工业自动化在线仪表是水处理生产中底层的检测装置,其精准性直接影响到工艺处理效果。在水处理工艺流程中合理的利用智能仪表在线检测,可降本增效、保证系统平稳、可靠运行,产生良好的经济、社会效益。所以根据工艺特点,结合现场实际情况选择合适的智能化在线仪表,来提升使用效果。本文研究了在水处理中的各种常规仪表的选用,以及智能化的应用。
随着生产水平及城市的不断发展,各种工业企业及日常生活中涉及的给水、排水、废水越来越多。在当下的水处理技术中,每一个工艺流程都离不开检验检测仪表。仪表检测各工艺参数,系统根据这些仪表的数据进行控制,从而使各种工艺设备得到更充分合理的使用。同时,由于在线仪表连续检测,一旦发生偏差,及时纠偏,可保证工艺处理效果。在线检测仪表也是实现工业自动化控制的基础,所以工业自动化仪表是推进水处理技术发展的基石。
现场总线与工业以太网技术
随着“智能制造2025”以及工业“4.0”的浪潮席卷而来,计算机、通讯、IT技术的发展已经深入到自动化仪表应用领域,主要的体现便是工业现场总线技术和工业以太网技术与智能化仪表的深入融合。自动化仪表使用现场总线的优势在于:现场总线通过一条通讯电缆通过“菊花链”的方式连接多个现场设备,而传统的4-20mA模拟信号传输每台设备需要设立的信号电缆,只能传输单个信号,缺乏诊断信息,不利于故障排除,同时信号容易受到EMC电磁干扰,导致数据采集不稳定或与实际测量结果有偏差。而在现场总线网络中,分布式IO机制将来自现场的多个输入和输出收集或分配到本地IO设备中,然后数据靠通过一根电缆往返于PLC和现场设备。这样就可以减少材料、施工、调试、维护成本。每秒钟数字信号可以比模拟信号携带更多的信息,可以为网络中的所有设备提供诊断信息,该信息不但有助于解决停机情况,而且可以防止停机。网络诊断信息用于预防性和预测性维护实践以及其他先1进资产管理技术。数字现场总线可以承受更高的电子干扰,而不会影响数据和通信质量。使用现场总线自动化仪表技术,信号采集从模拟信号到数字信号的转变,代表着更快的传输速率和更可靠的传输质量。现场总线仪表为工业自动化系统提供可以实现不同拓扑的网络,这种趋势随着工业以太网标准(例如EtherNet/IP、PROFINET)而继续,工业以太网有着比现场总线更加高效的通讯速率,更加可靠的通讯质量。另外,多协议共存使现代网络体系结构和与更高大上别系统的连接成为可能。
无线传输技术
随着微处理器和无线通信技术的发展,ZigBee、无线HART、WIA-PA技术、WI-FI技术、LoRa等各种无线技术运用在仪表上,无线仪表的在水处理中的应用愈加广泛。例如对于大型的自来水厂、污水处理厂,其占地面积在几万平方米以上,生产区和办公区的在线仪表很多,所有仪表指示的信号终传输到监控室的大屏或其他显示设备上。现场每个仪表自带无线通信功能,可发送可接收。假如仪表通过有线传输信号,需要挖电缆沟沟、铺设管路、敷设桥架等施工难度大,成本高。因此无线传输在敷设电缆比较困难、环境较恶劣、传输距离远的情况下,相比于常规布线方式仍具有较大优越性。但是无线仪表也存在采集数据精度不够高,响应时间长,容易被干扰,通讯不稳定等缺点,不能用在重要的连锁控制上,同时也依赖仪表厂家提供的无线组态平台,系统兼容性有待提高。
其他类型仪表及系统智能化发展趋势
传感器是工业仪表和系统发展中关注度较高的产品,智能化传感器也成为工业自动化仪表及系统智能化发展中的重点。水处理中工业自动化仪表及系统实现自动化需要进行大量的智能化改造,对于某些水质中特殊元素的检测,例如在碳酸锂生产工艺中需要检测锂、钙、镁等金属离子浓度检测,到目前为止仍然没有在线仪表检测手段,都是通过实验室检测,给生产过程水质检测和运营带来很大不便,所以传感器技术的发展仍然是工业自动化仪表的重中之重。同时,工业企业应当积及借助新技术和成型的系统来不断优化工业自动化仪表及系统的性能,使其顺应智能化发展的趋势,加快工业自动化仪表及系统的深入发展。
综上所述,研究工业自动化仪表在水处理行.业中的应用,可以提高水处理生产的自动化、智能化水平,自动化仪表检测技术的不断发展,可以助力水处理工艺技术的不断完善,与此同时水处理技术的进步也促进了自动化仪表的发展,两者相辅相成,相互促进。