基于PLC的水厂滤池控制

基于PLC的水厂滤池控制

在各中小型水厂水质生产过程中，滤池生产的有效控制是保证水厂出厂水水质优劣及生产效率高低的关键因素。在传统的滤池生产中，一般依靠人工操作进行生产，滤池正常的过滤时间以及滤池反冲洗各环节的时间和强弱都要依靠现场操作人员的经验进行调节。由于受到人员素质及经验、环境温度、源水水质变化等各种复杂因素的影响，很难使出厂水水质长期稳定。因此水厂滤池的自动化控制对于出厂水质优劣尤为重要。

虹吸滤池是被广泛采用的一种滤池形式，传统上其自动控制方式以水力控制为主，在实际运行中存在一些不足之处，待滤水浪费很大就是一个问题，它表现在：

(1)滤池在反冲洗前的待滤水(池内水深约1.5m)要被排水虹吸排掉；

(2)反冲洗时，要等滤池水位下降至进水虹吸的破坏管露出水面，进水虹吸才能被破坏，这段时间内的进水也要被排掉；

(3)经常会出现两格或两格以上的滤池同时进行冲洗，造成反冲洗水量不足，使冲洗强度不够，不但浪费待滤水，而且容易使滤料结板，缩短滤池使用周期；

(4)冲洗时间不好调节，时间控制精度不够，容易造成过冲洗或欠冲洗。

采用机电自动控制系统，上述问题可以得到解决。本文将对滤池自动控制系统作出简要的介绍。

1滤池基本工艺过程

水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程，这两个子过程交替运行，相互之间间隔一定时间(24h)，图1表示滤池工艺过程简图。

图1 滤池工艺过程

所谓滤池的正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程，其主要目的是使滤后水的浑浊度达到国家饮用水的卫生标准。而滤池的反冲洗，就是先后运行气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质，是滤池自净的工艺措施。图2 表示滤池基本工艺结构简图。

图2 滤池工艺结构

滤池的进水利用虹吸原理完成。真空泵对进水虹吸管抽真空，当真空形成(虹吸管中空气全部排除)后，真空引水器及时准确地发出真空形成信号，进水成功。从沉淀池来的经初步处理的原水进入滤池，经滤层过滤，从清水管经清水阀门去清水库。水头损失仪由传感器和数显仪组成，传感器中压力接口与滤前水引管相接，差压接口与滤后清水管相接，不同水位差值得到相应的差压信号，经放大处

理后由显示仪显示，即反应滤池实际水头损失值。过滤层混浊时，相应水位压差增大，当水头损失到一定数值时，关闭清水阀门，滤层即用反冲水箱中的储水反冲。滤池对反冲时产生的污水排水也是利用虹吸原理完成的，真空泵对排水回路抽真空，真空形成后，污水从排水渠道排出。滤池反冲至反冲水箱低水位时停止。

根据工艺，滤池PLC控制要求为：距上一次反冲结束6小时(该时间段可根据工艺要求修改)之间不进行反冲：距上一次反冲结束6小时之外到24小时(该时间段亦可修改)之内，如水头损失值达到设定上限值时，启动该滤池反冲；距上次反冲结束24小时，则启动该滤池反冲。多个滤池轮流反冲，反冲间隔时间控制反冲水箱自动上水至设定高水位在滤池正常下作时间内，系统自动调节清水阀门开启度，以保持滤池液位在一定高度。

2滤池控制策略

当滤池正常过滤的时候，其工艺要求就是要保持滤池水位的恒定(2m)，以保证滤池有一个稳定的生化环境。由于进水阀全开，瞬时进水量上下波动比较大，所以就需要通过控制滤后水阀的开启度，以达到滤池水位的恒定。在如何确定滤后水阀开启度的方法上，传统控制和PLC控制存在相当大的不同。在传统的控制中，往往依靠操作人员的目测估计水位的高低，进而手动调整滤后水阀的开启度，达到水位的相对平稳，显然这种操作方式受各种因数的影响不能满足自动化和精度的要求；而在PLC自动控制系统中，超声波水位计实时监测水位的变化，并传送回模拟数据，PLC利用专门的PID回路控制(闭环控制)指令，通过PID

算法确定出滤后水阀的开启度，再以此控制滤后水阀，使滤池水位保持相对恒定。关于PID回路控制。

当滤池正常生产一段时间(24h)之后，就需要对滤池进行反冲洗，以去除滤料层的杂质。其步骤如下：首先关闭进水阀，全开滤后水阀，将滤池水排空→当滤池水位降为0.8m的时候，关闭滤后水阀，打开排污阀，打开气洗阀，启动鼓风机进行气洗。维持6min关闭鼓风机，关闭气洗阀，打开水洗阀，对滤池进行水洗。维持6min关闭水洗阀，并维持系统静止6min关闭排污阀，打开进水阀。当滤池水位达到1.8m时，打开滤后水阀，并根据滤池水位利用PID算法调节滤后水阀开启度，滤池反冲洗正式结束，滤池正常过滤开始。

3液位控制

一般的PLC液位控制，是对调节阀采用PID功能块进行PI或P控制，比较方便。但自来水厂的情况有所不同，其对液位的要求不十分严格，允许存在相对较大的偏差。因而从节约成本的角度出发，可以不使用调节阀，而采用开关阀作为清水阀来调节液位。这意味着无法再使用PID功能块的输出来控制阀位，必须人工编写闭环控制程序，程序中通过控制开、关阀门的动作时间来控制阀门位置。相应的电气要求是阀门开、关无连锁，开、关动作能随开、关命令的中断而中断。据此设计的控制回路框图见图3。

图3 液位控制说明

来自液位计的AI采样信号作为反馈值与设定值比较，判断是否超出预定范围，若不在预定范围内，再进行液位升降判断，决定阀门是否动作。当液位低于设定下限且仍在下降时，给出关阀命令，当液位高于设定上限且仍在上升时，给出开阀命令。其它情况下，阀门不动作。本框图在具体实现中有两个问题必须解决。第一，清水阀由全开到全关的动作时间大约为18s，这对于液位升降的速度来说很短。如果没有任何措施，则一旦给出开(关)阀命令，该阀会一直开(关)到底；第二，液位信号始终是波动的(尽管很小)，这会影响对液位升降的判断，而当其在上、下限设定值附近波动时，更会造成PLC频繁给出开、关阀命令。实际工程中，是通过两个定时器来解决的。第一个定时器加在采样前，使采样从每扫描周期一次，变为每定时器周期一次。只要定时时间设定足够长，便可消除波动影响。第二个定时器加在开、关阀命令中，将每次开、关阀动作限制在较短的时间里。另外，液位升降的判断是通过最新采样值与上一周期采样值相减得出的，因此编制程序时有必要将旧采样值保存。

4反冲洗控制

滤池的反冲洗控制可分为两部分：反冲洗启动和反冲洗过程的控制。反冲洗启动有两种途径，一是由上位机下达反冲洗命令；二是当反冲洗条件满足时自动开始反冲洗。

反冲洗条件有二：定时冲洗和根据水头损失情况冲洗。这两个条件是并列的，只要满足一个，就必须进行反冲洗。定时冲洗可以设置为具体时间，也可以按照过滤的运行时间来安排，即当滤池连续过滤一定时间后自动启动反冲洗。本工程选用后者，在反冲洗结束、过滤开始的时候，启动一计时器，定时24h，时间到

便开始反冲洗程序。水头损失反冲洗可以这样设计：在液位控制中，如果清水阀已开到最大，就把采样液位与预先设置的水头损失液位比较，如果超出，再看液位是否上升，如果是，则条件满足，启动反冲洗。

图4 反冲洗过程说明

反冲洗过程比较繁琐，有一系列开、关阀门，开、关风机，开、关水泵的命令，大致过程如下(图2)：关进水阀，液位降低到一定程度后关清水阀，再打开排水阀及气冲阀，之后开鼓风机气冲(时间可调)，水冲阀在鼓风机启动后打开，再启动一台反冲洗泵，作气水冲(时间可调)，气冲结束，关鼓风机、气冲阀，再打开第二台泵，仅作水冲(时间可调)。结束时，先关反冲洗泵，再关水冲阀，最后关排水阀。反冲洗完毕，打开进水阀开始过滤。在编制梯形图时，对开、关阀门的条件必须严格限制，避免错误的、不适时机的开、关阀门命令。大量的阀门故障，计时校验等报警也必不可缺。其中两个报警更需要特别处理。其一是反冲洗中的关清水阀故障，除报警外，如果短时间内无法排除故障，就要重新打开进水阀否，则液位一直下降会使砂面暴露；其二是鼓风机或水冲泵停止后关气冲阀或水冲阀的故障。该故障发生后，应允许反冲洗结束后进入过滤，但却不允许其它滤格进行反冲洗。反冲洗中的鼓风机、水泵都只有一套，为多个滤格共用，因而单个滤格的手动命令必须在鼓风机、水泵控制命令中有所体现，避免出现滤格切换到手动后，鼓风机或水泵仍处于运行状态，导致事故发生。

