水廠自控系統(tǒng)建設(shè)方案江蘇方洋水務(wù)有限公司徐圩水廠自控系統(tǒng)建設(shè)方案劉朋目錄1.徐圩水廠自控系統(tǒng)的構(gòu)成 21.1自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與目標 21.2控制方式 32.中控室 32.1運行監(jiān)視 32.2運行控制 32.3數(shù)據(jù)管理 42.4報警處理 42.5報表及打印 42.6Web數(shù)據(jù)服務(wù) 43.各子站控制 43.1原水泵房控制站 43.2高效澄清池控制站 53.3翻板濾池控制站 63.4加氯加藥間控制站 73.5臭氧活性炭間控制站 83.6送水泵房控制站 83.7污泥脫水間控制站 8程中，出現(xiàn)設(shè)備沒能正常完成動作，或監(jiān)測到的數(shù)據(jù)超標，即在現(xiàn)場觸控屏和中控室上位機跳出報警提示，同時將正在執(zhí)行的命令復(fù)位，由操作人員根據(jù)實際情況解決設(shè)備故障，待設(shè)備故障清除后，可在現(xiàn)場觸摸屏或中控室上位機上清除報警提示，再行啟動。原水泵房控制站的所有數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)專線與徐圩水廠中控室進行數(shù)據(jù)交換。原水泵站出水控制采用串級控制來控制出水總管壓力。串級控制的主控量為出水總管壓力，副控量為原水泵站吸水井液位。把出水總管壓力控制在0.25~0.3MPa之間；原水泵的互備聯(lián)鎖。4臺水泵根據(jù)水廠及原水用戶的運行負荷大小，互備聯(lián)鎖模式分為一用兩備，兩用一備，并且可根據(jù)每臺泵的運行累計時間進行循環(huán)啟動，實現(xiàn)水泵均勻磨損，避免某臺水泵經(jīng)常使用造成設(shè)備疲勞或長時間不用造成銹蝕；格柵機的自動控制。格柵機通過時間繼電器進行控制，每一小時運行十五分鐘，當格柵機到達運行時間，啟動格柵機，這樣既能保證粗格柵每次運行都能耙上一定量的垃圾，提高運行效率，又能防止由于垃圾過多對格柵機造成損壞；本控制站采集所有原水泵房各儀表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至現(xiàn)場觸摸屏及徐圩水廠中控室。3.2高效澄清池控制站自動排泥控制根據(jù)測得的澄清池出水濁度數(shù)據(jù)，通過對運行工況的分析，在保證澄清池出水濁度處于最佳范圍的情況下，求得開始排泥的最佳濁度值和結(jié)束排泥時最合理的濁度值，作為自動排泥的上下限（此設(shè)定值可在線修改）。當濁度達到上限設(shè)定值，發(fā)出開始排泥預(yù)警并自動開啟排泥電動閥，關(guān)閉回流電動閥，開始排泥；當濁度值降到下限設(shè)定值時，發(fā)出停止排泥的信號，開啟回流閥，關(guān)閉排泥閥。污泥回流控制制水時根據(jù)來水量及污泥回流比自動控制污泥螺桿泵的啟停和調(diào)節(jié)，同時打開污泥回流閥，關(guān)閉污泥排泥閥。本控制站采集所有高效澄清池各儀表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至現(xiàn)場觸摸屏及中控室。3.3翻板濾池控制站恒水位濾水自動控制濾池水位的變化受進水量的變化、濾層阻塞值、過濾周期、待濾水濁度因素影響。采用對濾池進行恒水位控制，使得濾池在生產(chǎn)周期全過程濾速根據(jù)生產(chǎn)情況自動調(diào)節(jié)，避免了濾池在生產(chǎn)周期初始階段濾速過快，后期濾速過慢的問題，從而使濾后水濁度在生產(chǎn)周期內(nèi)相對穩(wěn)定。采用超聲波液位計檢測濾池液位變化作為過程變量（PV），然后與設(shè)定值（SP）進行比較，計算出過程變量的變化趨勢，再輸出控制信號（CV），調(diào)節(jié)出水閥來控制濾速，保持濾池液位恒定。翻板濾池自動反沖洗自動控制濾池反沖洗啟動的控制條件是出水閥位超過高限、濾池差壓值達到設(shè)定值、液位值超過高限和人工干預(yù)，當前三種條件同時滿足，或后一種條件滿足時，就啟動自動反沖洗系統(tǒng)。系統(tǒng)的運行是由PLC的順序控制系統(tǒng)邏輯控制的，其控制如下:步驟1：啟動條件預(yù)設(shè)（閥位高、差壓高、液位高、人工）；步驟2：條件觸發(fā)自動反沖洗；步驟3：關(guān)閉濾池進水閥，待濾池液位降至設(shè)定高度，關(guān)閉濾池出水閥。步驟4：開反沖洗風(fēng)機放空閥，啟動反沖洗風(fēng)機，延時60s待風(fēng)機運行穩(wěn)定；步驟5：打開反沖洗進氣閥，關(guān)閉反沖洗放空閥；步驟6：延時5min進行氣沖；步驟7：啟動反沖洗水泵，延時10s待水泵運行穩(wěn)定，打開反沖洗進水閥；步驟8：液位上升至設(shè)定值，切換至下一濾池；步驟9：液位下降至設(shè)定值，打開反沖洗進水閥；步驟10：開反沖洗風(fēng)機放空閥/關(guān)閉反沖洗進氣閥。