寧海縣第二自來水廠自控系統(tǒng)介紹

摘要：寧海縣第二水廠工程通過招投標，分為二期建設(shè)。設(shè)計總規(guī)模為15萬m3/d，其中一期工程供水量為5萬m3/d，已于1995年底投產(chǎn)，基本解決城區(qū)8.2平方公里人口的用水問題。本次實施的擴建工程為二期工程，規(guī)模為10萬m3/d，已于2005年5月底投產(chǎn)。在此，對寧海縣二水廠運行的自控系統(tǒng)作一個簡單介紹。

關(guān)鍵詞：自來水產(chǎn) 控制系統(tǒng) 供水工藝

中圖分類號：TU991.62文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 供水工藝

2.2.1 PLC1加氯加藥間站

加氯控制原理：

二水廠中的加氯包括前加氯和后加氯。前加氯采用原水流量配比加氯方式：控制器根據(jù)原水流量的變化以及設(shè)定的投加率計算后自動調(diào)節(jié)加氯量，后加氯投加方式分為二種：一種是根據(jù)出廠水余氯值來進行補氯投加，另一種是根據(jù)流量來進行補氯投加。

B.加藥（礬）控制原理及功能：

該廠的加藥系統(tǒng)是根據(jù)進水流量來控制的。系統(tǒng)中加藥泵分一大二小共3臺變頻泵，當加藥泵處于自控狀態(tài)時，加藥泵根據(jù)進水流量來自動調(diào)節(jié)加藥頻率，當流量低于3500m3/h時，開一臺小泵自動運行，當流量高于5000m3/h時，增開一臺大泵自動運行，如大泵不在自動狀態(tài)，則自動開啟小泵；當流量低于3500m3/h時，如果二臺泵正在開啟，則關(guān)閉一臺泵，始終保持一臺泵變頻運行來加藥。

a）反沖洗控制：

當濾池過濾到一定時間，砂中由于污垢引起堵塞，造成過濾效果下降，此時就需進行反沖洗，將砂中污垢沖洗掉。反沖洗控制采用3種控制方式：

1、過濾周期控制：根據(jù)工藝要求，設(shè)定濾池的最大過濾時間，在濾池開始過濾時，濾池控制器開始計時，并與設(shè)定值相比較，當兩者相等時，濾池控制器發(fā)出反沖洗請求。

2、差壓值控制：設(shè)定濾池的最大阻塞差壓值，控制器連續(xù)檢測濾池差壓值，并與設(shè)定值相比較，當該值大于或等于設(shè)定值時，濾池控制器發(fā)出反沖洗請求。

3、鍵控強制控制：只要濾池設(shè)備均正常，由工作人員根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)需要，認為需要反沖洗，但是前兩種情況均還未達到時，則在控制中心通過上位機對PLC控制器強制發(fā)出反沖洗請求。

主站控制器對每格濾池PLC上發(fā)送的反沖洗請求信號按次序排隊，并檢測反沖洗條件是否具備：

1.單格濾池的進水閥、出水閥、氣沖閥、水沖閥、排水閥、排氣閥共六個閥門投入自動狀態(tài)。

2.鼓風機房最少需有一組（鼓風機、出風閥、回風閥）投入自動狀態(tài)，最好是將二組鼓風機都投入自動，相互之間可互相切換。

3.反沖泵房最少需有一組（反沖洗泵、反沖洗閥）投入自動狀態(tài)，最好是將二組反沖洗泵都投入自動，相互之間可互相切換。

4.反沖洗泵房的反沖洗管閥投入自動狀態(tài)。

反沖洗條件具備后，啟動反沖洗程序，反沖洗按氣沖、氣水混沖、水沖來進行。

b）濾池的控制原理及功能：

濾池主要是一個恒水位控制。當濾池處于恒水位過濾工藝時，濾池的進水閥自動開啟，出水閥自動調(diào)節(jié)開度至相應(yīng)位置以保證濾池水位恒定，當濾池水位高于恒水位時，出水閥門會自動增大閥門開度，使水位下降，當濾池水位低于恒水位時，出水閥門會自動減小閥門開度，使水位上升，此閥門恒水位由PID控制系統(tǒng)進行控制，并可根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整PID值及調(diào)整死區(qū)范圍，使之更符合實際生產(chǎn)情況，并保證濾池水位穩(wěn)定。

B.沉淀池控制原理及功能：

沉淀池上共有二類設(shè)備，一類為二組共30個排泥閥組，另一類為2個刮泥機。其控制方式為順序控制。排泥閥組控制過程：當排泥閥組處于自控狀態(tài)時，排泥閥根據(jù)排泥間隔時間來進行開啟，每次開啟一個排泥閥，開啟一段時間后，會自動關(guān)閉當前排泥閥并開啟下一個排泥閥，依次開啟直至當前組的所有排泥閥全部開啟完畢。排泥完畢后所有排泥閥關(guān)閉等待下一個排泥時間到來才會再次開啟；刮泥機的控制過程：當刮泥機處于自控狀態(tài)時，刮泥機根據(jù)刮泥間隔時間來進行開啟，開啟一段時間后，會自動關(guān)閉當前刮泥機。刮泥完畢后刮泥機關(guān)閉等待下一個刮泥時間到來才會再次開啟。

2.2.3 PLC4送水泵房站

3 監(jiān)控計算機系統(tǒng)簡介

該廠采用西門子WINCC 6.0作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件，采用西門子SQL數(shù)據(jù)庫，由兩臺裝有Windows XP系統(tǒng)的PC作為監(jiān)控站，同時接入以太網(wǎng)，通過系統(tǒng)組態(tài)后，接收或發(fā)送命令給控制器。

4 結(jié)語

該廠控制系統(tǒng)采用了目前典型的工業(yè)控制方案，硬件的選擇和搭配考慮了工作的可靠和穩(wěn)定性。自該水廠自控工程竣工以來，運行結(jié)果證明：系統(tǒng)運行穩(wěn)定，生產(chǎn)過程中沒有出現(xiàn)安全事故，節(jié)省了人力，降低了運營成本，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，出廠水和管網(wǎng)水水質(zhì)綜合合格率均達到99%以上，符合《生活引用水衛(wèi)生》GB5749-2006的要求。

參考文獻

[1] 苗娜；小型凈水廠自動控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]；太原理工大學；2010.

[2] 蔡東成；基于多Agent的水廠監(jiān)控系統(tǒng)研究[D]；蘭州理工大學；2012.