自來水公司凈水車間自控系統詳解

摘要：本文主要介紹了地下水工藝流程和本人工作的自來公司凈水車間自動化控制系統的構成和各功能說明。

關鍵詞：地下水、凈水車間、濾池

1、 地下水工藝流程

1.1、水處理的工藝流程是由地下水的水質來決定的，拿本水廠來說，水中的鐵和錳元素含量比較高，就決定了處理工藝的大的方向。

1.2、本水廠生產工藝過程包括:凈水廠和水源井水源井兩個部分。凈水廠一期建設規模為日供水 4 萬噸，工藝構筑物主要有: 凈水車間的（跌水曝氣池、普通快濾池、反沖洗泵房）、清水池、二級泵站、加氯間等。

1.3、其中包括12個水源井，通過12臺潛水泵把地下水抽到跌水曝氣池中。在跌水曝氣池中，水中的鐵和錳離子與空氣中的氧氣充分結合，發生化學反應。鐵和錳離子被氧化后，隨著水的流動到達了普通快濾池，被氧化的鐵離子和錳離子在普通快濾池中被濾料所吸附，留在了普通快濾池中。從而達到除去水中的鐵離子和錳離子的目地。

1.4、過濾后的水，通過流量計流淌到清水池中，在這個過程中，消毒系統通過對流量信號的采集來決定投加氯氣的多少。從而完成消毒的過程。當城區有供水要求時，二級泵站啟動變頻器設定合理壓力為城區供水。

2、凈水車間自動化監控系統

2.1、凈水車間自動化監控系統包括17個畫面：系統啟動畫面、工藝流程畫面、1-2濾池畫面、3-4濾池畫面、5-6濾池畫面、7-8濾池畫面、9-10濾池畫面、11-12濾池畫面、公共反沖洗畫面、水質采樣畫面、歷史曲線、數據報表、故障報警畫面、系統設置畫面、幫助信息畫面以及退出畫面。

2.2、系統啟動畫面，系統啟動后彈出登錄界面，點擊登錄系統按鈕，彈出登錄窗口輸入正確的用戶名和口令后再點擊確定按鈕，進入系統主控界面。點擊退出系統按鈕則退出系統。

2.3、工藝流程畫面

2.3.1、凈水車間的工藝流程畫面主要反映凈水車間內所有設施的工作狀態和在線儀表的數值。在此畫面中可以直觀的看到凈水車間的工藝簡圖，觀察任意一個濾池的工作狀態并讀出相關的數據。下面詳細介紹一下：包括十二個濾池的工作狀態、閥門的工作狀態（原水進水閥門、排水閥門、反沖洗進水閥門和清水出水閥門）。畫面中還包括各個在線儀表的是實時數據。包括：濾后水濁度、原水濁度、濾后水PH值、進廠水流量、濾后水流量、反沖洗流量、和反沖洗吸水池液位、反沖洗壓力以及12個濾池的液位和差壓。此外還可以直觀的看到12個濾池清水出水閥門的開度。在畫面的最底部為各個畫面的轉化按鈕，按下相應的畫面按鈕，就可以直接訪問該畫面。

2.4、濾池畫面

2.4.1、1號---12號濾池的畫面結構是完全一樣的。我們就以1-2濾池畫面為例來說明一下。在綠色方框內的是在線儀表的數據顯示。包括濾池的水位值、濾池差壓值、清水出水閥門的開度以及濾池的累積工作時間。在畫面中黃色的方框內是我們需要設置的數據。包括：設定運行時間、高水位報警、濾池恒定過濾水位值、反沖洗的時間、和反沖洗水位。下面我們詳細的說明一下：

2.4.2、設定運行時間：設定運行時間是指濾池工作多少時間后進行反沖洗。例如：我們設定運行時間為30小時，當累積工作時間達到30小時的時候，濾池進行反沖洗的工作。在此有個大的前提。那就是濾池的反沖洗工作由時間這個條件來控制。

2.4.3、高水位報警：當濾池水位高與設定的數值時有報警信號輸出，報警鈴響起。

2.4.4、濾池恒定過濾水位值：濾池恒定過濾水位值是指，濾池在正常工作狀態下的恒定過濾水位值。

2.4.5、反沖洗的時間：反沖洗的時間是指反沖洗從開始到結束所用時間的總量。

2.4.6、反沖洗水位：反沖洗水位是指，當濾池水位高于設定的反沖洗水位時，濾池進行反沖洗。前提是濾池的反沖洗由液位這個條件來控制。

2.4.7、在畫面中出現的還有一些按鈕其中有清零按鈕、恒定液位控制按紐（使用和禁用）、一步化按紐、反沖洗液位控制按鈕（使用和禁用）。下面分別說明一下各個按鈕的功能。清零按鈕：按下清零按鈕時濾池的累積運行時間歸零。當濾池累積工作時間即將達到設定時間時，而我們還不想讓濾池進行反沖洗的工作。此時按下清零按鈕，累積時間歸零。濾池重新開始累積運行時間。恒定液位控制按鈕：當濾池需要恒定水位過濾時，按下使用按鈕，反之則按下禁用按鈕。

