株洲市第四水厂自动化控制系统0

株洲市第四水厂自动化控制系统

株洲市第四水厂自动化控制系统 2011年12月10日 来源： 一、水厂概况株洲市第四水厂是为解决河西高新区和市中心区的供水紧张状况于1996年10月破土兴建的，1999年12月建成通水，第一期规模为10万m3/d，自动化控制系统的设计与安装由法国得利满公司和株洲市自来水公司共同完成。第四水厂采用图1所示的工艺流程，图1中表示了检测控制仪表的安装位置，水厂实现了全自动控制和系统主要参数在线检测；同时为节约水资源，保护水体不受污染，对滤池反冲洗水进行回收；还拟在二期工程中对污泥进行浓缩处理(虚线部分)。 图1　工艺流程二、控制系统的组成全厂设中控室及取水泵房、加矾加氯、回收泵房与反应沉淀池、V型滤池和送水泵房等5个 PLC子站，考虑到系统尽可能分散的原则，在滤池单池设有PLC控制台，具体见图2。各PLC站均由一块电源模块，一块CPU模块，一块通讯模块以及若干块输入输出(I/O)模块组成。关于I/O模块的数量确定，首先绘制全厂的PID图，统计出各PLC站实际所需I/O点数，在考虑各PLC站适量的I/O点预留后，确定I/O模块数量。各PLC站之间以FIPWAY通讯联络，各PL C站与中控室之间采用ETHERWAY通讯联络。图2　全厂计算机监控系统网络结构中控室由2台分别用于生产管理与监控的Pentium II 400计算机及2台Epson彩色打印机组成。计算机采用Windows NT操作系统，均配备有遵循ETHERWAY通讯协议的3COM通讯网卡，实时采集生产数据，形成ETHERWAY PLC工控网。其中监控计算机采用美国Wonderware公司的INTOUCH监控软件，可显示14个包括涉及PLC控制的机电、加矾加氯设备与滤池等在内的模拟画面，可对系统的所有设备进行远程操作和控制，并具备显示工艺布置图、实时动态参数、设备的工作状态及实时/历史报警信号、在线仪表的实时/历史趋势曲线、马达运行时间等功能，同时可进行离线/在线编程及设定参数的修改，编制和打印生产与管理报表。管理计算机采用Excel软件，用于采集与存储监控计算机检测的主要生产数据，以便用于管理。三、控制原则1、依据PLC I/O模块，涉及PLC自控的设备，均可通过在机旁控制箱手/自动转换开关、在PLC站操作面板XBT上Local/Remote设置来实现机旁控制箱、PLC站XBT、中控室监控计算机三地控制。2、PLC站XBT上均能够显示与设置该站现场操作所涉及到的所有自控设备、仪表等运行参数及上下限报警值，同时这些参数均可通过网络线传输到中控室监控计算机，由它来进行控制。3、每个PLC站均设置2个复位按钮(警铃复位、故障复位)、1个警铃、1个故障指示灯。任何自控设备故障由该PLC站的警铃、故障指示灯报警。在故障解除后，方可通过PLC站XBT、中控室监控计算机复位，若未复位故障报警，该设备不能运行。四、工艺操作模式1、取水泵房PLC站该PLC站主要监控3台ITT Flygt公司CP3351935型潜水泵(Q＝600～800L/s、H＝45～38m)机组的运行工况及相关的参数，同时在取水泵房吸水井中装有水位计，通过PLC可随时显示湘江水位状况。取水泵房在全自控的模式下，机组开/停由清水池水位情况、送水泵的运行情况、用水高峰时段以及送水管网压力等因素决定。具体来说，清水池水位设定有4个控制值：超低水位1 .0m、低水位1.6m、高水位3.6m、超高水位4.1m。通常只要求1台取水泵运行，但在以下情况下要求有2台取水泵运行：①当清水池实际水位低于低水位设定值时，开2台取水泵；② 当清水池实际水位低于高水位设定值时，而且送水泵房1台32SA19A型水泵(Q ＝1380L/s、H＝26m)或2台24SA18F型水泵(Q＝830L/s、H＝26.6m)运行，或者此时正处于高峰用水时段(11∶00～14∶00、17∶00～22∶00)，或者送水管网压力低于0.2 5MPa时，均开2台泵。当2台水泵运行，清水池水位达到超高水位值时，停掉其中1台，保持1 台取水泵工作。水泵机组只能在没有配电线路故障、机组设备完好、出水电动阀门完好并且处于关到位的状态、湘江水位高于枯水位27.93m时，才可依据程序自动开启。在程序设计上还考虑了下列因素：①在自动控制状态下，取水泵不能同时开/停2台，只能在第1台开/停整个过程完成后，方可开/停第2台，同时第一期工程取水泵最多只可运行2台；②在自动控制状态下，取水泵依据程序定期轮换运行，以确保每台泵运行时间基本相同；③ 考虑到潜水泵的运行特性，当湘江水位较高(≥38m)，此时取水泵工作扬程低、流量大、轴功率大。为防止其过载，因而对机组出水电动阀门开启度(0～100%)采取了可根据湘江水位变化自动调节的方式加以程序控制，并在中控室监控计算机界面上保留人工临时设置开度的功能。2、加矾加氯PLC站从取水泵房过来的原水进入位于净水厂的流量计表井，在此通过在线仪表检测原水的流量、浊度、pH值、温度等，并将其转换成4～20mA DC信号输入PLC系统为加矾加氯系统提供控制参数。加矾系统采用2套Milton Roy计量泵(配三菱变频调速器)投加，变频器运行频率由流量信号控制，控制流量为取水流量与回收流量之和，计量泵行程由流动电流仪(SCD)值控制。2 套计量泵1用1备，当正在使用

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