现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现.doc

《现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现.doc（10页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现.精品文档.现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现姓名：王鼎顺第1 章 绪 论1.1 水厂自控系统简介1.1.1 水厂制水工艺流程各个水厂根据实际情况，其工艺流程千差万别，设备有增有减，但基本的流程相似，如图1.1 所示。图中主要分为以下几个工艺过程：（1）取水：通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。（2）药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及氯气，达到混凝和消毒的目的。（3）混凝：包括混合与絮凝，即源水投入混凝剂后进行反应，并排出反应后沉淀的污泥。（4）平流沉淀：与混

2、凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒沉淀，并排出沉淀的污泥。（5）过滤沉淀：水通过颗粒介质（石英砂）以去除其中悬浮杂质使水澄清，并定时反冲洗石英砂。（6）送水：多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。1.1.2 水厂自控系统组成自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对独立，同时各单元之间又存在一定的联系。正因为各工艺单元相对独立，因此通常将整个工艺按控制单元划分，主要包括：取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统，这些工艺单元内设

3、备相对集中。根据这些特点，自控系统较多采用PLCIPC的集散控制系统(DCS)模式。采用PLC+IPC 系统的水厂自动化控制设计一般采用多主站加多从站结构，能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。控制点分布在水厂内不同的位置，采用就近控制原则，在设备集中区分别设置不同的PLC 站对该区域设备进行监控，再通过通讯网络，各PLC 站之间进行数据通讯，实现整个水厂的自动化控制。在控制单元内，PLC 站实现对该单元内设备的自动控制。这样的优点是使控制系统更加可靠，当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行，同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连，减少了布线成本。一般根据土建设计，将

4、水厂自动化控制系统按设备位置情况及功能进行组织，分为如下一些控制站点。（1）中央控制室站点：对整个系统进行监控和调度，同时留有四遥（遥测、遥信、遥调、遥控）系统接口，与上层管理系统进行通讯。（2）配电室控制站点：对高压及低压配电系统进行监控。（3）取水泵房控制站点：取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。（4）送水泵房控制站点：对送水泵、潜污泵等进行监控。（5）格栅配水池控制站点：对快开排泥阀、格栅液位、格栅除污机、螺旋输送机等进行监控。（6）反应沉淀池控制站点：对快开排泥阀、刮泥机进行监控。（7）滤池公共部分控制站点：对反冲洗公共部分（反冲洗泵、鼓风机、干燥机及相关阀门）进行监控。（8）

5、滤池控制站点：根据单格滤池数量进行配置，每格滤池一个，对单个滤池设备进行监控。（9）加矾控制站点：对加矾、自动配矾系统进行监控。（10）加氯控制站点：对加氯系统进行监控。在实际工程当中，当控制站点较近时，可以将某些站点合在一起，根据功能及控制规模大小，有些站点可以设为从站或远程站点。例如长沙榔梨水厂自控系统中，根据实际情况，按照功能分为5 大块：即取水泵房控制系统，加矾、加氯和格栅配水控制系统，滤池及反冲洗设备控制系统，送水泵及设备控制系统，中央控制室等。1.2 我国自来水厂自动控制的现状我国自来水厂的自动化工作起步较晚，但发展很快。从六十年代简单的水位自动控制发展到七十年代采用热工仪表和集中

6、巡检装置，八十年代以后随着国家工业水平的整体提高，使水厂进入了大规模的发展年代，特别是随着外资的引入，大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国，建成了一批全引进的水厂，使我国水厂自动化进程大大加快，自动化水平也快速提高。由于历史和现实的原因，我国水厂自动化的总体发展水平还不高，发展也不平衡。大中城市水厂，特别是发达地区大型水厂的自动化程度很高，而小城市和城镇水厂，特别是落后地区小型水厂的自动化程度较低，甚至还是空白。在一些已实现自动化的水厂中，虽然自动化系统和设备与其他行业，如化工、电力等相比并不差，甚至更先进，但是，其功能并未充分发挥出来。有的自控系统从未运行过，一直处于闲置状态；有的运行

