崂山水库管理处自动控制技术简介

1、崂山水库管理处自动控制技术简介刘天成 陈卫国摘要：本文主要是对崂山水厂自动化控制系统的组成、工艺操作模式进行相关介绍，通过自动化改造，实现崂山水库向现代化水厂的转变。关键词：崂山水厂 生产工艺 自动化改造 中控室 监控PLC控制网络 设备网络前言：崂山水厂位于青岛崂山境内，毗邻崂山水库，始建于1963年8月3日。1965年10月31日投运，设计制水能力7.5万吨/日，以处理崂山水库地面水的中型净水厂。净水、输水工艺见图一,水厂于2001年4月开始实施设备自动化改造工程，目标是实现水厂自动控制运行。自动控制系统的设计与安装由上海ASEC公司完成。水厂实现了自动控制和系统主要参数在线检测。下面就崂

2、山水厂自控系统的组成、工艺操作模式进行相关介绍。原水 混合反应沉淀过滤 清水池二级泵房管网加药（图一水厂工艺流程）1自动控制设想1.1 崂山水厂原水取自于崂山水库，制、输水工艺设有加矶、加氯、平流式反应池、沉淀池、普通四阀快滤池、清水池和一个出水泵房。改造工程于2001年开始，由于资金问题及考虑到对老水厂旧设备进行改造，因此整个改造项目分为出水泵房、加氯和加研以及滤池三个部分实施。1.2 水厂运行自动化系统采用 PC加PLC控制系统模式，PLC设备程序的编制由 ASEC公司完 成。系统由中控室操作主站以及运行现场的3个PLC子站构成：35kV高压配电室pLC子站，滤池pLC子站，送水泵房pLC

3、子站。1.3 根据水厂的工艺平面布置，确定在水厂的控制系统设置三个PLC工作站（Programs LogicController ）。出水泵房操作室里设置一个PLC工作站，并在加研加氯操作室里设置一个远程控制站，滤池一个 PLC工作站及35kV高压配电室 PLC站，组成一个实时控制网络（ControlNet）网络是由安装在每个控制设备里的特有的controlnet通讯处理模块和相应的通讯软件组成的。这个网络可以满足工业控制的所有要求，可以取得并传送设备实时数据和一个设备网络（DeviceNet） 。PLC全部选用美国 Allen-Bradley （以下称 A-B公司）公司系列产品。 出水泵和滤

4、 池PLC工作站采用Logix5000系列，滤池及沉淀池 PLC工作站选用 MicroLogix1200 系列。在水 厂设置三台控制系统数据读取和给定站（以下称SCADA酎空系统），中心控制室二台、处长办公室一台。监控系统软件同样采用美国A-B公司的工业控制过程监视与控制软件RSView32o（图二全厂计算机 监控系统网络结构）1.4 中控室由2台用于生产管理与监控的 HP（惠普）计算机及一台 HP彩色打印机用于生产总 调度，其主要功能是：实时显示生产设备在运行过程中的不同状态，允许操作者在系统中执行指令。两台个人电脑用于对系统进行监控和管理的同时，也可进行报警记录以及画出历史曲线。1.5 另

5、一部分为厂区视频监视系统：现场的实况摄像机通过联接，将信号传送到视频服务器上，通过图像数字化处理后，采用多媒体技术，由一台视频计算机完成监控任务。1.6 生产管理与监控的计算机采用Windows NT操作系统。均配备有 controlnet 专用通讯网卡，实时采集生产数据，形成CONTROLNEPLC工控网。其中监控计算机采用美国ROCKWELL司的RSVEIWa控软件，可显示若干涉及PLC控制的机电、加研加氯设备以及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/历史趋势曲线等功能。1.7 此外

6、 , 用于无线通讯和打印生产与管理报表的数据库, 也用计算机连接到了controlnet上， 实现了动态联接生产数据，以此来采集与存储监控计算机检测的主要生产数据，并且通过无线电台将数据与自来水集团公司调度系统连接, 以便于管理。该部分的主要功能是：生成一个数据库，存储生产设备在运行过程中的信息；建立报表，通过打印实时数据加强控制。由于是老水厂设备自动改造，考虑到整个改造费用等问题，在改造的实施过程中，为了避免影响水库正常生产供水， 每次只能对有限的一些设备进行更换，如水泵真空阀门、出水阀门电动驱动器、加氯机、加矾冲程等设备，力争将崂山水库改造成一个水厂工艺数据集中监视和全自动化控制的水厂（除

