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 1、 概述

    自来水厂净水生产自动化的概念就是采用各种在线式水质分析仪表，对净水处理生产流∞程中的各项工艺技术指标进行连续检测，并以直观的形式将这些指标实时反馈给自动化控制∏系统，控制系统便可根据在线检测的结果对生产工艺设备进行及时Ψ调整，从而使制水生产的可靠性和稳定性得到充分的保障。

     自动化控制对于流水化作业的净水生产工艺来说具有以下优点：

       减轻工人的↘劳动强度；

       提高制水生产的可靠性和稳定性；

       降低生产成本，提高Ψ生产管理水平；

       减少质量事故。

 2、 设计目标

     通过自动化∑控制系统的建设，净水厂的生产和管理要达到以下目标：

     Ø 水质指标在线监测

       通过各种在线式「水质分析仪器对净水生产过程中的各种水质指标进行连续检测，使生产水质实现全过程监控。

     Ø 净水生产自动化控制

       通过←控制系统对净水生产过程中加氯、加药、滤池清洗等工艺环节进行自动控制，进一步减轻工人的劳动强度，实现水厂生产全过程的自动化控制。

     Ø 水厂运行实现计算机管理

       通过计算机系统对生产过↑程的实时监控，实现生产过程数据采集、数据存储、事故记录、历史数据查询、报表统计打◣印等管理功能，进一步健全和完善水厂的生产管理模式。

       总之，净水厂自动化控制系统的建设需要依靠先进的技术手段，提高水厂生产的自动化水平和管理水平，达到有效降低能耗，控制生产成本，减轻工人的劳ζ动强度的建设目标。

3 设计范围

    本方案中包含水厂以下项目的设计：

    1、自动化控制系统

    2、在线检测仪表系统

    3、加氯消毒系统

    4、加药系统

    5、滤∞池控制系统

    6、恒压供水控制系统

4 自来水厂监控对象

    我司工程技术人员通过到现场了解，并在认真研究了净水厂现有工艺特点结合我司以※往同类项目成功运行经验，确定将以下环节作为自来水厂的监控对象。

    1、进厂水流量监测及计量』

    2、原水浊度监测

    3、清水池液位监测

    4、出厂水 PH 值、温度监测

    5、出厂水余氯监测⌒

    6、出厂水浊度监测

    7、出厂水流量监测↙及计量

    8、送水泵恒压供水控制

    9、加氯控制

    10、反应/沉淀池排泥控制

    11、投药控制

    12、滤池控制

5 自动化控制系统设计

    Ø 由于自来水生产工艺主要具有以下特点：

    Ø 各生产工艺段相对独㊣　立，单体设备多；

    Ø 采集的数」据量大且种类多，但上下游相关联的生产参数少；

    Ø 自来水生产具有连续性、不可替代性和★不间断性；

    Ø 各工艺段距离远，设备分散，组网相对△复杂。

    Ø 根据以上特点，本系统选用西门子 S-300 系列的中小型 PLC 对各工艺段或设备分散控制，通过以太网组成网★络，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。全厂控制网络如系统结构图所示。

    5.1 系统ζ　架构图

    5.2  人机界面、组态画面

    该系统人机界面由若干个画面组成：总画面（水厂水处理工①艺）、各系统工艺图、报表窗口、报警窗口等。为增加画面的可读性和可观赏性，主要画面均采用平面图形式，在画面的相关位置☉显示该设备的所有主要运行参数。设备的控制通过点击该设备进入，

    A. 总画面：表现的是整个水厂的水处理工艺（立体图形式），从取水、投药、投氯、絮凝沉淀、过滤到供▓水。在相关位置显示水处理的各主要控制参数以∴及重要设备的主要控制参数，可以点击进入各分站。

    B. 各系统工艺图：主要有取水工艺图、投矾工艺图、投▓氯工艺图、絮凝池、排泥车、滤池、送水工艺图、高低压配电图等。除配卐电图外，均采用立体图形式，画面直▅观醒目，而且能够表达比平面图更丰富的信息。

    C. 报警窗口：所有报警显示的※同时，现场声光报警器会一直响到确认为至。也可以按需要分类显示。也可根据客户需求配置手机、短信报警装置，当有①异常报警时，可根据报警等级以短信、电话通知至于值班人员、主管人员手机，可设置报警等级，一ω　般报警通知值班人员，重大异常报警通知主管人员。

    D. 设备控制参数设定：参数设定时会检〖查输入参数是否正确（错误参数不能输入）、参数有无正确下载至 PLC，如果出错会报告操作人员。

    E. 生产报表：分生产情况（设ω　备运行参数）、生产统计两种报表。老系统没有】生产情况报表，生产统计报表也不能正确生成。针对这︾种情况，我们全面修改了 PLC 程序，并且为节省存储空间和查询方便起见，将平时的生产数据都存放〗在历史数据库里，在需要时可即时生成报表。

    F. 历史：可查询全厂所有主要运行参数的历史情况。为便于设备运行情况分析，可以在同一画面下同时显示设备的历史运行情况与当前的运【行情况以作对比。

    G. 为确保设备及处理工艺运行安全，所有设备分别有中控（中控室上位机控制）、现控（现场车间上位机控制）、自动、手动（设备不受 PLC 控制）3种▆控制方式，当自控系统故障时，可手动■运行设备，避免工艺流程中止。

    5.3 工程画面

      1）主画面

      2）滤池系统

      3）加药系统

      4）数据曲线

      5）参数报表

    基本功能如下：

      ⑴ 实时监控水厂的运行状况，并且根据管网情况和水源地情况及时地调节，以保证供水服务ㄨ；

      ⑵ 通过调度中心实现对水厂的远程监控，同时可以在水厂设立二级调度中心，以水厂为中心，通过水厂调度中心直接监控管网情况和水源地运№行状况，它与调度中心相互通讯；

      ⑶ 可集中控制整个水厂的水〇工艺的全自动过程，比如：加药、加氯和过滤池等水处理环节，使水处理更加准确和完备，同时能够自动对整个处理过程和处理情况进行监测和控制；

      ⑷ 二级调度中心可以采取有线和无№线两种方式来进行数据采集和控制，水厂监控各类数据如：压力、流量、水位、泵的开停、转速、温度、余氯、浊度、电度、电流和电压等各类信号，可以进行扩充；

      ⑸ 调制解调压力数据，并准确地发往调度中心，并接收调度中心指●令；

      ⑹ 信号适用数据范围广，如：0-5V，4-20mA ,0-10V，脉冲信号，232/485等类型；

      ⑺ 实时对水厂进行监控，对各类数据进行存储，二级调度具有与调度中心相类似的功能，所有的数♀据和信息可以通过无线和有线两种方式传输到调度中心；

      ⑻ 二级调度中心对二级＠调度所属的管网、水厂运行、水源地运行具有统计、汇总和分析的功能；

      ⑼ 具有断电保护功◥能，保证数据不丢失；同时还数据追补功♀能，对调度中心未接受到的数据进行追补；

      ⑽ 无线通讯和采用标准无线通讯协议，有效防止误码出现；有线通讯协议主要是 232/485 和 TCP/IP 等通用∮协议，保证通讯质量和准确性；