7、一段时间后变为了手动，甚至处于瘫痪状态，造成了自动化系统和设备的极大浪费。国内实现水厂自动化控制的方法主要是新建和扩建工程。大型水厂建设项目依靠引进外资和全套技术设备，水厂工艺自动化水平高，但设备和控制系统投资很大。中小水厂自动化的设计、工程服务以国内为主，但系统中关键技术和设备仍以引进国外产品为主，在设备选型及工程服务上采取“土洋结合”的办法。这种“土洋结合”的办法不但大大降低了水厂在自控系统中的投资，而且实现了工程售后服务的本地化，有利于该行业的长远发展。1.3 现代自来水厂自控系统的主要内容我国水厂自动化控制系统的发展过程可分为三个阶段：第一阶段是分散控制阶段，该时期水厂各部分分别进行自

8、动控制，各独立系统互不相关；第二阶段是水厂综合自动化阶段，在该时期整个水厂作为一个综合自动化控制系统进行生产，同时各个独立子系统又可以独立工作，该系统共享整个水厂的信息，同时又有分散控制的可靠性。现阶段大部分水厂处于此阶段；第三阶段是供水系统的综合自动化阶段，该阶段要求在一个区域的供水企业共享信息，实现整个城市或地区供水系统的自动控制。目前我国的中小型水厂大部分处于第一或第二阶段，只有很少大型水厂达到了第三阶段。在国外，如加拿大、美国等发达国家基本实现了供水系统的全自动化，而且开始进行分质供水，同时对水厂内部的自控系统也在不断地进行改进和提高。当前水厂采用的自动控制系统的结构形式，从自控的角度

9、可以划分为数据采集与监视控制系统系统（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）、集散型控制系统(Distributed Control System，DCS)、IPC+PLC（Industrial PersonalComputer & Programmable Logic Controller）系统，即工业个人计算机与可编程逻辑控制器构成的系统等。SCADA 系统组网范围大，通讯方式灵活，但实时性较低，对大规模和复杂的控制实现较为困难。DCS 系统则采用分级分布式控制，在物理上实现了真正的分散控制，且实时性较好，但应用软件的编程工作量较大，

10、对开发和维护人员要求较高，开发周期较长。IPC+PLC 系统既可实现分级分布控制，又可实现集中管理分散控制。而且PLC 本身可靠性高，组网、编程和维护很方便，开发周期很短，系统内的配置和调整又非常灵活，可与工业现场信号直接相连，易于实现机电一体化。因此，IPC+PLC 系统成为了当今水厂自动控制系统的主要结构形式。综合分析国际和国内水厂发展的各个阶段的特点以及现有的水厂自动控制系统可知，自来水厂主要的控制技术与核心组成基本相同，主要有水质检测技术、水处理控制技术、变频节能技术与综合自动化系统四个方面，可用图1.2 描述。1.3.1 水质检测技术水处理中的自动检测技术，即水质检测技术是保证供水和

11、排水水质的重要手段，也是指导水处理工艺运行过程的重要依据，随着自动化技术、机械制造技术等方面的发展，出现了越来越多的新型自动化检测仪表。目前使用的水处理自动化仪表包括流量、水位、温度、压力仪表以及水质测量分析仪表，如pH测量仪、流动电流检测仪、漏氯报警仪、余氯分析仪、高低浊度在线检测仪等。在流量测量方面，除了传统的电磁流量计外，还出现了大量非接触式仪表。水位测量仪表是水处理中另一类使用广泛的检测仪表，滤池、清水池、格栅配水井、配矾等处都要用到，主要有差压式、静压式、吹气式、浮子式、静电电容式、以及超声波等类型。检测仪表是实现水厂自动化的基础，在日本等发达国家不仅大面积使用现有成熟仪表外，还不断