5结束语

滤池控制在水厂自动化中属于较难设计的环节,主要表现在反冲洗过程中开、关阀顺序和开、关阀条件的复杂上。这相应地导致了PLC程序的复杂。对

于一些工艺上有要求,却会加剧PLC程序复杂性或不便用PLC实现的功能(如反冲洗排序等),可以通过上位机编程来实现,上、下位机结合进行自动控制,弥补了P LC功能的一些不足,能够达到很好的效果。

滤池反冲洗系统

第一节概述

滤池是水处理工艺中的重要环节，而滤池过滤能力的再生，是滤池稳定高效运行的关键。若采用较好的反冲洗技术，使滤池经常处于最优条件下工作，不仅可以节水、节能、还能提高水质，增大滤层的截污能力，延长工作周期，提高产水量。根据技术文件，本水厂采用气水反冲洗工艺，而气水反冲洗滤池采用了先进的气、水反冲洗这一技术。因此其过滤周期比单纯水冲洗的过滤周期长，截污量要高，同时反冲洗水的耗量比单纯水冲洗的耗量少。同时滤池在气冲洗时，由于用鼓风机将空气压入滤层，从而改善了滤池的过滤性能。

滤池包括冲洗泵房、8格均质滤料滤池，采用恒水位过滤，气水联合冲洗；均质滤料滤池反冲洗包括气冲、气水混冲和水冲。冲洗水泵为3台，两用一备。鼓风机为罗茨风机，数量2台，一用一备。滤池阀门采用气动控制。另外滤池系统还配置有液位计等测量仪表。

全套滤池系统组成

a) 梅格滤池需要6只阀门，分别为进水闸板阀、排水闸板阀、出水调节蝶阀、

水冲蝶阀、气冲蝶阀、排气阀各一个。为了保证滤池过滤效果，使滤后水质达到国家标准，工艺上要求恒水位等速度过滤，4~20mA控制的连续调节阀门满足上述要求。

b) 滤池的冲洗包括气冲、气水混冲、水冲，气冲的作用是打开沙泥结块，然后

通过气水混冲及水漂洗将滤砂洗净，与普通快滤池相比较，气水反冲洗滤池的洗砂效果更好，同时，它的阀门也较多，正因为阀门多，阀门开闭的积累时间相应较长，为了缩短滤池的冲洗时间，动作灵敏的气动阀门是好的选择。

选用高质量的阀门时滤池运行的可靠保证。

c) 鼓风机采用一用一备，反冲洗泵是两用一备。气冲的时候是两台鼓风机运行，

气水混冲的时候是一台鼓风机和一台冲洗泵运行，水漂洗的时候两冲洗泵运行。

d) 滤池PLC管理控制鼓风机、冲洗泵及其出口阀门，及管理全部的滤池阀门，

滤池PLC站下挂PLC子站，上接全厂控制系统网络。

第二节滤格操作台设计

每格滤池配置一台人性化设计的琴式操作台，每个操作台内配置一台小型PLC，在自动过滤和反冲洗时对滤格的阀门进行控制，并与反冲洗PLC交换信息。操作台在PLC出故障或调试时进行手动过滤和反冲洗控制。保证在PLC出故障的情况下仍能进行过滤和反冲洗。对某一滤格进行操作时可以看到其阀门的状态、调节阀的开度、滤格的水位等信息。

该控制柜包括：

?滤后水阀门开度指示和故障指示

?滤格的水位

?滤格手动/自动转换开关

?滤后水调节阀控制器（可手动调节）

?进水阀开关，开到位、关到位、故障指示灯

?排水阀开关，开到位、关到位、故障指示灯

?排气阀开关，开到位、关到位、故障指示灯

?反冲洗气阀开关，开到位、关到位、故障指示灯

?反冲洗水阀开关，开到位、关到位、故障指示灯

?每台反冲洗泵手动/自动转换开关

?反冲洗水泵开关，运行、停止、故障指示灯

?每台鼓风机手动/自动转换开关

?反冲洗鼓风机开关，运行、停止、故障指示灯

考虑到滤池控制室比较潮湿，加之水中散发出的氯气对电器设备的元器件有一定的腐蚀作用。因此选用保护等级较高的进口的琴台式操作柜。该控制柜应用在很多工程中，均收到很好的效果，操作简单、方便、可靠性很高，深受用户的欢迎。

第三节滤池过滤控制设计

滤池过滤控制分为就地/遥控两种。在操作台通过按钮开关对滤池每个阀门进行开/关控制、通过手操器对滤后水调节阀进行手动调节和自动调节。在上位机电脑上能开启滤池过滤或停止自动过滤。滤池的开启或停止由原水流量计计算滤池的开启个数，具有开启或停止哪个池由先开先停队列决定。

（1）自动控制过程

在自动过滤状态下，滤池在过滤过程中，PLC依据水位传感器测得的滤池水位的变化，调节滤池出水阀的开度，以保证滤池水位恒定。以滤池水位作反馈，用PID调节控制滤后水调节阀门开度。调节周期大于1分钟，水位调节范围小于10mm，调节过程不受滤料堵塞程度和滤池进水量变化和影响。

（2）中控人工过滤控制

在选中的中控人工过滤，通过人工输入滤后水阀开度（%）对过滤后水阀门进行调节控制。

（3）就地自动过滤控制

利用就地控制柜中的手操器，将水位信号引入到手操器中，利用手操器的控制功能对滤后水调节阀进行自动调节控制。该方式我们在很多工程中采用，效果很好。该方式可以独立于PLC，即在PLC不工作的情况下仍能保证正常的恒水位过滤，使用十分方便，可靠。

（4）人工就地手动过滤控制

在手动方式下，通过就地集中控制柜上的按钮对阀门进行开/关控制，通过手操器的按钮对滤后水阀进行开度调节，以此来实现人工过滤。

恒水位控制专家软件用以滤格PLC根据采集的滤格实时水位，完成滤格水位的自动控制，对控制过程的设备故障实现故障检测判断和保护，完成滤格水位的超限报警，在运行过程中逐步优化出滤池运行的最佳参数，实现滤池的最优化运行。

?恒水位过滤控制过程如下：

?出水阀开度调节过程如下：

PLC根据实测池内液位自动调节出水阀门开度，保证滤池液位在过滤过程中保持相对稳定，从而保障出水水质。出水阀调整过程如下图所示：

恒水位自动控制指标可达到：≤±10mm

第四节滤池反冲洗控制设计

滤池冲洗气强度为13—17L/s.m2;气水联合反冲洗时气冲强度为13—17L/s.m2、水冲强度为3—4.5L/s.m2；水漂洗强度为4—6L/s.m2;表面扫洗强度为1.4—2.4L/s.m2。

滤池反冲洗控制分为就地、遥控、自动三种。在上位机上能强制对某一滤池进行反冲洗。滤池反冲洗有以下四种反冲洗情况。

（1）人工反冲洗

在就地操作台切换到手动的情况下，操作人员在滤池就地控制台上使用开关按钮手动对某一滤格进行反冲洗，反冲洗的过程应严格遵从反冲洗的流程、反冲洗时间由操作人员掌握。

（2）中空人工反冲洗

在就地操作台切换到自动的情况下，中控室值班人员在电脑上选择人工反冲洗，使用鼠标要求滤池立即反冲洗。整个反冲洗过程由PLC来完成。

过滤时间超过设定时间进行反冲洗

在就地操作台切换到自动状态且中控室的电脑设置为自动反冲洗状态时，

PLC自动记录过滤时间，当PLC检测到过滤时间（周期）达到设定值（可在中控室电脑上设定）是，在其他滤格无反冲洗的情况下，PLC控制进行反冲洗，整个反冲洗过程完全由PLC来完成。

