水厂水处理自动化控制系统概述

水厂水处理自动化控制系统概述
水厂水处理自动化控制系统概述

水厂水处理自动化控制系统概述

摘要随着经济的发展,各行各业快速与国际接轨,城市供水问题日趋严峻,自动化的建设日新月异,很多控制设备和控制流程不断涌现。以前水厂的人工、半自动水厂控制系统已經远远不能满足现代化生活和企业运作的需要,因此先进的计算机控制技术应运而生。本文首先对水厂自动控制系统的构成及水厂自动化控制系统的主要特点进行了概述,详细探讨了水厂自动化控制系统的应用,旨在提高水厂的生产效率,供水质量。

关键词水厂;水处理;自动化;控制系统

水是人们日常生活中必不可少的,一个水厂的供水水质的好坏直接关系到广大市民的身心健康和相关产品的质量,同时还影响到城市的发展和对外开放环境。虽然臭氧消毒已广泛应用于水处理工艺,但从经济技术比较,加氯在中国仍然得到了广泛应用。当然,不当加氯会产生对人体有害的物质,亦是人所共知的事实,因此在水处理工艺中,如何处理好前加氯、后加氯或补氯的投加剂量以及考虑用氯氨消毒来避免投氯之负面影响是水处理中的重要问题,通过对水处理自动化的实现,有效提高了供水水质。

1 水厂自动控制系统的构成

1.1 设计思想

水厂自动化控制系统由控制单元对生产工艺过程进行实时运行工况的控制,包括监控实时生产数据、设备实时运行工控、设备故障、设备保护等,通过中央控制系统的液晶显示屏展示,方便操作人员对生产全过程的控制和管理。

1.2 系统的结构

按水厂的工艺流程将系统构成分为四层控制结构,第一层是信息化管理层,位于中心机房,由智能化控制中心系统、中央数据库、水厂生产执行系统组成;第二层是管理控制层,由工程师站、中控室操作员站、监控站、工业光纤环网组成;第三层是控制网络层,由进水流量调度子系统、加药控制子系统、泵房监控总系统、配电监测子系统的PLC及现场人机界面组成;第四层是设备层,包括现场总线、各类现场设备、仪表等组成。

1.3 自动控制系统的功能

①数据采集和控制功能:各控制系统的子系统完成现场生产数据的采集、分析和处理,实时传送至中央控制系统,中央控制系统根据数据的解析结果对PLC 设计指令实现工艺的控制,实现操作员的远程控制并根据参数的变动进行在线修改;②信息处理功能:中央控制系统设计工艺流程动态图及变配电系统实时图,将工艺流程节点的数据实时传输和存储,实现历史数据及趋势曲线、故障等显示,

水厂自动化控制系统

现代自来水厂自动化控制系统 1 水厂制水工艺流程 (1)取水:通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。(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,即源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:多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。 2 水厂自控系统组成 主要包括:取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池

控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统。自控系统多采用PLC+IPC的集散控制系统(DCS)模式。 (1)中央控制室站点:对整个系统进行监控和调度,同时留有四遥(遥测、遥信、遥调、遥控)系统接口,与上层管理系统进行通讯。 (2)配电室控制站点:对高压及低压配电系统进行监控。 (3)取水泵房控制站点:取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。 (4)送水泵房控制站点:对送水泵、潜污泵等进行监控。 (5)格栅配水池控制站点:对快开排泥阀、格栅液位、格栅除污机、螺旋输送机等进行监控。 (6)反应沉淀池控制站点:对快开排泥阀、刮泥机进行监控。 (7)滤池公共部分控制站点:对反冲洗公共部分(反冲洗泵、鼓风机、干燥机及相关阀门)进行监控。 (8)滤池控制站点:根据单格滤池数量进行配置,每格滤池一个,对单个滤池设备进行监控。 (9)加矾控制站点:对加矾、自动配矾系统进行监控。 (10)加氯控制站点:对加氯系统进行监控。 在实际工程当中,当控制站点较近时,可以将某些站点合在一起,根据功能及控制规模大小,有些站点可以设为从站或远程站点。例如长沙榔梨水厂自控系统中,根据实际情况,按照功能分为5 大块:即取水泵房控制系统,加矾、加氯和格栅配水控制系统,滤池及反冲洗设备控制系统,送水泵及设备控制系统,中央控制室等。

水厂自控系统方案

系统方案介绍 1概述 本工程是神华乌海能源公司西来峰工业园区供水工程,系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备及工艺系统组成。 1.1工程主要原始资料 1室外环境温度:多年平均气温9.6℃ 极端最高气温(历年极端最高气温) 40.2℃ 极端最低气温(历年极端最低气温) -32.6℃ 2海拔高度:1124.35m 3安装现场地震列度:VIII度 4 室内环境湿度:最高100%,最低10% 5污秽等级:III级(按Ⅳ设计) 2 规范和标准 应遵循的主要现行标准,但不仅限于下列标准的要求: NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定 CECS81:96 工业计算机监控系统抗干扰技术规范 1998.09.30 火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定 GB 11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84 低压电器控设备 JB 616-84 电力系统二次电路用屏(台)通用技术条件

