新塘水廠濾池絮凝沉淀池清水池自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介
鄭準(zhǔn)澤
摘要：本文對(duì)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型凈水廠制水系統(tǒng)改造自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行介紹
關(guān)鍵詞：系統(tǒng)概述 主控PLC站
1. 新塘水廠制水系統(tǒng)概況
新塘水廠位于增城市新塘大墩村，是廣州市自來水廠市自來水公司第四大水廠。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為70m³/d, 1974年開始建設(shè)，工程分四期完成。各期處理系統(tǒng)單元工藝形式及凈水能力見下表
常規(guī)處理系統(tǒng)凈水能力
凈水系統(tǒng) 反應(yīng) 沉淀 過濾 處理能力（萬m³/d）
第一期 網(wǎng)格反應(yīng)池 斜管沉淀池 無閥濾池 15.0
第二期 回轉(zhuǎn)反應(yīng)池 斜管沉淀池 移動(dòng)罩濾池 15.0
第三期 網(wǎng)格反應(yīng)池 斜管沉淀池 虹吸式濾池 20.0
第四期 網(wǎng)格反應(yīng)池 斜管沉淀池 移動(dòng)罩濾池 20.0
由于第四期工程的建設(shè)將第一期、第四期的絮凝沉淀池合建，增加了各期工程構(gòu)筑物之間的連通管，再加上多年來對(duì)設(shè)備的技術(shù)改造，使各期的供水能力實(shí)際已發(fā)生改變。一期（第四期改造完）絮凝沉淀池生產(chǎn)規(guī)模由35萬m³/d降低到28萬m³/d，二期絮凝沉淀池生產(chǎn)規(guī)模由15萬m³/d降低到12萬m³/d。新建生產(chǎn)規(guī)模為30萬m³/d的網(wǎng)格絮凝反應(yīng)池。仍保持70萬m³/d處理能力。
2. 濾池絮凝沉淀池及清水池自控
⑴系統(tǒng)概述
本次新上工程絮凝沉淀池和濾池常規(guī)處理控制系統(tǒng)根據(jù)工藝過程主要由以下單元組成：絮凝池虹吸排泥閥現(xiàn)場(chǎng)控制單元、刮泥機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元、絮凝池螺桿泵及吸泥閥現(xiàn)場(chǎng)控制單元、濾池濾格現(xiàn)場(chǎng)控制單元、反沖洗泵及鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元和制水工作站組成，其中絮凝池虹吸排泥閥現(xiàn)場(chǎng)控制單元、刮泥機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元、濾池濾格現(xiàn)場(chǎng)控制單元采用小型PLC控制系統(tǒng)；絮凝池螺桿泵及吸泥閥現(xiàn)場(chǎng)控制單元、反沖洗泵及鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元采用中型PLC控制系統(tǒng)；制水工作站采用一臺(tái)雙機(jī)熱備的大型PLC系統(tǒng)。小型、中型PLC通過交換機(jī)與大型PLC通訊。制水工作站通過光纜接入水廠原有自控系統(tǒng)。
⑵系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
水廠運(yùn)行自動(dòng)化水平為正常運(yùn)行時(shí)現(xiàn)場(chǎng)無人值班或少人值守。自動(dòng)控制系統(tǒng)由管理控級(jí)和設(shè)備控制單元組成。包括兩個(gè)組成部分：生產(chǎn)過程的監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)；生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
監(jiān)控系統(tǒng)由二層網(wǎng)絡(luò)組成，分別為信息層和控制層：信息層由HMI和數(shù)據(jù)服務(wù)器及工作站組成；控制層由各大型PLC及各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元組成。信息層：各個(gè)工作站和數(shù)據(jù)服務(wù)器之間通過以太網(wǎng)相連。以太網(wǎng)上可另掛若干辦公計(jì)算機(jī)安放于廠長(zhǎng)辦工室及其它生產(chǎn)部門；控制層；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備PLC控制單元與大型PLC之間以標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線相連。濾池絮凝沉淀池清水池自控系統(tǒng)詳見圖1。
① 濾池絮凝沉淀池PLC1
主要功能為監(jiān)控38格濾池，濾池周邊的電動(dòng)閥門，絮凝反應(yīng)池排泥閥，螺桿泵及電動(dòng)閘閥的運(yùn)行及監(jiān)控，以及相關(guān)的儀表的監(jiān)測(cè)。
② 反沖洗泵及鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元PLC2
反沖洗泵及鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元主要功能包括采集反沖洗水泵出口總管流量、壓力，鼓風(fēng)機(jī)出口總管空氣流量。實(shí)現(xiàn)反沖洗水泵機(jī)組和鼓風(fēng)機(jī)的一步化開停，變頻電機(jī)調(diào)
 