反沖洗液位控制按鈕：當濾池的反沖洗需要由濾池水位來控制的時候，按下使用按鈕，反之按下禁用按鈕。一步化按鈕：按下一步化按鈕后對應的濾池將強制執行的反沖洗這個過程。

2.4.8、在畫面中還可以清楚的觀察到濾池的工作狀態。包括：手動、自動、反沖洗等。在畫面的右下角為退出畫面按鈕，按下此按鈕將退出這個畫面。

2.5、公共反沖洗畫面

2.5.1、在公共反沖洗畫面中綠色的方框內為各種再線儀表的數據顯示。其中包括：反沖洗水池的液位、反沖洗水流量、反沖洗管道的壓力、累積反沖流量以及3臺反沖泵的電流。黃色的方框內為需要設置的參數。包括：反沖洗池液位高限度、反沖洗池液位低限度、反沖洗泵的停機水位。

2.5.2、反沖洗池液位高限度和低限度分別指的是反沖洗水池的高低位報警值。當水池液位高于或低于所設定的值時，有報警輸出。報警鈴響起。

2.5.3、反沖洗泵的停機水位指當反沖洗水池中的實際水位達到或低于設定值時，正在工作的反沖洗水泵自動停止轉動。

2.5.4、在畫面中的按鈕包括3臺反沖洗泵的使用和禁用，以及濾池反沖洗的參數控制方式（液位與時間控制）。當我們要反沖洗的時候，我們可以選擇即將工作的泵號。例如：我們想用1#和2#泵來作為即將工作的反沖洗泵，那么我們只要把相應的泵號按下就可以了。

2.5.5、濾池的反沖洗的先決條件我們設定了三種。一種為累積時間來控制，另一種為濾池的水位控制。最后一種為一步化強制執行。上面提到的濾池反沖洗的參數控制方式按鈕（液位與時間—），就是我們所說的先決條件的前兩種。

2.5.6、在畫面中我們還可以觀察到3臺反沖洗泵的工作狀態。其中包括：運行、停止、故障、手動、自動。右下角為退出畫面按鈕。

2.6、水質采樣畫面

2.6.1、在水質采樣畫面中綠色的方框中為儀表的輸出數據，包括濾后水濁度、原水濁度、濾后水PH值。畫面中的按鈕分別為各個取樣閥門的使用和禁用，以及兩臺取樣泵的使用和禁用。畫面中還可以觀察到采樣系統與采樣泵的工作狀態。其中包括：手動、自動、運行、停止、故障。在畫面右下角是退出按鈕。按下退出按鈕將退出此畫面。

2.6.2、在畫面中取樣閥門的取樣點是不同的。我們在這里說明一下。1#和4#取樣閥門是取清水水樣。2#和5#取樣閥門是取曝氣后的水樣。3#和6#取樣閥門是取來水的原水水樣。在幫助畫面中我們有詳細說明。

2.7、歷史曲線畫面

2.7.1、歷史曲線畫面主要方便于數據的查詢和在線的監測，不同顏色的曲線代表不同的變量名稱。

2.8、數據報表畫面

2.8.1、數據報表畫面主要包括1-4濾池、5-8濾池、9-12濾池和檢測儀表的報表畫面。在畫面中點擊任何一個按鈕都會轉到相應的報表。

2.8.2、下面以5-8號濾池報表和檢測儀表報表來說明一下：在5-8號濾池的數據報表畫面中，左上角有三個按鈕分別為：生成報表按鈕、打印預覽按鈕、退出畫面按鈕。在畫面的還包括設置報表的時間和在線時鐘。在報表中包括各個濾池的在線儀表數據分別為：水位、差壓、出水閥位和濾池的工作時間。

2.8.3、在檢測儀表數據報表畫面中，左上角有三個按鈕分別為：生成報表按鈕、打印預覽按鈕、退出畫面按鈕。在畫面里還包括設置報表的時間和在線時鐘。在報表中主要包括反沖洗泵的工作電流、反沖洗管道壓力、反沖洗瞬時流量、反沖累積流量、進水瞬時流量、進水累積流量、濾后瞬時流量、濾后累積流量、濾后水濁度、原水濁度、濾后水PH值。

2.9、故障報警畫面

2.9.1、主要監控凈水車間的泵和閥門以及各水池的液位有無故障輸出。當畫面中音響開按鈕按下后，如有泵或閥門有故障，音響就會發出響聲。

2.10、系統設置畫面

2.10.1系統設置畫面用來配置用戶權限和修改密碼。在畫面中如果用戶想配置用戶的權限可以按下配置按鈕，如果想修改密碼可以直接按下修改密碼按鈕進入對應的畫面。

2.11、幫助信息畫面

2.11.1、幫助信息畫面用來解釋和說明畫面中的符號

2.12、退出畫面

2.12.1、當我們想退出凈水車間自動化控制系統的時候，只要按下控制主畫面中的退出按鈕時，將出現退出畫面。按下畫面中的確定按鈕直接退出系統。當不想退出時，按下取消就可以了。

3、結束語

目前我國提倡保護地下水資源，逐漸取締使用地下水進行自來水生產，逐步使用地表水資源來提供水源生產自來水，在這種大環境下，凈水車間自動化控制系統將會更有發展余地，因為使用地表水必須經過濾池處理才能達到國家引用水標準，這個設計還有不盡如人意的地方，希望在以后的工作和學習中能夠得到逐步完善。■

參考文獻

1、《凈水技術》，杜爾登 張玉先 沈亞輝，2008 年6月。

2、《組態王軟件6.52》，北京亞控科技發展有限公司出版，2008年6月。

3、《自來水廠凈水處理工藝探析》，李文博，2010年3月。

作者簡介：

王薩（1980年12月15日），男，漢族，遼寧鐵嶺人，2002年畢業于鐵嶺師范高等專科學校、2005年畢業于中央廣播電視大學，現就職于鐵嶺天信公用事業股份有限公司，技術員，職稱電氣自動化工程師。