7、了出水泵）。 只要在出水泵起动投入运行的工况条件下，选择足够的设备处于远程自动模式状态，其它的设备能根据水处理工艺要求，自动起动设备控制运行。在设备的起动过程中，发生由于不能正常起动或投入运行SCAD惊统将会出现文字提示并报警。2 泵房改造2.1 在出水泵房里设有 PLC控制柜。该站主要负责出水泵房、原水阀门、加氯和加研设备的控制和数据检测。出水泵房系统有四台出水泵和真空设备等，每个设备都有当地操作和远程控制模式，远程控制又有手动和自动两种模式可选择。2.2 当出水泵、真空设备和出水阀门的控制模式选择在手动模式时，操作人员可在控制中心的监控系统上对任何一个设备进行控制，就地操作按钮与远程手动控

8、制是同操作级别权限。2.3 当出水泵、真空设备和出水阀门的控制模式选择在自动模式时，操作人员可通过监控系统上的按钮，对出水泵的起动和辅助设备进行一步化操作。如： 真空阀门、真空泵、出水阀门等。自动开起出水阀门，等水泵起动运行正常后，自动停止真空系统的设备。2.4 出水泵的运行模式有远程自动和手动二种模式供选择。在远程手动模式下，操作人员可在控制中心的监控系统上输入出水阀门开起度，实现对出厂水的压力或流量控制。在自动运行模式下， 有流量或压力闭环控制方式，操作人员可根据调度人员指令输入所需的压力或流量值，水泵能根据设置值进行自动调节出水阀门的开度，满足设置的压力或流量值。2.5 为了配合出水泵一

9、步化起动控制及出水压力或流量闭环控制，选用了英国开斯通公司（以下称KEYSTON）E F777 系列调节电动驱动器，对原来的出水阀门电动驱动器进行了更换，并且在原来的水泵真空管道上加装了电动阀门。2.6 在二泵房的积水井里装有欧姆龙电极式液位开关，当积水井液位上升至极高水位时能自动起动排水泵进行排水，当水位达到极低水位时能自动停泵。3 进水和加矾、加氯3.1 原水依赖于崂山水库的地势高差通过管道流入沉淀池，在管道上分别装有500mmm700mm勺电动调节阀门。自动化改造时，对原来的手动阀门加装了美国KEYSTONES产的F777和ICON2000系列阀门电动驱动器。在加研混合池的下游配备安装了

10、一台超声波渠道流量计检测原水的进水水流量，给整个水厂的闭环控制提供数据。3.2 在原水管道上安装了一台原水取样泵供原水监测仪表使用，目前已经配备安装了一台原水浊度计。3.3 为提高水厂运行可靠性和原水高浊度时的加矾量需要，在原来的一台加矾冲程泵的基础上增加了一台冲程泵，使水厂在正常运行状态下加矾泵是一用一备。二个加矾池也是一用一备，当使用中的加矾池到达设置的矾液低液位时，关闭使用中的加矾池出口阀门，待阀门完全关闭后再打开备用的加矾池的出口阀门，同时发出报警信息，提示操作人员及时输入进矾水。二个加矾池都必须储存足够的矾液，如果不满足条件会发出报警信息。3.4 加矾泵有远程手动和自动两种控制模式，

11、自动控制模式有流量闭环和游动电流闭环二种控制模式。在远程手动控制模式下，操作人员可参照原水流量值、凭经验对加矾泵的转速给出一个设定值，控制加矾泵按其设定的转速运行。在自动流量控制模式下，操作人员根据原水水质状况设置一个矾液投加率，加矾泵的转速能根据原水流量的变化而自动调节、改变加矾流量。在自动游动电流模式下，操作人员同样根据经验设置一个合理的游动电流控制值，加矾泵将根据原水水质、 流量的变化和加矾混凝效果而改变加矾泵的转速，从而改变加矾流量，使投加矾水后的原水游动电流达到设定的最佳值。在运行任意一台加矾泵时只要转速达到95%以上控制系统能发出报警信息，并同时自动开启备用的加矾冲程泵。3.5 加