堵塞值（压力差）大于设定值进行反冲洗

在就地操作台切换到自动状态且中控室的电脑设置为自动反冲洗状态时，当PLC检测到压差值（堵塞值）达到设定值（可设定，如1000mm）时（表明其滤料堵塞程度很高，需要反冲洗），在其他滤格无反冲洗的情况下，PLC控制进行反冲洗，整个反冲过程完全由PLC来完成。

在中控人工反冲洗和自动反冲洗完成后自动进入过滤过程。反冲分为三个阶段：

气冲阶段（1—5分钟可调）

气水混合反冲洗阶段（4—6分钟可调）

水漂洗阶段（4—6分钟可调）

反冲洗过程为了节约水用量，采用过滤降低水位，在进入正常的反冲洗过程。而不是排水降低水位。具体反冲洗步骤如下：

关闭进水阀

滤后水调节阀开到一定开度，过滤降低水位到设定的反冲洗水位（滤料上500mm）关闭滤后水调节阀、开排水阀启动两台鼓风机、开反冲洗气阀（气洗时间1~3分钟）

启动一台水泵，开反冲洗水阀（气水洗时间4~6分钟）

停鼓风机、关反冲洗气阀

开排气阀到设定时间后管阀

启动两台水泵（水漂洗时间4~6分钟）

关反冲洗水阀，停止水泵

转到过滤状态

第五节滤格反冲洗判断功能设计

滤池PLC在控制滤格运行过程中，不断判断滤格是否需要反冲洗。

1过滤周期

业主根据水厂的工艺上提出的要求，确定滤格的最大过滤时间。在滤格开时过滤进行时，PLC开始计时，当过滤时间大于设定的最大过滤周期时，立即发反冲洗请求，PLC根据每个滤格请求反冲洗的先后次序安排反冲洗（由队列安排）。一个滤格发出反冲洗请求后，如果有其他滤格在反冲洗，则该滤格继续过滤等待反冲洗。滤格反冲洗完成后，立即将过滤时钟复位（置零）。

2滤格堵塞值

利用滤板上下的压力差作为滤料堵塞的程度，当模拟堵塞值（即压力差值达到1000mm）到达设定值时，立即向控制反冲的PLC发出反冲洗要求，PLC根据每个滤格请求反冲洗的先后次序安排反冲洗（由队列安排）。一个虑格发出反冲洗请求后，如果有其他滤格在反冲洗，则该滤格继续过滤等待反冲洗。滤格反冲洗完成后，立即将过滤时钟复位（置零）。

3强制反反冲洗

由操作人员通过鼠标或键盘对某一滤格向PLC发生强制反冲洗命令，滤池PLC接受命令后自动对其滤格进行反冲洗。滤格反冲洗完成后，立即将过滤时钟复位（置零）

第六节反冲洗水泵一步化启停设计

1反冲洗水泵、出水阀的联动一步化控制功能

（1）泵机开启过程：

A、有开泵指令。

B、检查出水气动碟阀关到位否，没有关到位，则关到位

C、正式启动水泵电机

D、泵机“运行”信号到，延时时间到打开气动蝶阀

E、气动碟阀开到“全开位”

（2）泵机关闭过程：

A、有关泵指令。

B、关出水气动阀碟

C、气动蝶阀到“全关位”

D、停水泵电机

2负责指挥和协调8格滤池自动反冲洗全过程的控制功能

主要有“排序冲洗”、“自由冲洗”、“强制冲洗”。滤池公用2#PLC负责指挥和协调8格滤池反冲过程控制。梅格滤池在满足冲洗条件后都会向2#PLC 发出冲洗请求，由于冲洗资源的限制和滤池冲洗的特点，只能由2#PLC按以下优先次序接受冲洗要求。

A、“强制冲洗”：中控室管理计算机下达的冲洗申请。

B、“自由冲洗”：PLC检测滤池阻塞值大于设定值或过滤时间超过设定点给出冲洗申请。

C、“排序冲洗”：当有多个滤格满足冲洗条件，公用2#PLC按先后的优先原则对冲洗请求进行排序，并顺序进行排序冲洗。

其控制可用如下框图表示。

第七节反冲洗鼓风机一步化启停设计

1开鼓风机过程：开阀启动

（1）开风机指令

（2）开旁通阀（如有，下同）

（3）启动鼓风机

（4）开出气阀

（5）关旁通阀

2停鼓风机过程：停机关阀

（1）停风机指令

（2）开旁通阀（卸荷阀）

（3）关出气阀

（4）停鼓风机

（5）关旁通阀（卸荷阀）

本系统对工艺设备控制具有四级控制方式：

?第一级是厂级中央控制室监控计算机的集中控制（中控）

?第二级是现场PLC站根据控制程序和现场实况，实行自动控制，无需人为干预（自动）：

?第三级是现场操作员面板控制（现场键控）

?第四级是就地手动控制，即在MCC、机旁操作箱上的操作钮控制（就地手动）*（自动）、（中控）、（现场键控）运行方式之阳J的切换，均采取“申

请”优先的软件切换方式，为无扰动切换。

*（手动）通过硬件切换，其优先权高于（中控）、（自动）、（现场键

控）。

4鼓风机、出风阀、旁通阀联动一步化控制功能

鼓风机、出风阀、旁通阀的联动一步化控制顺序框图：

（2）一步化关闭顺序框图：

第八节滤池设备故障检测和保护设计

梅格滤池阀门故障检测和保护设计

（1）冲洗过程发出该滤格滤水调节阀关阀指令后，在设定时间内，关阀不到位，PLC作关阀故障，立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，请求人工处理。

（2）冲洗程序发出该滤格进水闸阀开/关阀指令后，在设定时间内，开/关阀不到位，PLC作开/关阀故障，立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，请求人工处理。

（3）冲洗程序出该滤格排水阀开阀指令后，在设定时间内，开阀不到位。PLC 作开阀故障。立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，请求人工处理。（4）冲洗程序发出该滤格反冲洗气阀开阀指令后，在设定时间内，开阀不到位，PLC作开阀故障，立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，把反冲洗鼓风机等相关设备作停机保护，请求人工处理。

（5）冲洗程序发出该滤格反冲洗水阀开阀指令后，在设定时间内，开阀不到位，PLC作开阀故障，立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，把反冲洗水泵等相关设备作停机保护，请求人工处理。

（6）冲洗程序发出该滤格反冲洗气阀关闭指令后，在设定时间内，关阀不到位，PLC作开阀故障，立即切断该阀电源，并报警。反冲洗继续进行。

（7）冲洗程序发出该滤格反冲洗水阀关阀指令后，在设定时间内，关阀不到位，PLC作开阀故障，立即切断该阀电源，并报警。中断冲洗，把发冲洗水泵等相关设备作停机保护，请求人工处理。

反冲洗水泵故障检测和保护设计

（1）过电流预报警

反冲洗水泵电机电流大于额定电流时，计算机声光报警。

（2）过电流故障

反冲洗水泵电机电流大于额定电流时，立即关闭水阀门和停水泵，计算机

声光报警。

（3）空车故障

以冲洗水泵电机电流小于额定电流时或水压低于正常值时，为空车故障，立即停机保护，计算机声光报警。

（4）电气故障

反冲洗水泵电机正常启动运行后，运行信号持续丢失5秒为“电器”故障，PLC立即停机保护，计算机声光报警。

反冲洗水泵出口阀门故障检测和保护设计。

（1）开阀故障

发出开阀指令后，在设定时间内，开阀不到位，PLC作开阀故障，立即切断该阀电源，对反冲洗水泵作停泵保护，并报警。

（2）关阀故障

发出关阀指令后，在设定时间内，关阀不到位，PLC作关阀故障，立即切断该阀并报警。

反冲洗鼓风机故障检测和保护设计

（1）过电流预报警

鼓风机电机电流大于额定电流时，计算机声光报警。

（2）过电流故障

鼓风机电机电流大于额定电流时，立即关闭水阀门和停水泵，计算机声光

报警。

（3）空车故障

鼓风机电机电流小于额定电流时或出水压力低于正常值时，为空车故障，

立即停机保护，计算机声光报警。

（4）电器故障

鼓风机电机正常启动运行后，运行信号持续丢失5秒为“电器”故障，PLC立即停机保护，计算机声光报警。

第三章全厂自控系统总体构成

第一节全厂自控系统总体构成说明

1网络

河南省禹州市污水处理厂深度处理及中水回用工程V型滤池自控系统采用当前先进可靠的PROFIBUS总线技术，将各个子系统PLC控制器等连接起来，实现高速接入的网络管理系统。