12、开发出新的检测仪表并发展相关的检测技术，不断扩大检测范围，提高检测精度。1.3.2 水处理控制技术随着电子技术、计算机技术以及光电技术等相关学科的发展，近十年来工业自动化在各个方面都发生了深刻的变化，包括自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等底层设备，以及自动回路调节器、自动控制单元、各种大小型装置控制系统乃至综合优化调度系统等。有关控制系统的研究和应用也一直是现代工业生产的重点工作之一，并且已经在控制理论和自动控制系统水平方面都发生了极大的变化。表1.1 给出了近三十年来水厂自控技术的发展变化。随着水处理技术的不断发展，对于水质指标的控制与水处理效率的要求也

13、在不断提高。新工艺、新设备的广泛应用一方面提高了水处理能力，另一方面也对整个系统的控制、协调提出了更加严格复杂的要求。常规控制手段已经成为水处理行业中的薄弱环节之一，需要在现有工业自动化已经取得的成果基础上研究、设计、投用适合于水处理行业的先进控制系统。由于水处理系统（特别是混凝投药和加氯控制过程）是一个大迟滞、非线性、时变的复杂系统，系统建模困难，很难控制好。因此各种先进的控制算法不断提了出来。文献就设计了一种基于图像处理的自动加矾系统，文献则采用智能控制，如神经网络、模糊控制、遗传算法等来进行加矾或加氯控制，亦取得了较好的控制效果。虽然各种先进的控制理论和算法不断被提了出来，但是在实际的应

14、用过程中，尤其是中小型水厂自动化控制系统中，经典的控制理论仍有着广泛的应用空间。因此本文在研究水厂自动控制理论方面，侧重于经典控制理论及其应用。1.3.3 变频节能技术在水处理行业中，普遍存在着用水量变化较大的问题，在不同的季节、不同的时段，用户用水的需求量有很大的差别，存在着明显的用水高峰特征，因此水处理厂供水系统的给水压力需要随用户的用水需求量变化而变化。在低峰时，如果水泵机组按高峰期的用水量运行，虽可通过调节阀门来满足用水需求，但供水能量损耗大，而且还会影响机组的正常运行。因此，根据用水需求自动控制水泵机组运行，且实现节能，是水厂自动化技术的一项重要内容。变频调速是一项有效的节能降耗技术

15、，其节电效率很高，几乎能将因设计冗余和用水量变化而浪费的电能全部节省下来。变频调速控制技术，是指以变频调整原理为基础，在保证供水可靠性的前提下，根据供水系统用水量的变化情况，自动调整水泵工况，使之始终尽可能地在高效区间内运行，以达到降低能耗、提高效率的目的。这一技术是比较科学，可靠性较高的一种调节水泵工况的方式。它具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以提高产品质量、产量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪音，改善车间劳动条件，满足生产工艺要求。变频器是一种以变频调速技术为基础通过改变频率来调整电机转速的工业装置。作为一种先进的调速装置，变频器不但调速范围广、可靠性高、操作与

16、维护方便，而且节电效果明显。在水处理行业变频器具有广阔的发展前景，有关其应用研究也一直得到相关工程领域的重视。应用变频器来实现变频节能供水，可以采用恒压变量或变压变量两种方式来实现。恒压变量供水系统通过调整变频器转速（即供水流量）来保证供水压力不变，该系统技术比较成熟，应用广泛。变压变量供水系统则根据用户用水量的变化同时调整变频器转速（即供水流量）和供水压力，很明显该方案节能效果更好。但是由于水头损失等受各种因素影响，难以准确确定，实际应用的很少。1.3.4 供水综合自动化系统在市场经济与信息时代的飞速发展中,企业内部之间以及与外部交换信息的需求不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，

17、这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来。迫切需要建立一个全集成的、开放的、全厂乃至整个供水系统的综合自动化信息系统，把企业的横向通信(同一层不同节点的通信) 和纵向通信(上、下层之间的通信) 紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管理系统。随着计算机网络技术的不断进步，建立一个供水系统的综合自动化系统成为可能。在现代化的大型水厂中，除了采用先进的设备和控制技术对厂区内部进行有效控制和管理外，还要求实现对一个城市或地区整个供水系统的综合自动化管理。对自来水公