12、氯系统有二用一备三台加氯机，一台用作前加氯、一台用作后加氯、一台作为前加氯和后加氯机公共的备用加氯机。前加氯机有远程手动和自动二种控制模式。手动模式时操作人员可参照原水流量和水质情况，在控制中心的监控系统屏幕上，键盘输入需要投加的加氯量。自动模式时操作人员可视水质情况，通过键盘输入合理的投加率，加氯机能根据流量的变化自动调节加氯量。 后加氯有远程手动和自动二种控制模式，手动模式时操作人员可参照原水流量、出厂水流量和清水池水的余氯，在控制中心的监控系统屏幕上，键盘输入需要投加量。自动模式时有流量和余氯二种控制模式。在自动流量控制下操作人员可根据水质情况，通过键盘输入合理的投加率。 后加氯机能根据

13、流量的变化自动调节加氯量。在自动余氯控制模式下，操作人员根据需要设置一个余氯值，后加氯机将根据后加氯水的余氯值自动调节加氯量，直到符合设置的余氯值。3.6 氯库内设置有 A、B两组氯瓶，依赖气温对氯瓶内的液氯进行自然蒸发，抽取气氯对原水和出厂水进行消毒。在A B组的气相管道上装有电动阀门和压力开关供选择使用A组或B组氯瓶，A、 B 组的切换有自动或手动二种模式。在手动控制模式下，当一组使用的氯瓶压力低于压力开关设定的压力时，监控系统会发出报警信息，提醒操作人员进行人工切换。在自动控制模式下，当使用的氯瓶压力低于设定的压力时，系统能自动进行A、 B 组的切换，并在监控系统中发出信息，提醒操作人员

14、及时对空瓶进行更换。在 A、 B 组气氯的管道上分别安装了真空调节器，氯气使用时，若真空调节器的出口管道发生爆裂或泄漏故障，真空调节器能自动关闭氯气进口管道上阀门，防止事故继续扩大。在水厂正常运行时，A、 B 组氯瓶必须是一用一备，否则监控系统会报警提示。3.7 在氯库内装有氯气排风扇。水厂运行时应至少选择一台排风扇在自动模式，一旦氯库内发生氯气泄漏，漏氯探测器测得氯气泄漏，能立即起动该排风扇，对氯库内的氯气进行排风。4 滤池和沉淀池4.1 滤池的冲洗辅助设备有两台进水泵和一个高位水箱。在滤池操作房里设有公共设备控制PLC柜，对这些设备进行远程手动控制或自动控制。在水厂正常运行时，必须选择一组

15、设备处于自动控制模式，否则监控系统会发出报警信息提示操作人员。当一组设备选择在自动控制模式后，一旦有滤池排序准备冲洗时，这些设备将自动起动运行，给准备冲洗的滤池创造条件。在进水过程中，如果进水时间不正常，进水时间监控系统将会发出报警提示操作人员。4.2 水库共有8 组普通四阀滤池，滤池的运行模式有远程手动控制和自动控制两种模式。在每个滤池的现场设有一个独立的操作台，供操作人员现场对滤池的运行进行控制。在操作台里装有小型PLC控制器。8个滤池PLC控制器挂在滤池 PLC的DeviceNet网上，与滤池 PLC站进行数据交换， 一旦自动控制系统发生故障、不能进行自动控制时，操作人员可到现场对滤池进

16、行运行操作。 水厂正常运行时，操作人员应将控制选择在远程自动控制方式，选择足够的滤池投入运行，尽可能的降低滤速，提高滤后水的水质。滤池的运行周期，高位水箱的高、低水位等参数都可通过监控系统进行设置变更。当滤池达到运行周期时间后立即排序，判断是否有滤池正在冲洗后，作出是否起动进水泵程序。如果有滤池正在冲洗，进行排序后等待冲洗完毕后再起动进水程序，如果目前没有滤池正在冲洗，排序后立即起动进水程序。水箱达到规定的冲洗水位后停止进水进入滤池冲洗程序。4.3 滤池在冲洗过程中，控制系统对冲洗滤池的末滤速、冲洗强度、冲洗时间数据进行收集，供水库对滤池运行参数及滤料状态分析提供参考。4.4 在滤池管廊的积水

