文档介绍：滨海水厂自动化控制系统设计方案
摘要:
本文就基于PLC的水厂自动化控制系统在滨海水厂的应用提出了一些笔者的建议,主要从水厂加药、加氯、沉淀池虹吸吸泥机、滤池和恒压供水等几个关键工艺过程进行自动化控制系统的设计,其中将恒压供水系统作为典型例子进行了详细的论述,希望本文能对滨海水厂自动化控制系统的建设有所益处。
关键词:中小型PLC 水厂自动化控制系统
滨海水厂自动化控制系统设计方案目录
前言
第一章水厂自动化控制系统的发展现状;
第二章生产工艺和控制要求;
第三章自动化控制系统的设计:
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第四章相关小型PLC的介绍与说明;
结束语
前言
随着科学技术的发展和人们对生活用水品质要求的不断提高,通过近几年来对水厂运行控制模型经验和控制参数的积累,水厂控制设备和检测仪表品种的丰富和可靠性大大提高,供水系统自动化控制技术在分散控制、集中管理系统上日益成熟,滨海水厂自动化改造将成为必然趋势。滨海水厂为年供水量在1500万立方米的小型水厂。主要负责大港油田的生产生活用水的供给,本文仅作为笔者对滨海水厂自动化控制系统建设方面提出的一点建议,以供参考。
第一章水厂自动化控制系统的发展现状
水厂自动化控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的过程。从一开始仅有常规仪表检测,到加药、加氯的局部自动控制,直到九十年代,随着可编程序控制器(PLC)的大量推广使用,水厂自动化控制系统才真正建立起来。PLC具有可靠性高、编程简单、使用方便以及通讯联网功能强的特点。水厂以PLC为主控设备建立的控制系统一般模式为:由设在中控室的上位监控计算机及若干现场PLC联网组成集散型监控系统。开始建立的系统,各分站以功能划分,站内设有监控计算机,这是针对当时PLC的通讯能力不够强大,控制系统可靠性不高所采取的措施,即一旦其它分站出现故障或网络中断后,未出故障的分站还可以在局部区域内实现自动控制。近几年随着PLC网络通讯能力的增强和控制及电气执行机构可靠性的提高,这一模式逐渐被打破,取消了各分站内的监控计算机,各分站的控制区域由功能划分改为以距离划分,可在中控室内监视水厂运行的全过程。
第二章生产工艺和控制要求
滨海水厂采用工艺流程:
主要分为以下几个工艺过程如图1所示:
药剂的制备和投加
取水
混凝
平流沉淀
过滤
清水池
二级泵房
前加氯
混凝剂
原水
供水管网
滤后加氯
图1 滨海水厂工艺流程图
水厂的控制要求:
(1)、出厂水浊度小于1NTU、,在保证水质水量的同时,要求低药耗、低氯耗和低电耗;
(2)、滤池要求采用恒水位运行,水位偏差不能大于±,要能根据水头损失或运行周期自动进行反冲洗,且同一时间内只能有一个进行反冲洗;
(1)取水:将滦河水抽入净水厂;
(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,即滦河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:通过多台离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网;
第三章自动化控制系统的设计
由于自来水生产工艺主要具有以下特点:(1)各生产工艺段相对独立,单体设备多。(2)采集的数据量大,整个系统共有数字量输入、输出超过3000路,模拟量输入、输出超过1000路,且工艺参数种类多,包括压力、流量、温度、差压、液位、电流、电压、功率等,但上下游相关联的生产参数少。(3)自来水生产具有连续性、不可替代性和不间断性。(4)各工艺段距离远,设备分散,组网相对复杂。根据以上特点,本系统选用OMRON的中小型PLC对各工艺段生产设备分散控制,利用OMRON Protocol和Controller Link组成网络,在各工艺段控制室和中控室设置上位机,构建人机界面进行生产管理和对生产数据进行后续处理。全厂控制网络如图2示。
…共8台
…共13台
…共4台
…共7台
…共8台
沉淀、滤池
上位机
…共8台
CQM1H
CQM1H
二期滤池控制
C200HG
C200HG
C200HG
电台
冲洗设备及一期滤池控制
Controller Link
CPM2A
电台
RS232
CPM2A
电台
RS232
中继器
光中址
光中址
C200HG
转换器
取水
上