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水处理自动化,政府将继续引导市场

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——2014中国水处理行业自动化市场预测报告

　　供水和水处理是典型的项目市场。大多数自动化厂商，通过发展系统集成商和EPC的合作关系，获得项目。不过，需注意，由于水行业资金来源较为特殊，主流并非私人投资，而是来自政府以及国际的公益性贷款。这时候，政府关系就变得尤为重要。

关键自动化产品

　　水处理器行业自动化产品主要有控制器、传动系统、现场仪表几类。控制器主要包括中大型PLC，DCS，PAC，IPC，显示/控制仪表，HMI，SCADA系统等。PLC中又以大中型PLC为主，I/O点处于256与1024点之间或大于1024点。两者在水行业的应用所占的比例达到94%以上。
　　传动系统应用包括中大型低压变频器和高压变频器。
　　现场仪表(过程仪表)应用主要包括流量计，物/液位仪表，压力变送器及分析仪表等。水行业应用的流量计主要包括电磁流量计和涡街流量计。物/液位仪表指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料(固体或液位)的高度进行连续检测的仪表。压力、差压仪表指在用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力变量，然后将该压力信号转变成模拟信号或数字信号输出，实现在现场的过程传感器和控制系统的连接，从而达到工艺控制的目的的仪表。压力变送器是直接与被测介质接触的现场仪表，在水行业中有比较广泛的应用。
　　分析仪表，是指在生产过程中直接对被控制的产品的物理或化学性质等特性量值进行检测的一类仪表。分为在线和实验室应用两大类，供水及水处理行业中用的主要是水质在线分析仪。

净水：不同工艺，不同产品应用

　　净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间(加氯间)PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作，通过有线网络进行通讯，将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理，或将一部分数据通过调度系统以无线(或有线)通讯的方式送到城市的调度中心。
　　净水中有进水、加药加氯、絮凝沉淀、过滤、储存、送水几个工艺段。
　　进水工艺设置PLC控制站，通过大功率变频器和电机，将源水送入进水厂。主要用到的自动化产品有泵、液位计、流量计、电动阀门、压力变送器。
　　加氯加药阶段设置PLC控制站。浊度仪检测进水浊度，PH计检测进水温度和PH值，浓度计检测药液浓度。主要用到的自动化产品有压力计、碱液泵、加药泵、流量计、液位计、电动球阀、压力切换器、氯瓶间风机、游动电流仪。
　　反应絮凝沉淀阶段主要用到的是浓度计、液位计、流量计等仪表。
　　滤水阶段设置多个PLC控制站，包括多个滤池控制站、冲洗系统控制站等。主要用到的自动化产品有液位计、电磁阀、差压变送器。
　　最后通过大功率变频器和电机，将水送入城市管网。
　　PLC应用在整个控制系统的取水、加氯和加药、沉淀、滤池、送水等五个控制主站点。
图1：净水工艺控制系统结构图

污水处理：高速数据交换的PLC为关键

　　高速数据交换的PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分，对其合理的选型和设计，对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。然而，PLC网络又是其中的重中之重，网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。
　　对于污水处理来说，要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程，由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC的要求也有所不同。一般讲，整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站，站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连，然后全部连接到总控室，总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接，这样和现场控制站构成了集中管理，分散控制，高速数据交换的工厂级自动化网络PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分，对其合理的选型和设计，对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。然而，PLC网络又是其中的重中之重，网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。
　　污水处理主要分三级阶段，一级阶段为物理处理(机械处理)，第二阶段为生物处理，第三阶段为深层处理。主要用到的自动化产品是液位差计、液位开关、流量计、变送器。
　　中水系统的水净化过程也可分为三级阶段，一级阶段主要是靠格栅将水中体积较大的杂质与水分离。由于生活中，用水量时高时低，所以需要专备个蓄水池调节水量。水中的污染物90%以上是通过二级处理去除的。主要有生物处理法、物理化学法和膜法。所有的处理方式都不需要专门投入人力、物力。
图2：污水处理工艺控制系统结构图

　　水处理自动化以小型控制系统和传动项目为主。
　　表1：水处理行业主要自动化供应商及产品
　　总体来看，水处理行业自动化水平不高，主控系统主要使用PLC就可以满足要求。DCS只在大型的水处理工程当中应用。
　　传动系统主要用于控制水厂的一些泵类负载，控制要求也比较简单，大部分使用的是变频器产品。
　　另外一个需要注意的是，水处理行业会使用较大量的现场及分析仪表，例如液位计、流量计、电动阀门、压力变送器等。

业务模式：系统集成商+EPC

　　供水和水处理是典型的项目市场。运作需要涉及业主、设计院、系统集成商(或者EPC)等多个环节。大多数情况，也是多数自动化厂商采用的方式，尽量发展系统集成商和EPC的合作关系，从而获得项目。
　　不过，需要注意的是，由于水行业的资金来源有时候较为特殊，主流并非私人投资，而是来自于政府以及国际的公益性贷款。这时候，政府关系就变得尤为重要。有时候贷款项目会指定一些特殊国别的供应商，也是左右市场格局的重要方面。
　　在下面项目的执行流程中，我们认为，在项目的初步设计阶段介入项目是最合适的项目介入时机。
图3：水行业项目执行流程

　　按照投资背景的不同，水行业项目一般分为投资商投资或者政府投资。不同的投资方，决定了在项目中，系统集成商或者设计院的影响力是不一样的。对于民间投资商投资的项目，通常来说由相应的系统集成商决定品牌的可能性较大，或者由负责整个项目运作的总包商决策;对于政府投资的项目，会由相应的设计院所和系统集成商共同负责品牌决策，或者由负责整个项目运作的总包商决策。
　　主要供应商
　　主要供应商，如表2所示。
水处理行业主要自动化产品市场规模如图5，表3、4、5、6、7所示。
　　
表3 2013年水处理行业PLC分类市场容量
　　
表4水处理行业PLC主要供应商市场份额-2013
　　
表5水处理行业HMI分类市场份额-2013
　　
表6水处理行业HMI主要供应商市场份额-2013
　　
　　表7水处理行业低压变频器主要供应商市场份额-2013