17、井里，装有欧姆龙电极式液位开关，当积水井液位上升至极高水位时， 能自动起动排水泵进行排水，当水位达到极低水位时能自动停泵。4.5 水库有两组平流式沉淀池。在每个沉淀池排泥行桥上，按装了独立的控制操作箱，操作箱上安装有手动操作按钮，供操作人员进行就地操作。操作箱内还装有小型PLC,接收来自二泵房 PLC 的运行控制指令及相互间的信息交换。一旦行桥的排泥或运行发生故障，能及时采取措施，停止行桥的排泥或运行。同时在监控系统上发出报警信息提示操作人员。在监控系统上有行桥运行的时间、停止时间显示和排泥的状态显示。4.6 排泥行桥的运行和排泥控制模式有远程手动和自动控制两种模式。在远程手动模式下，操作人员

18、可根据需要任意控制排泥行桥和排泥装置的运行或停止。在自动模式下，只要水厂处于运行状态，排泥行桥即自动投入运行，排泥装置则根据操作人员的选择，自动进行半程或全程排泥控制。5 原水阀门5.1 在原水管道上并联安装了500mm口 700mm的电动调节阀门。根据出水流量、清水池液位、排泥状态、滤池运行状态等参数计算，得出需求的原水流量，控制调节阀门的开启度，直至达到该流量值。使水厂运行在自动闭环控制调节运行状态下。一旦原水和所需原水流量之间的误差值大于一定值,并超过一定的时间，SCAD繇统将发出报警和文字提示。6 过程管理系统软件6.1 过程管理系统软件开发工具，采用现行通用的VISUAL BASIC

19、6.0 工具，数据库采用关系数据库SQL SERVER7.0,报表工具采用目前最通用的MICROSOFT OFFCIE200O勺EXCEL工具。6.2 过程管理系统肩负着承上启下的作用。6.3 系统通过动态连接功能从RSLINX中获取PLC中的数据，存入 SQLSERVE瞰据库，为以后分析历史数据提供了数据源。系统的通信模块承担了与总公司的数据定时传输功能，为总公司的总体实时调度提供了依据。6.4 系统的数据处理和报表功能，为水库的运行提供了数据分析工具；为管理部门提供了数据汇总和分析的操作平台；为水库的整个管理手段实现自动化又前进了步。7 运行状态存在问题与建议崂山水库自动化控制系统经过调试

20、运行，基本上达到了设计方案目标，同时也出现了一些新问题。为使崂山水库自动化控制系统进一步完善、运行更加可靠，浅议如下 :7.1 建议增加对原水 PH氧化还原参数的连续检测仪表。7.2 调整二次加氯水的取样点，增装一台出厂水余氯检测仪表。使取出的样品能真实反映余氯含量 , 解决滞后现象。7.3 对目前已安装的两台沉淀池出口水浊度检测仪表进行调整，一台用作沉淀池出水浊度检测，一台用作滤后水浊度检测。取样水用电磁阀进行切换循环检测。7.4 SCD 游动电流监测仪，从理论上分析是一种很理想的监测控制仪表，但是实际上应用还有很多问题。7.5 加矾间自动控制模式增加投加比例曲线法。7.6 原水超生波流量计

21、相对误差值偏大。7.7 建议扩大崂山水库自动化控制监控系统半径，将库区水位、防汛、溢洪等管理内容，纳入自动监控系统。7.8 崂山水库自动化控制的运行管理、维护保养、备品备件、定时大修提高完善是今后研究、解决、面对的重要的课题。仙家寨新水厂自控系统分析与体会青岛市海润自来水集团有限公司科技中心张克刚摘要 : 本文介绍了水厂自动化系统网络结构，对系统中的网络配置进行了说明，并详述了水厂自控系统的几个主要控制单元的功能， 并对水厂自动化谈了自己的一些体会并对仙家寨新水厂整个自动化系统进行总结。关键词：水厂、自动化、PLC、控制单元仙家寨新水厂是为适用青岛城市发展和人民生活需要，根据青岛市城区供水现状

22、，在原仙家寨水厂（城阳区仙山路7 号）以南扩建的一座自动化新水厂。其净水系统规模为18.3万立方米/日 。 二级泵房等生产构筑物和加药间等生产附属物土建规模按36.6 万立方米/日考虑， 35KV 变电所满足36.6 万立方米/日的规模，待老水厂改造时，全厂规模将达到36.6万立方米/日。仙家寨水厂采用絮凝、沉淀（澄清）、过滤的二级处理方案：原水经混凝剂混合后进行絮凝反应，经沉淀（澄清）进入滤池。滤池为均质滤料气水反冲滤池。该厂引进了国外先进的加药、加氯、阀门、仪表和自控设备，在工艺处理的关键部位安装在线式智能仪表，成为一个较为先进的自动化水厂。下面结合参加自动控制系统安装、调试及运行的实践，