2 PLC检测控制系统：

全系统按照工艺段和地理位置现场设气水反冲洗滤池2#PLC公共站、在2#PLC站下设8格滤池就地子站（uPLC201~208）。其中2#站采用SIMENS S7-300系列PLC，uPLC201~208采用SIEMENS S7-200系列PLC，滤池PLC 通讯均采用PROFIBUS网，包括uPLC201~208，滤池主站预留工业以太网接口。

3 仪表检测系统

在各生产工艺段配置相应的检测仪表，为工艺生产运行服务，与PLC相结合，自动控制相关设备的运行。

4 防雷系统

由电源防雷器、信号防雷器等防雷装置构成，对自控系统起保驾作用。

第二节全厂自控系统网络结构说明

本次设计的水厂自动控制系统是一个集数据采集、检测和控制于一体的综合型计算机自控管理系统，具有在线生产调度和在线生产决策的管理功能，充分体现“集中管理、分散控制、数据共享”的原则。

该自控系统由三层网络构成:

1）第一层：10/100Mbps以太网，由中控室PC机、服务器、厂长室PC 机、化验室PC及设备管理PC等构成，厂长室PC机只监不控（供

参考）。

2）第二层：100Mbps工业以太网，中控室监控计算机的下行与现场控制站构成冗余型光纤工业以太网，光纤环网相对于总线型结构具有线

路冗余功能，即当某处的光纤断开时，整个系统仍能继续正常工作：

而总线型网络当总线一处断开时，整个系统全面瘫痪。现场PLC分

别完成相应工段的生产工况检测并结合相关数据自动控制生产设备

的运行，同时将实时运行工况上传给中控室监控站，由监控计算机发

出中控指令，统一调度水，运行。光纤作为通讯介质，具有最好的电

磁兼容性，既无电磁辐射，也不会受到电磁辐射的干扰，无遭雷击的

危险，而且，光纤重量轻，安装方便，具有完全的电气隔离，无接地

问题，其极低的衰减特性使通讯距离大大延长，免去安装中继器的麻

烦。

3）第三层：现场总线，加氯加药PLC与配电装置组成，MODBUS现场总线，2#PLC与滤池子站之间组成PROFIBUS网。

第三节全厂自控系统网络特性说明

本自控系统具有如下特性：

1 高可靠性

?选用成熟的定型产品，并经过多个工程使用证明是稳定可靠的产品，而且我公司有配品配件。

?具有自诊断功能。

?通讯设备及介质具备检错能力和极低的误码率。

?软件模块具有较强的检验、互锁、检错、纠错，及自恢复功能。

2实用性

?系统具有较强的实用性，能准确反应各设备的真实情况。

?可对数据进行统一管理，如记录、归档，统计、查询、排序、打印等。

?控制程序具有互锁和步进式应答流程，保证每个控制指令能可靠的发给执行机构。

3简便性

?全功能汉字处理人机接口、用户画面、实现动态汉字显示。

?生动的在线汉字显示，向操作员提示系统主要功能和有关位置。

?全图形人机接口，使用户清晰地了解全系统各设备的运行情况，故障报警点的分支细节，在线的人机对话操作随相应的汉子帮助说明，使操作迅速而正确地进行。

?生动的图形控制技术，可使操作员通过热键或鼠标来发布各种指令或切换画面。

?通用的计算机及开放式的操作平台。

4可维护性

?开放式结构，易于系统功能的扩展和升级。

?模块化结构，使系统的维护和新增功能更为简单有效。具有可移植性。

?故障时发出声光报警，即计算机喇叭发出急促的报警声，显示器上有红色信号显示。

5 可扩展性

?管理层以太网配置多口10M/100M以太网交换机，供管理计算机扩展接口用：若不够，增加一个集线器，又可进行扩展。

?以太网具有很强的扩展性。

?次投方案中PLC的配置均具有适当容量，便于相应的扩展使用。

第四节厂区主干网以太网的技术功能特点

1 100兆光纤冗余工业以太网的技术实质

?光纤冗余型环网：对一般的总线型网络当总线一处断开时，整个系统全面瘫痪。而采用环网它具有线路冗余功能，即当光纤环网的某处光纤断开时，通讯会自动沿着另一方向，保证整个系统仍能继续正常工作。

?工业以太网：即以太网的网络设备具备有工业控制现场所必须具备的高安全性，高可靠性，高实时性，并符合工业级安装方式，工业级供电方式和使用恶劣工业环境的光电交换机，构成以太网。

?光纤作通讯介质：网络通信线为光纤。

?100兆光纤冗余工业以太网：网络通信具有全双工性能，通讯速率达到100兆波特率。

2 100兆光纤冗余型工业以太网特点说明：

?具有100兆通讯速率：即对每个具有IP地址的设备，均有100兆的通讯速率。为河南省禹州市污水处理厂深度处理及中水回用工程V型滤池的实时监控提供保障。

?信心传输是全双工方式，收发同时进行。

?工业级的以太网，具有高可靠性，高安全性。

?具有冗余网功能，万一某处的光线断开，使得该总线不能正常工作，系统会自动沿着另一方向正常进行，从而保障工业控制的可靠性。

?本网具有功能齐全网络管理功能，报警功能，历史记录，分析等功能，网络运行稳定可靠。

?本网络的运行软件易升级。

?本网络的兼容性强，凡遵循TCP/IP协议的设备都可入网。

?本网络易扩展，为河南省禹州市污水处理厂深度处理及中水回用工程V型滤池扩建联网提供方便。

?本网络为光纤网，抗干扰性好。

?本网络支持多级优先协议，对工业控制，对水处理过程是十分有益和十分有用的。

第五节PLC选型说明

目前，水行业比较通用的PLC可编程控制器四大品牌为AB，SIEMENS、MITSUBISH、MODICON、GE。该五大品牌各有特点，根据不同的工程、不同的需求具有各种不同配置方法。我公司对该五大品牌各系列PLC控制器均有较多的实际使用经验。SIEMENS S7-300/200 PLC在通讯接口、网络及抗干扰能力等方面的表现尤为突出，所以这次选择了SIEMENS S7-300/200 PLC构建三个水厂的自控系统。

（1）凭借最优化的处理过程、最小的花费和极高的收益，加上可选范围广，S7-300/300确保给您带来附加值。由于通讯耦合器选择范围广，加上S7-300/200的可升级性和模块化平台概念，用户完全可按自己的需求设置自动化系统。正是这些独一无二的优点使得S7-300/200显得特别有效、安全和方便用户掌握使用。

（2）S7-300/200系列重新定义了“灵活性”这一概念。凭借最新的现场总线插件技术，可非常方便的连接到几乎任何现场总线中。它的可升级性确保

解决方案多样化和能够准确处理每一次自动化工作，仅仅需要更换CPU 或简单扩展I/O模块。SIEMENS现今已能够为客户量身定制自动化系统，满足客户的各种复杂需求，这增加了S7-300/200系列产品的市场机会和发展潜力。同时使用大量的小模块意味着备件更少和储存成本更低。（3）由于S7-300/200系列仅仅使用一个标准的软件包和完善的硬件系统，可使用户在软件、培训和技术支持方面的费用降至最低。

（4）CPU上可记录系统故障后直接显示系统的故障代码，调试和设备维护时不需要连接编程设备就可以知道系统和哪个部分的哪个模块的哪个通道

出了什么故障。给系统调试和维护带来了极大的方便。

水厂自控系统方案

系统方案介绍 1概述 本工程是神华乌海能源公司西来峰工业园区供水工程，系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备及工艺系统组成。 1.1工程主要原始资料 1室外环境温度：多年平均气温9.6℃ 极端最高气温(历年极端最高气温) 40.2℃ 极端最低气温(历年极端最低气温) -32.6℃ 2海拔高度：1124.35m 3安装现场地震列度：VIII度 4 室内环境湿度：最高100％，最低10％ 5污秽等级：III级（按Ⅳ设计） 2 规范和标准 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求： NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定 CECS81：96 工业计算机监控系统抗干扰技术规范 1998.09.30 火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定 GB 11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84 低压电器控设备 JB 616-84 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件