18、司而言，为了安全、稳定、可靠地管理好遍布全城的供水系统，要有一个满足企业特点的、现代化的、先进的的企业综合自动化系统(SAS)。在该系统中，要实现对整个供水系统的现代化企业管理。主要包括社会服务系统，自来水管网地理信息系统（GIS），自动抄表收费系统（AMR）、生产过程数据采集与监控系统（SCADA），办公自动化系统（OAS），自来水管网优化系统，数据仓库中心数据管理系统，信息管理中心系统（IMCS）等。在美国和加拿大等发达国家，已经建立了不少现代化的水厂，实现了整个供水系统的自动化。1.4 水厂自动化发展趋势利用改革开放的机遇，通过引进国外的先进技术，经过近10 年的努力，以PLC 为基础的

19、集散型控制系统已成为当今水工业自动化系统的主流，并具备了一定的技术和物质基础。由于信息技术的飞速发展，网络化、智能化、信息化、管控一体化等概念向自动化领域的渗透，使得自动化系统的体系结构面临一场深刻的变革，这种变革也必将对水工业自动化产生重大影响。1.4.1 控制系统的智能化、分散化、网络化水厂的智能化包括智能设备、智能控制技术和现场总线技术等几个主要方面。随着智能传感器、变送器、测量仪表、调节器、执行器等智能设备，以及如专家系统、模糊控制、自适应控制及神经网络等智能控制技术和现场总线技术在水厂中的应用，水厂自动化将会向智能化方向发展22。智能设备、智能控制技术很明显是具有“智能”的。现场总线

20、技术则由于将专用的CPU 置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，亦即“智能化”。控制系统的分散化和网络化则主要表现在现场总线的应用上。现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传输与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统，即所谓“网络化”；由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息(如实时测量数据) 不采取向PLC 或计算机存取的方式，

21、而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统( FCS) 的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统,提高了系统的自治性和可靠性。在水厂自动化系统中，通过采用开放式网络，如现场总线、工业以太网(Ethernet)等，把TCP/IP引入水厂现场，使Internet延伸到现场设备，利用Web技术实现水厂远程监控、调试、维护和故障诊断等功能，从而建成基于Internet的水厂自动化系统。应用Web技术实现综合自动化功能，是信息时代的要求，也是当前水厂自动化网络发展的主要方向。1.4.2 控制系统管控一体化水厂控制系统管控一体化就是要

22、建立一个对生产现场状态的监视和控制，同时还把现场信息和水厂管理信息结合起来的具有水厂控制和企业管理功能的综合自动化系统。一般水厂控制系统网络结构如图1.3 所示：企业信息网络是管控信息集成的基本条件，没有信息网络就不可能实现企业横向和纵向信息的沟通和汇集，建网的目标在于实现全企业范围内的信息资源共享，以及与外部世界的信息沟通。管控一体化解决方案中的企业管理层由各种服务器和客户机等组成，用于集成企业的各种信息，实现与Internet 的连接，完成管理、决策和商务应用的各种功能。过程监控层由局域网段以及连接在局域网段的担任监控任务的工作站或控制器组成，现场总线网络通过现场总线接口与过程监控层相连，

23、或者监控层直接由现场总线来担当；监控站可以完成对控制系统的组态，执行对控制系统的监控、报警、维护及人机交互等功能。现场控制层由现场总线设备和控制网段构成，把传统的集散系统控制站(如水处理企业的PLC分站) 的功能分散到了现场总线设备，此时的控制站实际是一个虚拟的控制站。现场总线技术与产品所形成的底层网络，充分发挥其使测控设备具有通信能力的特点，为控制网络与通用数据网络的连接提供了方便。企业信息网络是管控一体化的基础，现场总线则为构建管控一体化网络铺平了道路。现场总线为开放式网络，可实现同类或不同类网络的互连以及网络数据库的共享，打破了传统控制系统的封闭性，使系统的开放性大大增强，既可实现水厂控