23、对自动化系统作一粗浅分析并谈几点体会：一、自控系统概述仙家寨水厂自动控制系统采用德国西门子公司SIMATIC PCS7 S7-400系列过程控制系统，PCS7是自动化任务的一种创新解决方案，它与TE M , SIMATIC PCS和SIMA TIC S5系统具有一致性，又是对它们的进一步开发和总结，它能通过单一全集成自动化系统解决所有的自动化任 务，它的网络使控制级一直到现场级的一致性通讯成为现实。仙家寨水厂的整个自动控制系统由一个中央控制室，4个分PLC控制站，1套无线电系统，及一套35KV变电所自动监控系统组成。(见网络系统图)4个分站分别为：(1) 一级泵房分控站(原水泵房分控站)；(2

24、)加药间分控站；(3)滤池分控站；(4)二级泵房分控站(清水泵房)。1#PLC 2#PLC3#PLC-4#PLCMPI网网络系统图本系统的控制网络结构采用环形光纤工业以太网，通讯速率为10MB o主要特点如下：连接简单，具有高可用性，能适用严酷的工业环境，并已有10多年成熟的使用经验。环形光纤支持冗余配置，具有抗电磁及RF干扰、低衰减、防雷击、速度快等优点。此外光纤电缆的运行是完全与电位差无关，无须对等电位接地连接。本系统的上位机实时监控软件由于考虑到水厂二期扩建工程控制系统不确定性，我们在WINDOWS 2000 操作平台上选用美国 WONDERWARE 公司的INTOUCH 7.1（64k

25、 变量）工业组态 软件及INSQL实时数据库。INTOUCH 7.1是利用 WINDOWS技术，建立起来的强大的、多功 能、全开放的组态应用程序。二、系统的监控功能水厂设备的控制分为三级。第一级是中控室的集中控制，中控室操作人员可以选择两种控制方式进行控制，一种方式是程序自控：PLC程序根据工艺状况自动控制或调节设备；一种方式是操作人员对单台设备进 行控制或调节。第二级是现场 OP控制，现场操作人员同样可以选择两种控制方式进行控制，一种方式是程序自控：PLC程序根据工艺状况自动控制或调节设备；一种方式是操作人员对单台设备进行 控制或调节。第三级是就地手动控制。即控制转换开关置于现场位置，控制操

26、作不经过PLC的控制。各分站的自动控制配置及功能描述：（一）各分站PLC的标准配置每个控制分站配置为：1 个 s7-400 系列 9 槽机架、1 个电源模块（PS407 10A）、 1 个 CPU模块（ CPU 414-3 DP） 、 1 个通讯处理器模块（CP443-1 ） 、1 个 s7-400 16 路开关量输入模块，并根据情况配置不同数量ET-200 I/O 站。 CPU 通过通讯处理器CP443-1 与中控室上位机通讯，通讯协议为Industrial Ethernet ，同时在PLC 柜盘上装一操作面板OP17B 用于现场操作，OP17B接在 PROFIBUS DP 网上。ET-20

27、0 I/O 站根据监测参数的不同,配置相应数量s7-300 系列的输入输出模块,并通过接口模块IM153-1 与 CPU 的 DP 端口相接，通讯协议为PROFIBUS DP 。（二 ） 各分站 PLC 控制功能:1、一级泵房分控站（原水泵房分控站）：一级泵房主要有4 台配套电机功率为160KW 的立式离心泵和低压配电设备， PLC 可在中控室或 OP 面板上进行一步化启停及分步启停，并根据清水池水位、出厂水流量和进水量报警提醒开停泵台数，根据运行时间及是否有故障提醒开停那一台泵。系统也可对原水进水电动阀门及泵出口电动阀门的阀位控制，同时PLC 可实现对设备的保护，并对水质及运行参数在线监测。