TEC 144 低压开关和控制设备的外壳防护等级ANSI 488 可编程仪器的数字接口 ISA --55.2 过程运算的二进制逻辑图 ISA --55.3 过程操作的二进制逻辑图 ISA --55.4 仪表回路图 NEMA --ICS4 工业控制设备及系统的端子板 NEMA --ICS6 工业控制设备及系统的外壳 DL 5028 电力工程制图标准 TCP/IP 网络通讯协议 IEEE802 局域网标准 05X101-2 地下通信线敷设 HG/T20509-2000 仪表供电设计规范 HG/T29507-2000 自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000 仪表系统接地 HG/T 20508-2000 控制室设计规定 HG/T 20700-2000 可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994 电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000 过程测量和控制功能标志及图形符号 GB／T 50314—2000 智能建筑设计标准 DB32/191-1998 建筑智能化系统工程设计标准 CECS/119-2000 城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范

②基于-PLC的水厂滤池控制系统设计~控制方案

2 控制系统总体方案的设计 2.1系统分析 2.1.1V型滤池工艺过程 V型滤池是一种粗滤料滤池的一种形式，因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名。其主要特点是：（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。V型滤池由法国德意满公司在七十年代发展起来的，，70年代已在欧洲大陆广泛使用，80年代后期，我国、、等地开始引进使用，90年代以来，我国新建的大、中型净水厂差不多都采用了V型滤池这种滤水工艺，特别是省新建的净水厂几乎都采用了V型滤池。 水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程，这两个子过程交替运行，相互之间间隔一定时间（24H）。工艺流程如图2.1所示

图2.1滤池工艺过程简图 2.1.2V型滤池的工艺结构及其控制原理 滤池的工作状况包括正常恒水位过滤和反冲洗控制两种。所谓的滤池正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程，其主要目的是使滤后水的浑浊度达到国家饮用水的卫生标准。而滤池的反冲洗，就是先后运行气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质，是滤池自净的工艺措施。现将滤池的基本工艺简图绘制如图2.2所示

图2.2滤池工艺结构简图 恒水位过滤控制和自动反冲洗控制工作原理： (1)滤池正常过滤的工作程序 依据水池中水位的变化调节出水阀的开启度来实现等速的恒水位过滤。系统接收到水位计的水位信号，当水位信号高于设定的恒水位时，开大出水阀，调节阀门的开启度；当水位信号低于设定的恒水位时，关小出水阀，调节阀门的开启度；当水位信号等于恒水位时，保持出水阀开启度。 图2.3

自动控制系统在自来水厂应用

自动控制系统在自来水厂地应用 摘要：通过对自来水厂自控系统应用地介绍,说明了可编程控制器 PLC在工控中地重要地位.关键词：自控系统；PLC；自来水厂 1．系统网络结构 该方案采用光纤以太网组成, 以太网地速度可达到100Mb/ s.控制中心两台监控计算机通过以太网交换机与各PLC工作站相连接, 两台监控计算机互为冗余,按无人值班<少人值守）运行方式设计.网络上地各部分设备中任一部分不工作或故障,不影响系统其它部分地运行.b5E2RGbCAP 该方案由主控级(控制中心>和PLC1 、PLC2 、PLC3 、PLC4 、PLC5 、PLC6现地控制单元组成,主控级设有二台冗余工作地主机操作员工作站,作为控制中枢,非运行期间作为培训等.主控级除完成对被控对象地监视控制外,还具有与Internet通信及其他外部系统通信并留有与办公自动化联机接口,是整个监控系统地控制核心.现地单元级设6套现地测控单元LCU,直接面向生产过程,负责对现场数据地采集和处理,能够独立或按主控级地命令完成对所有被控对象地监视和控制.每台PLC柜上均配有触摸屏.主控级监控计算机之间以及与现地单元级各控制单元均可采用TCP／IP 以太网联接,采用以太网直接联接,传输速率高,安全稳定性好.系统网络拓扑见下图.p1EanqFDPw

PLC采用西门子S7-300系列产品,监控计算机在Windows xp 下使用Ifix 作为监控软件.两台监控计算机安装完全相同地系统软件和应用软件.由于两台监控计算机均同时与以太网相连, 因此它们可同时从PLC 得到相同地信号, 但是向PLC 发送命令及打印机地控制是互锁地.DXDiTa9E3d 2. 各分站描述 2.1 取水泵站PLC1 (1> 主要检测参数 原水PH 值、流量、温度、浊度。原水进水阀开度、原水进水阀超限位报警、原水进水阀限位开关、原水进水阀故障报警.RTCrpUDGiT (2> 主要控制功能 原水泵控制。接受并执行来自监控计算机地正确指令和参数设置。将原水泵及吸水井地运行状态及参数传送至监控计算机.5PCzVD7HxA 2.2 加药加氯PLC2 (1> 主要检测参数

自来水厂供电系统设计方案

自来水厂供电系统设计方案 一、课程设计的目的与任务 供电系统与电气控制是自动化专业的专业课，具有很强的实践性和工程背景，供电系统与电气控制课程设计的目的在于培养学生综合运用供电系统与电气控制的知识和理论分析和解决供电系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 二、原始资料 （1） 自来水厂用电设备一览表（附表2） （2） 自来水厂平面布置图（附图5） （3） 自来水厂机修车间平面布置图（附图6） （4） 该厂年最大有功负荷利用小时数 T max =8000小时 （5） 该厂一、二泵房为二级负荷，机修及办公室为三级负荷。 （6） 电源条件： 距该厂8公里处，有一地区变电所，地区变电所可分别从两段35kV 母线上各提供一回电源，这两段母线的短路容量皆为： MVA sd P 350)3( （7） 气象及其他有关资料 a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温度 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃ 18℃ 30℃

三、设计要求容： （1） 计算自来水厂、机修车间的总计算负荷。并确定为提高功率因数所需的补 偿容量。 （2） 选择该自来水厂总降压变电所、机修车间变电所的变压器台数及额定容 量。 （3） 选择和确定自来水厂高压供电系统（包括供电电压，总降压变电所一次接 线图，场高压电力网接线）。 （4） 选择高压电力网导线型号及截面。 （5） 选择和校验总降压变电所的一次电气设备。 （6） 拟定机修车间供电系统一次接线图（包括车间变电所一次接线及车间低压 电力网接线）。 （7） 选择机修车间的低压电力网的导线型号及截面。 （8） 选择和校验机修车间供电系统的一次电气设备（包括各支线上的开关及 熔丝）。 四、负荷计算 地区变点所 U p =35KV 总降压变电所 U e =10KV 去自来 水厂 自来 图二 课题（2）电力系统结构图

水厂自动化控制系统

现代自来水厂自动化控制系统 1 水厂制水工艺流程 （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。 2 水厂自控系统组成 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。自控系统多采用PLC＋IPC的集散控制系统(DCS)模式。 （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）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。