24、制网络与其它网的无缝连接，也可把Internet引入水厂自动化，从而建成测控管一体化的综合自动化系统。1.5 项目背景本课题来源于榔梨镇10 万吨水厂自动化系统新建工程。该水厂分二期建设。首期工程设计供水能力为5 万吨，具体包括：配水池、絮凝池、平流沉淀池、叠合清水池、气水反冲洗滤池、送水泵房、吸水井、投药间等自动化系统工程以及一套视频监控系统。本人主要负责上述工程软件部分的设计和实施。根据榔梨水厂制水工艺的特点和土建实际，可以将该工程分为自动送水控制系统，滤池控制系统，加药控制系统，取水控制系统等四个主要部分。针对榔梨水厂取水泵房远离送水厂，而送水厂内部各工艺的设备和检测仪表相对集中，控制相

25、对独立的特点，实际采用目前广泛使用的PLC+IPC 集散控制模式。该模式具有分散控制可靠性高的特点，又具有集中控制便于管理的优点。每一个功能控制系统均由一个PLC 进行单独控制，同时又连接到中央控制室的上位机上进行集中控制和管理。取水泵房设备信号和图像信息通过数传电台送到中央控制室进行控制和显示。厂区内的加矾、加氯、滤池、变频供水系统分别通过光纤连接到上位机，组成水厂内部工业以太网。中控室计算机通过水厂内部局域网连接到水厂上级管理部门，构成水厂主干网。在各分系统内部采用现场总线进行控制。滤池控制系统由7 台CJ1M PLC，用欧姆龙公司的controller link 网络结构组成，控制6 个

26、滤池的过滤和反冲洗。6 个滤池的操作相同，一个滤池由一台PLC控制，6 个滤池反冲洗的公共部分：反冲洗水泵、鼓风机和相应的阀门的控制单独采用一台PLC（主PLC，安装有以太网模块）。通过controller link 网络，6台滤池PLC 实现与主PLC 的信息共享，并通过主PLC 将信息传送到水厂中央控制室主机。中央控制室命令也通过主PLC 传送给滤池PLC。对沉淀池和格栅配水井的控制则是通过Device Net 网络进行的。在控制现场安装有数个DRT2-ID16，DRT2-AD04 模块，负责现场数据的采集。在加药加氯间也装有一个PLC，它除了对加药加氯系统进行控制外，还负责传递沉淀池和格

27、栅配水井的数据到中央控制室。在它上面安装有Device Net 的主站单元，负责从从站读取和传送数据。在送水泵房有4 台大功率送水泵电机，通过送水PLC 控制ABB 公司的变频器来实现循环变频软启动。该方案不用再配制软启动器，节省了成本。同时采用循环变频的方式，有效的保护了水泵电机。送水泵房的设备，如潜水泵和排风机通过Device Net 网络进行控制，与沉淀池控制类似。上位机监控软件采用美国Wonderware 公司的InTouch 组态软件。数据库采用SQL Server2000，报表系统则用Excel，通过VB 来编写。1.6 本论文的主要内容及创新点本论文研究了水厂内部实现自动化的几个

28、主要方面，并针对当前我国大部分水厂只考虑厂内而较少涉及管网的实际情况，提出了一种综合厂内与厂外、水厂与管网的供水系统网络方案，设计了数据采集终端。结合榔梨水厂的工程实例，详细讲解了供水企业生产过程中几个关键部分的自动控制系统构成和自动控制策略，如送水泵站的自动控制、滤池的自动控制、加氯加矾自动控制等，并针对加氯加矾自动控制系统中的问题，提出了一些改进方案。论文章节内容包括：第1 章 绪论，对国内外供水自动控制系统的组成、现状、发展趋势以及项目背景进行了简要的分析、综述和讨论。第2 章 主要研究了水厂自动加药控制系统的自动化实现。对自动配矾子系统进行了详细的计算并绘制了流程图。同时对自来水厂采用