28、2、加药加氯间 PLC分站加药加氯间PLC主要监控自动配药、自动加药、自动加氯。PLC监测参数及控制设备主要有：1） 配药部分PLC 主要对矾储液池液位监测，实现下限联锁提升泵空载保护；对矾溶解池液位监测，实现下限联锁搅拌机、提升泵运行保护；对溶液池液位监测，实现上下限联锁自动配药、加药泵运行保护、搅拌机运行保护；同时可对两个储液池提升泵及气动阀门，溶解池提升泵及气动阀门，溶解池、溶液池搅拌机，溶液池进料阀、进水阀、出料阀进行程控。2）加药系统采用三台米顿罗液压隔膜计量泵，两用一备，实现了配药（液体药）、提药、加药、加药管路清洗的全过程自动控制。三台泵可自动按时间周期（7 天）切换，工作泵故障

29、时自动启用备用泵。自动加矾的控制模式：加药是水质净化最重要的环节，而准确投加所需要的药量则是取得较好混凝效果的关键。影响药剂投加量的因素极为复杂，除混凝过程的水力条件外，还有原水悬浮物含量、粒径组成、胶体颗粒性质，因此混凝投加控制是水厂控制的重点。由于混凝剂投加后的沉淀效果是一种纯滞后的非线性过程，受到原水水质（温度、浊度、PH值等）、原水流量及药液浓度的影响，在原水水质不同或变化剧烈情况下，我们综合原水流量、原水浊度、沉淀池出水浊度等影响水处理效果的有关水质参数变化情况，采用“原水流量、浊度一沉淀池出水浊度（反应池模拟斜管浊度）”前馈一反馈串级调节回路，并结合模糊算法的自动加研控制方式，确保

30、了原水流量发生阶跃变化或原水浊度大幅变化时，控制系统的响应速度和稳定性，最大限度地扩大控制范围，保证投加效果，节约药耗，使系统更具有灵活性。主要控制思路如下：（1）流量比例前馈 ：原水浊度是影响沉淀池出水浊度的主要因素之一，将近 5年的数据进 行分析和统计，建立原水浊度与投加定额对应表，自控系统将根据原水浊度测量值从表中得到PAC投加率，与原水流量相乘即可得到研投加量，通过调节计量泵频率调节加药量。其他原水水质参数（原水温度、PH值、电导率等）也影响水处理效果，将其作为模糊控制器的输入变量之一，修正加药比例系数，及时调节加药量。（2）串级调节回路： 流动电流可间接反映混凝沉淀效果，使用流动电流

31、作为反馈信号，因滞后时间短，可以及时修正研投加量。控制沉淀池出水浊度在允许范围内，是加药自动控制的目的，在反应池末端增设模拟斜管来模拟沉淀池出水浊度（使2个小时的滞后时间降为约20分钟，使控制成为可能）作为反馈信号，将其作为模糊控制器的输入变量之一，及时调节加药量系数，使沉淀池出水浊度更接近目标值，使水质更加平稳。串级 调节回路通过调节计量泵冲程调节流量。自动加药控制系原水流量比例调节器计量泵WSCD比例 冲程原水浊度定额表 （x）模糊控制器模拟斜管浊度其它水质参数自动加药控制系统结构图3）加氯部分加氯分前加氯和后加氯，前加氯作为预氧化剂，投加的目的主要旨在破坏有机物，控制藻类及微生物的生长，

32、 改善混凝效果， 减少混凝剂的用量。 后加氯可起到快速有效的杀菌作用的作用，并直接关系到出厂水的水质指标，保证供水管网含有一定氯，避免细菌繁殖。前加氯机三台，选用美国首都公司提供的柜式真空加氯机，两用一备。加氯机本身带有比例控制单元（SCU） 用于现场控制，自动控制直接由控制器完成。前加氯控制原理：按原水流量比例控制前加氯，其控制的数学模型如下：If=Kf Qm其中：If前加氯控制量（由原水流量确定）Kf比例系数Qm 原水瞬时流量比例系数可在上位机上由操作人员设定。后加氯机两台，带PCU 控制器，互为备用。后加氯控制原理：以原水流量为前馈，以滤后水在清水池入口处混合后的游离余氯作反馈，通过PI

33、D调节控制后加氯量，组成一个带前馈和反馈的闭环控制系统，使游离氯控制在一定的范围内。4）排泥部分该 PLC 分站还完成反应池自动排泥、沉淀池行车自动排泥的监控工作：（ 1）折板絮凝池排泥PLC 主要控制四个絮凝池的排泥阀，64 个气动开关阀根据原水流量、浊度按不同的时间周期排泥。 自动排泥时，各列阀门依次开10 秒。自动排泥不与行车排泥同时进行。自动排泥顺序按列及阀门次序进行。（ 2）沉淀池排泥沉淀池排泥设备主要有行车、 潜水泵 、 电磁阀 ， 由安装在排泥行架上电气控制箱内S7-200 PLC控制，根据污泥界面计测量的固体悬浮物浓度，自动控制排泥。同时根据池低沉泥规律，设置行车排泥四种方式，