 

圖1 濾池絮凝沉淀池清水池自控系統(tǒng)圖
速控制和濾池反沖洗排隊(duì)控制要求。反沖洗泵機(jī)組一步化開停設(shè)備包括：主反沖洗水泵電機(jī)、水泵出口閥門等，鼓風(fēng)機(jī)一步化開停設(shè)備包括：鼓風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)出口閥門。操作終端上動(dòng)態(tài)顯示機(jī)組工藝流程 、工藝檢測(cè)參數(shù)和設(shè)備工作狀態(tài)。接受上一級(jí)下達(dá)的控制指令、工藝參數(shù)的整定，判斷其正確性、可行性后執(zhí)行。
③ 濾格現(xiàn)場(chǎng)控制單元
濾格現(xiàn)場(chǎng)控制單元主要功能是采集濾格水位及濾砂層壓差信號(hào)。控制進(jìn)水閥、排水閥、反沖洗水閥、反沖洗氣閥、排氣閥開關(guān)及狀態(tài)監(jiān)控。跟蹤設(shè)定濾格水位值控制清水出水閥的開度實(shí)現(xiàn)恒液位濾水控制。根據(jù)水位及壓差信號(hào)及過濾時(shí)間判斷是否需要反沖洗，并將請(qǐng)求反沖洗信號(hào)上傳至反沖洗泵及鼓風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)控制單元。反沖洗實(shí)現(xiàn)反沖洗時(shí)各閥門順序動(dòng)作，接受上一級(jí)下達(dá)的控制指令、工藝參數(shù)的整定，判斷其正確性、可行性后加以執(zhí)行。操作終端上動(dòng)態(tài)顯示濾池工藝流程、工藝檢測(cè)參數(shù)和設(shè)備工作狀態(tài)并實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。
④ 排泥閥控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元
排泥閥控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元主要功能是根據(jù)工藝要求，打開水力控制閥，用于絮凝反應(yīng)池排泥。
⑤ 刮泥機(jī)控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元
刮泥機(jī)控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元由刮泥機(jī)廠家配套提供。
⑥ 絮凝池螺桿泵及吸泥控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元
絮凝池螺桿泵及吸泥控制箱現(xiàn)場(chǎng)控制單元主要功能是采集污泥界面儀的數(shù)據(jù)，根據(jù)工藝要求判斷是否需要排泥，當(dāng)需要排泥時(shí)，打開螺桿泵以及需要排泥的絮凝反應(yīng)池的電動(dòng)閘閥。直至污泥界面儀檢測(cè)污泥界面達(dá)到設(shè)定下限值。接受上一級(jí)下達(dá)的控制指令、工藝參數(shù)的整定。判斷其可行性后加以執(zhí)行。
⑦ 主控PLC站（配置現(xiàn)場(chǎng)操作站，安裝于控制屏面板）用于濾池及其它設(shè)備的公共控 制。主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各濾池的反沖洗控制，對(duì)反沖洗泵、鼓風(fēng)機(jī)及出口閥門進(jìn)行控制，沉淀池定時(shí)或按預(yù)設(shè)流程進(jìn)行排泥，濾池采用恒水位方式運(yùn)行，依運(yùn)行時(shí)間和狀態(tài)進(jìn)行反沖洗。按工藝要求控制同時(shí)排泥及反沖洗數(shù)量。
主控PLC通過自帶的模擬量輸入模板采集與該站臨近的水質(zhì)儀表參數(shù)。監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控格濾池、反應(yīng)池、刮泥機(jī)、電機(jī)變頻控制器、電力監(jiān)測(cè)器的運(yùn)行狀況和重要的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。監(jiān)控任意一個(gè)反應(yīng)池的運(yùn)行狀態(tài)并能設(shè)定和修改其運(yùn)行參數(shù)。監(jiān)控反沖洗泵房里任意一個(gè)電機(jī)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)并能設(shè)定和修改其運(yùn)行參數(shù)。監(jiān)測(cè)凈水系統(tǒng)水質(zhì)儀表的送出的全部水質(zhì)參數(shù)。直接可以控制濾池的照明系統(tǒng)。
總結(jié)：本制水系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，能滿足正常運(yùn)行時(shí)現(xiàn)場(chǎng)無人值班或少人值守。
參考文獻(xiàn)
【1】王平等著 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)
【2】石碩 主編 交換機(jī)/路由器及其配置（第二版）

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來自：http://www.jinnzone.com/zidonghualw/12167.html