29、的几种常规加矾控制方案进行了研究和分析，并针对实际情况提出了改进型自动加矾方案。第3 章 主要研究了水厂自动加氯控制系统的自动化实现。研究了比例、反馈、复合三种常规的自动加氯控制系统。针对水厂实际情况，将前馈+串级控制系统运用到滤后加氯控制系统中。在实现过程中，应用采样控制理论进行采样控制，并对采样控制进行了仿真研究。第4 章 主要研究了水厂变频供水的节能原理。简述了恒压供水的节能原理及实现框图；详细推导了变压变量供水的工程模型，对其节能原理进行了深入分析和研究。同时对循环变频软启动技术进行了分析和探讨。第5 章 对水厂综合自动化系统进行了研究。深入研究了数据采集终端，设计了该数采终端的软硬件

30、图和网络结构图。第6 章 结合榔梨水厂的工程实际，运用上述理论详述了水厂各个部分自动化的实现。主要有水厂的工艺流程，网络结构，加药加氯自动化，滤池控制系统自动化，变频供水自动化和上位机监控等。本文主要工作及创新点如下：1设计了改进型加药控制方案。该方案在前馈中考虑了取水量和浊度对投加量的影响，比只考虑取水量的方案更容易克服浊度扰动，且容易实现。同时该改进方案在流动电流检测仪测量不很准或是出现故障时仍可以进行有效控制。可以避免仪表故障时，要求人工投加的尴尬。2针对滤后加氯要求人工设定投加量的情况，提出了增加一级反馈回路进行自动设定的前馈+串级控制方案。该控制方案可以全自动连续调整投加量，实现自动

31、有效投加。在实施的过程中采用了采样控制原理，并进行了仿真研究。3分析了变频供水的节能原理，推导了变压变量供水的工程模型，并在榔梨水厂的实际过程中加以运用。4设计了水厂管网参数监控系统的网络结构和数据采集终端，对供水系统综合自动化进行了阐述。5对榔梨水厂进行了软件部分的整体设计和实现。包括取水，变压变量供水，过滤，反冲洗，加矾加氯，数据通信，网络构成，上位机监控，报表打印等在内的水厂自动化控制系统。第2 章 加药控制系统加药自动控制必须根据水厂特有的源水情况和工艺设施配置情况来选择合适的控制和实现方式。该系统一般由自动配矾子系统和自动加矾子系统组成。前者主要实现矾液的自动配制，后者实现矾液的自动

32、投加。2.1 自动配矾子系统2.1.1 自动配矾子系统的组成和功能水厂常配备两个矾池，一用一备。用于投加矾液的池称为工作池，另一个称为备用池，两个矾池均独立运行。池中矾液的配制一般要求在投加前几分钟内启动并完成，称为配矾。在连续加药过程中，备用池配矾的启动是由工作池的配矾液位控制的。每个矾池均有一个加浓矾阀，用于加入浓矾。一个进水阀，用于稀释浓矾。一个出矾液阀，用于将矾液投加到水池中（用计量泵投加）。为保证矾液的连续供应，在工作池矾液低于停止投加液位设定值时，停止该池的投加，改用备用池投加，于是存在工作池与矾池的切换。以上工作及矾液的配比计算，相应故障诊断报警都是由自动加矾子系统完成。2.1.2 自动配矾子系统的计算配矾子系统需要完成两类计算：一是波美度与配比浓度的的换算；二是配矾比计算。1波美度与百分比浓度换算对于矾液来说，一般用波美度来表示浓度，这就要进行浓度换算。一般有如下公式：假设某矾液质量百分比浓度为a,其中水的质量为X，矾的质量为Y，则有2配矾比计算配矾其实就是在矾池原矾液基础上，配加一定浓度的高浓度矾液和水，使矾液浓度达到投加要求，以保证加药质量。因此，配矾比计算实际上就是计算出加浓矾深度和配矾深度。如图2.1 所示。