现代自来水厂自动化控制系统的应用分析

现代自来水厂自动化控制系统的应用分析 发表时间：2019-05-05T14:47:57.873Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：郭智雄[导读] 摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市人口对最资源的需求也越来越高，而且自来水工程在我国农村也得到了大范围的普及，因此对自来水厂的供水质量就提出了越来越高的要求，必须使用更先进的供水技术才能满足人们对水的需求，自动化控制系统在这样的背景下应运而生。 西安水务（集团）有限责任公司 710061 摘要：随着我国城市化进程的不断加快，城市人口对最资源的需求也越来越高，而且自来水工程在我国农村也得到了大范围的普及，因此对自来水厂的供水质量就提出了越来越高的要求，必须使用更先进的供水技术才能满足人们对水的需求，自动化控制系统在这样的背景下应运而生。本文首先介绍了自动化的控制系统的发展和构成，随后分析了现代自来水厂自动化控制系统的应用。 关键词：自来水厂；自动化控制系统；应用前言 水质自动监测、自动处理、自动调节供水流量等都是自来水厂自动化控制的内容，通过这项技术能够版主自来水厂提高供水质量和效率，并能够采取最优方式改善水环境，同时由于是自动化控制，因此人为因素造成的影响非常小，明显提高了自来水厂的工作准确性。通过以上分析可以得知，自动化控制系统对自来水厂非常重要，必须对这种技术进行深入研究，从而更好的让这套系统在自来水厂中进行应用。 一、现代自来水厂自动化控制系统概述 （一）发展历程 自动控制系统在自来水厂共经历三个发挥阶段，第一个阶段为分散控制，这个阶段的自动化控制和自来水厂的各部分构成不产生任何影响，同时各个构成部分之间也都相对都相对独立，无法为对方造成影响。第二个阶段为综合自动化，在这个阶段中自来水水厂的既可以形成互相影响的工作模式，又可以像分散控制阶段一样相对独立，同时这个阶段安全性和可靠性也比较高[1]。第三个阶段为自动化控制，在这个阶段不仅一个自来水厂内部可以实现综合化管理，更可以让一片区域内的所有自来水厂通过资源共享来实现综合管理，极大提升了区域内的供水效率。我国目前只有经济发达地区的大型自来水厂在使用自动化控制，对于经济较为落后的地区来讲，分撒控制和综合自动化的应用比较普遍。 （二）自动化控制系统的构成逻辑控制系统和计算机是自来水厂自动化控制的重要组成部分，其中逻辑控制系统指的自动采集数据、自动监测水质、自动集散等。如果我们仔细对自动化系统进行分析会发现，如果使用数据采集与监视控制系统来执行自来水厂的自动化控制，虽然可以是实现区域内自来水厂之间的便捷通信和资源共享，但是这种系统的时效性却比较差，会导致区域内自拉力水的自动化控制力度被削弱。和数据采集与监视控制系统相比，集散控制系统在保证区域内自来水厂零号通信基础上其时效性也比较高，但是集散控制系统也有工作量大的缺陷，为后期的系统维护以及自来设备的检修提供了不小的难度。因此进过不断的努力，计算机和逻辑控制系统的组合被应用到了自来水厂的自动化控制中，这样区域内的自来水厂在各自独立的同时也可以在系统的控制下进行统一管理，而且逻辑控制系统可以让区域内的自来水厂时间便捷通信和资源共享，同时其时效性也比较优秀，最重要的是这套系统的运行和维护都比较简单，在后期进行维护和检修时不需要投入太大的精力，因此计算机和逻辑控制系统的组合得到了广泛应用。 二、现代自来水厂自动化控制系统的应用 自动化控制系统控制过程可分成闭环控制系统和开环控制系统。前者又叫做反馈控制系统，也就是通过输出量和期望值之间的差距来实施控制，后者又叫做顺序控制系统，由检测元件、执行机构以及被控对象所构成，广泛应用于化工、机械等领域。从给定信号上来看，自动化控制系统又可分为程序控制系统、随动控制系统和恒值控制系统。自动化控制系统应用范围也从机械和化工等领域扩展到了医学、生态学等领域，不仅对整体社会的发展具有极大推动作用，而且对于社会组织机构以及个人均有一定影响。 （一）管理和控制系统的集成自来水厂自动控制系统集成了水位、流量、水质、压力、温度等水环境数据的自动监测，以及包括水中溶解氧、导电率PH值等信息的自动采集，通过在自动化控制，自来水厂的信息化水平得到了明显提升，并且极大提升了水厂的管理效率和人们的用水需求。经过研究发现，在对水环境实施的管理中，自动化系统主要分为了设备管理、控制管理以及综合管理三部分，设备管理主要针对的是用于自动化系统的各种设备，控制管理指的是对水做出的沉淀、过滤、供应等处理，综合管理是在协调以上两种管理内容的一种方式。可以得知，自动化控制系统覆盖了自来水厂的各个发面，各个部分集成在一起有序的运行，使整个自来水厂成为了一个整体。 （二）逻辑控制系统的应用利用逻辑控制系统可对自动控制进行标准化编程，这样系统的兼容性也会更好，这套系统共有运动控制功能模块、扩展功能模块等六个功能模块，而每个功能模块都有其特定的控制程序，自来水厂的工作人员只需要对每个不同的功能模块下达控制指令就可以完成对系统的控制[2]。另外在目前的工业领域中，对DH+网络的使用非常广泛，这种网络能够自动查询系统存在的各种故障，进而采取相应措施消除故障，因此在目前很多使用了自动化控制系统自来水厂都使用了DH+网络。使用了自动化控制系统的自来水厂，其所有设备产生的数据都可以利用逻辑控制系统进行控制，同时还在逻辑控制系统中引入了人机结构，这样自动化控制系统的可靠性得到极大提升。自动化控制系统运用于自来水厂中，可以有效提高节能降耗效率，所以自来水厂应非常重视自动化控制系统的应用与推广。利用自动化控制系统可实现对自来水厂制水工艺中取水、制备加药、沉淀排泥和送水各个环节中电能、药剂量、水量等的控制，减少能耗，提高工作效率，改善自来水厂的运营管理水平，提高水质。 结束语 综上所述，我国的经济建设正在快速进步，城市人口数量在逐渐增加，同时随着农村发展水平的不断提高，我国的自来水厂供水压力也在不断增加，在这样的背景下的自来水厂必须采取更有效的有段才能满足人们不断增长的用水需求。本文从自来水厂自动控制系统的发展和具体构成出发，对其集成和逻辑控制系统应用做了分析，希望我国的自来能够深化对这套系统的应用，并积极创新技术，从而为供水工作提供有力保障。

水厂自控系统建设方案

徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋

目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (1) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (2) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (3) 2.2运行控制 (3) 2.3数据管理 (3) 2.4报警处理 (3) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (4) 3.1原水泵房控制站 (4) 3.2 高效澄清池控制站 (5) 3.3 翻板滤池控制站 (5) 3.4 加药加氯间控制站 (7) 3.5 臭氧活性炭间控制站 (7) 3.6 送水泵房控制站 (8) 3.7 污泥脱水间控制站 (8) 1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。

徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。 自控系统具有以下功能： 1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产 过程中的异常数据进行不同方式的显示及报警提示； 2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异 常情况进行显示和报警提示； 3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控 制； 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤 层上下差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时 也可实现在操作画面上进行人工强制反冲洗； 5)系统可根据出水总管压力自动进行水泵的启停与调节。 1.2控制方式

当代自来水厂自动化控制系统的研究与实现

现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现 第1 章绪论 水厂自控系统简介 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。 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，这些工艺单元内设备相对集中。根据这些特点，自控系统较多采用PLC＋IPC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。

水厂自控系统建设方案设计

专业资料 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋

目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (2) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (3) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (3) 2.2运行控制 (3) 2.3数据管理 (4) 2.4报警处理 (4) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (4) 3.1原水泵房控制站 (4) 3.2高效澄清池控制站 (5) 3.3翻板滤池控制站 (6) 3.4加氯加药间控制站 (7) 3.5臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6送水泵房控制站 (8) 3.7污泥脱水间控制站 (9)

1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构 下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。 徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。 自控系统具有以下功能： 1）在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产过程中的异常数据进行不同方式的显示及报警提示； 2）实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异常情况进行显示和报警提示； 3）根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制； 4）采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时也可实 现在操作画面上进行人工强制反冲洗；

水厂自动化,水厂自动化监控系统方案

水厂自动化，水厂自动化监控系统方案 一、概述： 为解决农村饮水安全问题，很多地方建立了小型水厂，集中为一些村镇供水。小型水厂自动化与配电是水厂建设中的重要部分，以下对该部分内容做简要介绍。 二、农村集中供水形式： 各地根据自身的水资源及地势情况确定供水形式，主要包括一下几种： 1、直供井供水：每个村镇打一眼或多眼深井，直接通过管网为村镇供水。 2、一眼或多眼水源井取地下水，进入小型水厂，加氯，进入清水池，再通过几套加压泵为 不同村镇供水；有的小型水厂清水池地势较高，可通过自流为不同的村镇供水。 3、一个或多个取水泵站取地表水，进入小型水厂后，经加药加氯等工艺处理进入清水池， 再通过几套加压泵为不同村镇供水；有的小型水厂清水池地势较高，可通过自流为不同的村镇供水。 三、小型水厂自动化解决方案 以第二种供水形式为例介绍水厂自动化系统。多眼水源井取地下水，原水进入小型水厂，加氯，进入清水池，再通过几套加压泵为不同村镇供水。 1、总体方案设计 ◆在水源井井房内安装水源井远程测控终端。 ◆在水厂进水口安装流量监测终端。 ◆在水厂加氯间安装加氯设备远程测控及水质监测终端。 ◆在水厂加压泵房安装加压泵站远程测控终端。 ◆在水厂低压配电室安装配电监测终端。 ◆在水厂值班室安装工控机、计算机、投影仪、打印机等。安装监控系统软件。 ◆流量监测终端、加氯设备远程测控及水质监测终端、加压泵站远程测控终端与值班室工控机之间采用局域网有线通信方式；水源井远程测控终端与值班室工控机之间采用GPRS无线通信方式（支持光纤通信方式）。 ◆未来，水厂需要对各用水单位进行流量监测，采用GPRS无线通信方式。