34、可以节省生产水耗，排泥更彻底。S7 200 PLC 与主 PLC 信号连接及供电电源主要通过滑触线连接方式。3、滤站 PLC每格滤池由一台S7-300型PLC （C7-633）控制，公共反冲部分控制由一台S7-400型公共PLC 完成，滤池系统自成一个控制网络。即由公共PLC 和每格滤池PLC 组成滤池MPI 控制网络，每格滤池操作台内置一台 C7-633型PLC,完成每格滤池的过滤控制和数据采集，并与公共PLC 交换数据信息,由公共PLC 负责反冲洗控制和与其它分控站及中控室通讯。滤池自控系统实现了滤池的恒水控制，自动反冲洗控制，并实现三台冲洗水泵和三台鼓风机轮循控制，同时可根据原水流量大小

35、确定需投入过滤的滤格数，自动增减实际投入过滤的滤格数，并保持两列滤格均衡运行。滤 池这种组网方式相对于整个滤池仅有一台PLC 集中完成滤池的过滤和反冲洗控制的模式，具有每格滤池控制分散，可靠性高，而且每格滤池的程序编制一样，仅需编制、调试好一格滤池即可，大大地减少了工作量，但系统配置复杂，成本高。4、送水泵站二级泵房现内设4 台扬程为63.5 米的卧式离心泵。其中2 台大泵流量为4400 立方米/时，配套电机功率为1000KW ； 2 台小泵流量为2200 立方米/时，配套电机功率为560KW。 PLC 可实现电动机、出水阀门、引真空设备运行状态监控与保护以及水泵机组一步化/分步启停操作，并对

36、水质及运行参数进行在线监测。5、 35KV 变电所综合自动化系统35KV 变电所高压变配电系统运行监控由设在35KV 变电所内的CK2000 变电所综合自动化监控系统完成， 系统通过开关柜上的微机智能控制单元实现35KV/6KV 变配电系统全面的保护、测量、监视、控制功能，采用 C/S 工作模式与中控室上位监控系统连接。为提高清水泵机组运行的可靠性、实时性，便于生产管理，位于35KV 变电所内水泵高压电机的故障、运行状态由开关柜上智能变控装置通过电缆直接送二级泵房PLC,控制命令由二级泵房PLC输出端通过电缆直接送开关柜上智能变控装置，控制水泵高压电机开停。三、 管理功能中控室计算机网络组成如

37、下：2 台操作员站和1 台工程师站通过CP1613 网卡和 OLM 模块接至工业以太网，2 台操作员站和1 台工程师站和1 台服务器计算机、以及厂长室计算机通过局域网组成了水厂管理网络， 同时通过接在服务器上的无线数传电台可与集团公司的SCADA 系统进行通讯。上位机两台操作站由互为备用、操作透明、数据一致的PC 机组成，操作员站能够监控生产过程，存储和分析实时生产数据，查询技术数据、技术图纸，并可与故障专家系统、设备管理等软件结合实现对生产的全面维护与管理。工程师站具备操作员站功能并可实现在线编程和组态。厂长室计算机类似于中心控制室操作员站的功能。四、根据实践及对各地水厂的考察，我认为在自动

38、化水厂建设应注意如下问题：1 、投加点与取样点的选取：在自动化水厂中，投加点与取样点的合理选取直接影响到仪表检测的实时性、准确性，从而影响到自动化控制，因此应引起特别的重视。如某水厂后加氯点在清水池前,而余氯采样点在二泵出厂水管上， 这样产生了后氯投加与余氯检测长达2小时的滞后，造成后加氯量变化十分明显。同样如果投加点与取样点距离较近，在一次加氯量不足，破坏有机物、控制藻类及微生物的生长效果不明显情况下，可能会出现二次氯反应不充分，余氯仪检测反馈值偏大现象，从而造成加氯量不足，影响水质的问题。所以在自动化设计与施工工作中，只有正确的选取投加点与取样点，才能保证整个自动控制成功。2、自动化水厂的防雷问题也应该作统一考虑。在防