步驟11：停止反沖洗風(fēng)機運行；步驟12：停止反沖洗給水泵運行；步驟13：關(guān)閉反沖洗進水閥和反沖洗給水泵出口閥；至此反沖洗周期結(jié)束，進入下一個過濾周期。濾池的反沖洗在不頻繁啟停反沖洗水泵的情況下，可通過同時沖洗兩組或三組濾池，以其中一組濾池作為氣沖與水沖的過渡。濾池的自動反沖洗系統(tǒng)控制將充分考慮現(xiàn)行實際生產(chǎn)運行情況修正控制參數(shù)，在上位機操作界面上將為運行人員預(yù)留相關(guān)控制參數(shù)的修改界面。本控制站采集所有翻板濾池各儀表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至現(xiàn)場觸摸屏及中控室。3.4加藥加氯間控制站加藥投加自動控制加藥投加量主要根據(jù)澄清池、濾池出水濁度、原水流量和配比值來自動控制。前饋控制確定一個給出量，然后以高效澄清池、濾池出水濁度作為后饋信號來調(diào)節(jié)前饋給出量。由前饋給出量和后饋調(diào)節(jié)量就可獲得最佳劑量。采用多因子前饋-反饋控制系統(tǒng)來控制投藥，在PLC上用程序來實現(xiàn)以待濾水濁度為控制目標的多因子前饋-反饋控制系統(tǒng)。加氯自動控制前加氯自動控制前加氯的主要目的是殺死水中的微生物或氧化有機物，對前加氯自動控制采用進廠水流量比例前饋自動控制，其運算公式為Y=A*K*Q,Y為前加氯的投加量（mg/L），A為給定值，K為單位原水投氯量（mg/L），且該值可根據(jù)原水水質(zhì)分析數(shù)據(jù)進行動態(tài)補償調(diào)整，Q為原水進水量（m3/L）。后加氯補加氯自動控制出水總管余氯值與其設(shè)定值進行比較，控制系統(tǒng)根據(jù)兩者的偏差情況，采用動態(tài)調(diào)節(jié)，使出水余氯穩(wěn)定在設(shè)定值附近。前加、后加氯自動控制可迅速調(diào)整由于處理水量變化產(chǎn)生的氯需求變化，可對余氯偏差進行更準確的修正，調(diào)整特性簡單，同時也保證了出水質(zhì)量的穩(wěn)定性。本控制站采集所加氯加藥間各儀表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至現(xiàn)場觸摸屏及中控室。3.5臭氧活性炭間控制站臭氧發(fā)生系統(tǒng)臭氧系統(tǒng)通過以太網(wǎng)與主站進行數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)在線監(jiān)測臭氧發(fā)生系統(tǒng)的運行狀態(tài)，主控系統(tǒng)依據(jù)進水水量實時發(fā)送臭氧投加量至臭氧發(fā)生系統(tǒng)?；钚蕴肯到y(tǒng)通過進水流量可監(jiān)測到活性炭罐的進水情況，當流量降至設(shè)定值將提示進入反沖洗，打開反沖洗進水閥和出水閥，通過壓力變送器監(jiān)測反沖強度，反沖600s后，停止反沖洗泵，關(guān)閉反沖洗進水閥和出水閥，打開濾水進水閥和出水閥，進入備用狀態(tài)。（活性炭處理間手動閥已經(jīng)聯(lián)系施工單位查看過現(xiàn)場，正在準備采購階段。）本控制站采集臭氧活性炭間各儀表數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至現(xiàn)場觸摸屏及中控室。3.6送水泵房控制站送水泵房控制系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定的出廠水壓力自動調(diào)節(jié)工頻水泵的運行數(shù)量和變頻水泵的運行頻率，當管網(wǎng)負荷增大，變頻水泵的頻率控制達到高限時，自動增加一臺工頻水泵投入運行，當管網(wǎng)負荷減小，變頻水泵的頻率控制達到低限時，自動減少一臺工頻水泵運行，根據(jù)管網(wǎng)負荷變化實時對水泵運行狀態(tài)進行動態(tài)調(diào)整。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)指令，一步化啟停水泵。在信號的連續(xù)監(jiān)測過程中，出現(xiàn)設(shè)備沒能正常完成運行，或監(jiān)測到的電流超限等異常情況，即在現(xiàn)場觸控屏和中控室上位機跳出報警提示畫面，同時將正在執(zhí)行的命令切除，改為啟動另一臺水泵，由運行人員根據(jù)實際情況解決后再投入備用并清除報警。本控制站采集送水泵房各儀表、水質(zhì)分析數(shù)據(jù)及相關(guān)泵閥設(shè)備啟停信號傳送至