水厂滤池自动控制系统的改造

水厂滤池自动控制系统的改造 [摘要]本文笔者结合某水厂滤池自动控制系统成功改造这一实例，分别从控制系统的基本情况、改造缘由、设计想法、施行流程这几方面入手展开具体地阐述，给我国充分引入并借鉴国外滤池的领先技术并将其运用到具体的技术改造工作中奠 的1台PLC （2 产生相应报警。 1.2公共反冲洗PLC主要功能 （1）通过网络监视和管理所有滤池运行状态。（2）对滤池反冲洗申请进行排队，并控制所有反冲洗资源（风机、水泵等），自动完成所有滤池的反冲洗任务。（3）滤池水质数据的采集和处理。（4）通过网络，使中控监控计算机获取滤池运行

状态和数据，并能遥控滤池的运行。（5）通过网络，向其它PLC站传送生产数据。（如：向投加PLC传送滤后流量、余氯和后加氯压力开关信号，用于加氯自动控制。）2滤池自动控制系统改造原因 滤池自动控制系统在投运之初，具有结构合理，功能较完善，自动化程度高，可靠性较好等优点，为水厂安全供水提供了保障。但是，由于该系统己运行近 块― 行的情况下，一个滤池停止工作，即造成待滤水溢流，产能下降。公共反冲洗PLC 故障，将使所有滤池不能自动反冲洗，只能手工反冲洗，增加了很大的工作量。另外，公共反冲洗PLC故障，还会造成中控室不能监控滤池的运行状态和数据。 综上所述，为消除滤池安全生产的隐患，确保水厂的安全可靠供水，应对滤池自控系统进行升级改造。

3控制系统改造的总体设计思路 3.1改造的总体原则 （1）滤池自动控制系统的结构必须合理，有较高的安全性和可靠性，既能满足滤池自动控制的需要，又要兼顾与未改造PLC站和中控室的组网和数据交换。并要有一定的先进性，待水厂自控系统全面改造后，能融入全厂自控网络中。（2） 系列 池控制台上增加手动控制滤池过滤的功能，使滤池在PLC出现故障时仍能进行过滤工作；③将原来的冲洗第一步排水改为过滤，将滤砂以上70cm的水过滤到清水池； ④与公共反冲洗PLC组成通讯网，代替原来的网络。（2）公共反冲洗的新功能。①实现原有公共反冲洗自动控制及通讯功能；②通过新建的网络监控滤池运行状态； ③原有网络己淘汰，与投加等的数据交换需通过MODBUS网络由二级PLC转发。

水厂自控系统建设方案

. .. . . 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋

目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (2) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (3) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (3) 2.2运行控制 (3) 2.3数据管理 (4) 2.4报警处理 (4) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (4) 3.1 原水泵房控制站 (4) 3.2 高效澄清池控制站 (5) 3.3 翻板滤池控制站 (6) 3.4 加氯加药间控制站 (7) 3.5 臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6 送水泵房控制站 (8) 3.7 污泥脱水间控制站 (8)

1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。 徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。 自控系统具有以下功能： 1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产过程中 的异常数据进行不同方式的显示及报警提示； 2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异常情况 进行显示和报警提示； 3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制； 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下 差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时也可实 现在操作画面上进行人工强制反冲洗；

水厂自动化控制系统

水厂自动化控制系统 一、 适用范围： 该系统适用于供水企业远程控制管理水厂，水厂操作人员可以在水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、水质等信息；远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作情况；可以远程控制加压泵的启停。水司调度中心工作人员及公司主管领导可以远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。 二、 系统组成： 水厂自动化控制系统是水司生产调度管理系统的一个子系统，主要由水司调度中心、水厂自动化控制中心、通信平台、加压泵组测控终端、配电设备监测终端组成。 三、通信平台

水司调度中心、各水厂、各职能部门之间数据通信在局域网内完成；水厂与调度中心之间一般租用或铺设光纤。 四、水厂自动化控制终端的功能特点、产品结构及使用要求。 1、水厂自动化控制终端的功能特点： ◆采集进厂流量、蓄水池水位、清水池水位、出厂压力、出厂流量、出厂水质、安防报警等信息；可采集每台泵的出水压力、出水流量。 ◆采集每台加压水泵启停状态、运行时间、工作电流、工作电压、电能等电参数。 ◆采集配电室设备的开关状态、总电能等。 ◆监视水厂大门、制水车间、泵房等重要区域的图像。 ◆支持加压泵组控制柜手动控制、自动控制、远程控泵组设备的启停，控制模式可切换。 ◆电流过大、水位过低、压力过高、控制柜保护、配电故障、闲人进入状况发生时，立即上报告警信息。 ◆支持局域网有线通信，支持GPRS、短消息无线通信。 ◆存储、显示、查询水厂监测数据及工作参数。 ◆支持就地、远程测控设备维护。

2、产品结构 水厂需要监控的项目多，依据被监测内容，终端可分为：加压泵组远程测控终端、配电远程监测终端、进厂水量监测终端、视频监控终端。这些终端依据现场情况也可以合并成一个综合终端。 3、加压泵组远程测控终端设备配置表 配电远程监测终端 视频监控终端 进厂水量监测终端

水厂自动化控制系统样本

水厂自动化控制系统 一、适用范围: 该系统适用于供水企业远程控制管理水厂, 水厂操作人员能够在水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、水质等信息; 远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作情况; 能够远程控制加压泵的启停。水司调度中心工作人员及公司主管领导能够远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。 二、系统组成: 水厂自动化控制系统是水司生产调度管理系统的一个子系统, 主要由水司调度中心、水厂自动化控制中心、通信平台、加压泵组测控终端、配电设备监测终端组成。 三、通信平台 水司调度中心、各水厂、各职能部门之间数据通信在局域网内完成; 水厂与调度中心之间一般租用或铺设光纤。 四、水厂自动化控制终端的功能特点、产品结构及使用要求。

1、水厂自动化控制终端的功能特点: ◆采集进厂流量、蓄水池水位、清水池水位、出厂压力、出厂流量、出厂水质、安防报警等信息; 可采集每台泵的出水压力、出水流量。 ◆采集每台加压水泵启停状态、运行时间、工作电流、工作电压、电能等电参数。 ◆采集配电室设备的开关状态、总电能等。 ◆监视水厂大门、制水车间、泵房等重要区域的图像。 ◆支持加压泵组控制柜手动控制、自动控制、远程控泵组设备的启停, 控制模式可切换。 ◆电流过大、水位过低、压力过高、控制柜保护、配电故障、闲人进入状况发生时, 立即上报告警信息。 ◆支持局域网有线通信, 支持GPRS、短消息无线通信。 ◆存储、显示、查询水厂监测数据及工作参数。 ◆支持就地、远程测控设备维护。 2、产品结构 水厂需要监控的项目多, 依据被监测内容, 终端可分为: 加压泵组远程测控终端、配电远程监测终端、进厂水量监测终端、视频监控终端。这些终端依据现场情况也能够合并成一个综合终端。 加压泵组远程测

现代化水厂自动控制和监控系统升级改造

现代化水厂自动控制和监控系统升级改造 【提要】:本文以中山市大丰自来水有限公司的自动控制系统和监控改造为例，就现代化水厂中应用广泛的Intouch 10.0工控组态软件和施耐德PLC在生产监控系统改造中的应用进行详细的介绍。 一. 水厂自动控制系统概述 中山市大丰自来水有限公司是目前中山市最大的供水厂之一，经2007年二期扩建后日供水能力达50万m3，全厂于1997年动工兴建，规划日供水能力为80万m3，分四期建设,目前已建成2期。在2006年至2008年各子站PLC 已通过升级改造逐步升级至施耐德的Premium系列PLC。子站PLC改造完成后，中控室监控电脑通过多路开关和前端机（前端机一备一用）同现场PLC通讯，采用Modbus通讯协议，系统监控软件为法国的TOPKAPI VISION 32系统。监控软件已应用多年，整个自控系统存在前端机无备件，监控软件系统扩展性、开放性较差，已不能适应新的现代化管理的需要，因此，整个监控系统在2009至2010年期间采用了WONDERWARE公司的INTOUCH 10.0监控软件了升级改造。 二. INTOUCH改造过程 2.1 工艺要求和监控系统构成 中山市大丰自来水有限公司生产工艺流程如图1所示。 生产监控系统能对全厂的工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监视、控制以及参数超限的报警、联锁。操作站能给各类人员（操作员、组态工程师、管理人员）提供监控、组态、维护的良好“人-机”界面，各类人员可以通过键盘和鼠标进行操作，操作级别可以通过键锁和口令来实现；在操作站上，应有相应画面可以供工艺操作人员操作和监视工艺过程。工程技术人员能够在工程技术人员画面上方便的进行系统的生成、用户流程图及各类图形的生成，以及各类纪录、报表生成；维护人员能够利用维护人员画面方便地进行整个系统的维护工作；报警功能；趋势功能；诊断功能；打印、纪录功能；数据通讯功能；模拟屏显示等。 2.2 Intouch软件的应用核心

