Качество очистки питьевой воды необходимо поддерживать на должном уровне, так как это напрямую влияет на здоровье человека. Для поддержания качества воды надо адаптировать процесс водоочистки к возникающим изменениям. Требуется постоянно следить за состоянием источника поступающей воды и за результатами водоочистки.
На основе такого контроля на водоочистительной станции осуществляется предварительная настройка тех или иных параметров, играющих роль в процессе очистки. Особое внимание отводится добавляемым дозам реагентов. Для управления этими параметрами необходим подход, позволяющий обезопасить работу системы от случаев нарушения и ухудшения качества очищенной воды.
Структурный анализ водоочистительной станции позволяет расчленить ее на ряд взаимосвязанных сооружений и устройств, решающих самостоятельные задачи [1]. Основной принцип организации станции – иерархический. Это означает, что все составляющие части станции находятся в определенной подчиненности в соответствии с условиями работы. В общем виде станцию можно представить в виде трехуровневой структуры управления (рис. 1).
Первый (нижний) уровень – это исполнительные механизмы (насосы, задвижки, затворы, клапаны, вентили), а также устройства сбора информации (датчики давления, расхода, температуры, уровнемеры, датчики определения показателей качества воды и т.д.).
Второй уровень (информационная сеть) – локальные системы управления (ЛСУ) отдельными сооружениями. На этом уровне наблюдается большое разнообразие, т.к. технологические процессы существенно отличаются. Подобные системы управления автоматизируют работу отдельного сооружения, позволяют достичь оптимального в некотором смысле протекания технологических процессов в этом сооружении.
На третьем (верхнем) уровне осуществляется отображение для персонала информации о функционировании станции, сбор и статистическая обработка данных, подготовка отчетов, предупредительная и аварийная сигнализация. Каждый из уровней соединен с другим уровнем информационными связями в соответствии с иерархической структурой. Верхний уровень может получить информацию от нижнего уровня только через второй, и наоборот. Таким образом, достигается функциональная законченность каждого уровня и возможность их автономной работы снизу вверх.