某自来水公司系统改造工程技术方案(doc6)

某自来水公司系统改造工程技术方案 一.引言 自来水厂的制水过程是从水源地取水经输水管网至水厂，处理达标后通过配水管网送至用户。水厂最大的特点是地域极为分散，通常水源地、补压井、测压点距离厂区几公里甚至几十公里，这样就造成控制系统I/O 点分散，此外，控制功能也具有分散性，如各配水泵、水源井能分别地互不影响地进行手动起停控制,以及水厂的加氯加药系统的自动控制，如果整个系统用手动来控制需要大量的人力，而且容易造成能源的浪费（电力.水资源），为了节省人力，降低制水成本，整个系统应是无人值守，操作人员只要在中控室对整个水厂进行集中监控。 二.某水厂的特点 某市自来水厂是以地下水为水源的水厂，供水能力为10万吨/日，水从若干个深井泵抽出后到澄清池沉淀，经加氯加药后送到蓄水池，最后由送水泵送往配水管网，配水管网设有远端压力测量点。整个水厂有五个分厂组成，在这五个水厂里以四号水厂为主，正常情况下由四号水厂供应市民用水，当用水高峰，四号水厂不能满足用水要求时，启动一个分厂或几个分厂来补水以保证正常供水，当用水量少时就停止补水。就目前各水厂的控制情况来看，各水厂之间距离遥远相互独立，如果需要补水时必须通过人工手动启动送水泵及深井泵，这种操作方式会造成供水压力滞后，影

响供水质量。当用户用水量减少时，也是人工手动停泵，造成短时供水压力过大，同时停泵滞后，浪费能源。如果整个过程由人工来实现需要消耗大量的人力物力，同时对电能和水资源的浪费也很大。 三．水厂对控制系统的要求 1.分散性。I/O点距离厂区几公里甚至几十公里，这就要求控制 系统具有远程通讯控制功能。 2.集中监控。操作人员可以在中央控制室对整个水厂的运行情况进行监控，记录故障发生的有关信息以及打印报表等。 3.小型化、集成化。以水源井为例，泵房内通常有一口或两口井，对一台或两台泵的控制点数很少。因此为了降低系统造价，控制系统需要小型化、低成本，无线通讯功能的控制系统可以满足要求。 4.可靠性。水厂的安全、稳定运行直接关系到千家万户，所以从控制系统的硬件质量、软件设计等各个环节都必须是高可靠性的。 5.可维修性。系统在软件和硬件方面具有强大的故障自诊断功能，方便工程师对系统故障进行快速维护处理。 四．某水厂改造控制系统构成 1、控制系统硬件：我们针对水厂制水过程的特点和对控制系统的要求，为了降低系统造价，控制系统小型化、低成本、高可靠性的要求，选用美国MDS公司的SCADA系列无线通讯功能的数字电台，作为远距离数字传输设备，它性能稳定、工作可靠、抗干扰能力强、传输速率高、传输距

水厂自控系统建设方案

徐圩 xx 目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (2) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (3) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (4) 2.2运行控制 (4) 2.3数据管理 (4) 2.4报警处理 (4) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (5) 3.1原水泵房控制站 (5) 3.2高效澄清池控制站 (5) 3.3翻板滤池控制站 (6) 3.4加氯加药间控制站 (7) 3.5臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6送水泵房控制站 (8) 3.7污泥脱水间控制站 (9)

1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。 徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。自控系统具有以下功能： 1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产过程中 的异常数据进行不同方式的显示及报警提示； 2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异常情况 进行显示和报警提示； 3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制；4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下 差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时也可实现在操作画面上进行人工强制反冲洗； 5)系统可根据出水总管压力自动进行水泵的启停与调节。 1.2控制方式 徐圩水厂所有电动设备均设集中控制和现场控制两种控制方式，其中集中控制由运行人员在中控室上位机上进行，现场控制则在就地控制箱上操作完成，并且拥有两种优先级，集中控制为最低优先级，而现场操作为最高优先级。

水厂自控系统方案

______________________________________________________________________________________________________________ 系统方案介绍 1 概述 本工程是神华乌海能源公司西来峰工业园区供水工程，系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备及 工艺系统组成。 1.1 工程主要原始资料 1室外环境温度：多年平均气温9.6 ℃ 极端最高气温 (历年极端最高气温 )40.2 ℃ 极端最低气温 (历年极端最低气温 )-32.6 ℃ 2海拔高度： 1124.35m 3安装现场地震列度： VIII 度 4室内环境湿度：最高 100 ％，最低 10 ％ 5污秽等级： III 级（按Ⅳ设计） 2规范和标准 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求： NDGJ16-89火力发电厂热工自动化设计技术规定 CECS81 ：96工业计算机监控系统抗干扰技术规范 1998.09.30火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定 GB 11920-98电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84低压电器控设备 JB 616-84电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件 精品资料

______________________________________________________________________________________________________________ TEC 144低压开关和控制设备的外壳防护等级 ANSI 488可编程仪器的数字接口 ISA --55.2过程运算的二进制逻辑图 ISA --55.3过程操作的二进制逻辑图 ISA --55.4仪表回路图 NEMA --ICS4工业控制设备及系统的端子板 NEMA --ICS6工业控制设备及系统的外壳 DL 5028电力工程制图标准 TCP/IP网络通讯协议 IEEE802局域网标准 05X101-2地下通信线敷设 HG/T20509-2000仪表供电设计规范 HG/T29507-2000自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000仪表系统接地 HG/T 20508-2000控制室设计规定 HG/T 20700-2000可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000过程测量和控制功能标志及图形符号 GB ／T 50314 —2000智能建筑设计标准 DB32/191-1998建筑智能化系统工程设计标准 CECS/119-2000城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范 GB/T50311-2000建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范 精品资料

自来水厂自动化解决方案

自来水改造工程仪表及自控系统 自控方案 自来水厂改造工程项目组 二零一四年十月三十一日

1 自控系统建立的必要性 自来水生产过程中机械和电气设备必然产生磨损，因此在日常生产过程中就需要时刻关注重要设备的运行状态。虽然水厂都配置了大量的设备维护人员，但通常情况下只有当维护人员到达现场后才能发现设备故障，且发现的往往都是比较严重的故障，会直接影响正常生产的开展。为了提高设备维护的主动性及时发现设备故障，维护人员需要一个平台来实时了解设备运行状态及运行参数。 综上所述，在水厂日常生产过程中为了更好实施工艺管理，需要建立一个能够直观反映实际生产状况的平台；为了更好地保障设备的正常运行，需要建立一个能够有效反映水处理过程中各重要设备状态及信息的平台。 水厂自控系统具备实时显示生产过程中工艺参数，重要设备运行状态及参数的功能，水厂自控系统的建立能够同时满足工艺和设备维护的需求，为水厂的日常生产的正常开展提供了一个平台。同时，自控系统不仅仅具有信息显示的功能还具备对设备进行远程操作的功能，同时系统还能实现对风机、水泵的远程控制，实现自动投药、自动加氯及滤池恒水位控制及滤池自动反冲洗的功能。自控系统建立后，可以通过自控系统实现对生产现场风机、水泵及阀门的远程操作，并实时反馈设备的操作结果。不再需要运行人员到现场进行设备操作，可实现生产现场的无人值守。运行人员可以将注意力更多的集中到对生产流程的掌握和控制，大

大提高了劳动生产率。另外，自控系统能够将实时生产数据保存下来，并以趋势图的方式显示出来，便于运行人员及时查看历史生产状况。因此，自控系统的建立不仅满足了工艺人员和维护人员的需求，极大的提高了劳动生产率，同时也为生产管理的提升提供了有效的数据支持，在水厂的日常生产和管理中扮演了重要作用。 2 自动控制系统说明 随着工业网络日益发达，工厂控制的复杂多样性，对工业网络要求也越来越高，普通的网络系统已经无法满足于现在自动化的发展趋势，。因此，建议将网络拓扑结构为光纤以太网环网结构，在这种网络拓扑结构下，每个子站都可通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。 3 网络通讯拓扑