TEC 144 低压开关和控制设备的外壳防护等级ANSI 488 可编程仪器的数字接口 ISA --55.2 过程运算的二进制逻辑图 ISA --55.3 过程操作的二进制逻辑图 ISA --55.4 仪表回路图 NEMA --ICS4 工业控制设备及系统的端子板 NEMA --ICS6 工业控制设备及系统的外壳 DL 5028 电力工程制图标准 TCP/IP 网络通讯协议 IEEE802 局域网标准 05X101-2 地下通信线敷设 HG/T20509-2000 仪表供电设计规范 HG/T29507-2000 自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000 仪表系统接地 HG/T 20508-2000 控制室设计规定 HG/T 20700-2000 可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994 电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000 过程测量和控制功能标志及图形符号 GB/T 50314—2000 智能建筑设计标准 DB32/191-1998 建筑智能化系统工程设计标准 CECS/119-2000 城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范

水厂自动化控制系统

水厂自动化控制系统 一、适用范围: 该系统适用于供水企业远程控制管理水厂,水厂操作人员可以在水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、水质等信息;远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作情况;可以远程控制加压泵的启停。水司调度中心工作人员及公司主管领导可以远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。 二、系统组成: 水厂自动化控制系统是水司生产调度管理系统的一个子系统,主要由水司调度中心、水厂自动化控制中心、通信平台、加压泵组测控终端、配电设备监测终端组成。 三、通信平台 水司调度中心、各水厂、各职能部门之间数据通信在局域网内完成;水厂与调度中心之间一般租用或铺设光纤。 四、水厂自动化控制终端的功能特点、产品结构及使用要求。 1、水厂自动化控制终端的功能特点:

◆采集进厂流量、蓄水池水位、清水池水位、出厂压力、出厂流量、出厂水质、安防报警等信息;可采集每台泵的出水压力、出水流量。 ◆采集每台加压水泵启停状态、运行时间、工作电流、工作电压、电能等电参数。 ◆采集配电室设备的开关状态、总电能等。 ◆监视水厂大门、制水车间、泵房等重要区域的图像。 ◆支持加压泵组控制柜手动控制、自动控制、远程控泵组设备的启停,控制模式可切换。 ◆电流过大、水位过低、压力过高、控制柜保护、配电故障、闲人进入状况发生时,立即上报告警信息。 ◆支持局域网有线通信,支持GPRS、短消息无线通信。 ◆存储、显示、查询水厂监测数据及工作参数。 ◆支持就地、远程测控设备维护。 2、产品结构 水厂需要监控的项目多,依据被监测内容,终端可分为:加压泵组远程测控终端、配电远程监测终端、进厂水量监测终端、视频监控终端。这些终端依据现场情况也可以合并成一个综合终端。 加压泵组远程测控终端水泵启动柜

污水处理厂自控系统方案.

天水工业园区 污水处理厂自控系统 技 术 方 案 北京华联电子科技发展有限公司 2014年9月29

天水工业园区污水厂自控系统方案及相关技术说明一、系统概述: 天水工业园区污水处理厂的自控系统由PLC站与监控操作站控制管理系统组成的自控系统和仪表检测系统两大部分组成。前者遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则;后者遵循“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。 为了满足武威工业园区污水处理厂工程实现上述要求,必须保证控制系统的先进性和可靠性,才能保证本厂设备的安全、正常、可靠运行。 本方案本着质量可靠、技术先进、性价比高的原则,结合我公司在实施其它类似项目中的设计、实施和组织的成功经验,充分考虑技术进步和系统的扩展,采用分层分布式控制技术,发挥智能控制单元的优势,降低并分散系统的故障率,保证系统较高的可靠性、经济性和扩展性,从而实现对各现场控制设备的操作、控制、监视和数据通讯。 1.1 系统基本要求 工控通讯网络为光纤冗余环型工业以太网,通讯波特率≥100Mbps,系统自适应恢复时间<300ms,通讯距离(无中继器)≥1Km,网络介质要求使用可直埋的光缆, 在出现故障时, 可在线增加或删除任意一个节点, 都不会影响到其他设备的运行和通讯。本系统采用先进的监控操作站控制系统,即系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构,支持不同计算厂家的硬件在同一网络中运行,并支持实时多任务,多用户的操作系统。 主要用于污水厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备,还应有功能强大,运行可靠,界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。 1.2系统可靠性的要求 控制系统在严格的工业环境下能够长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级,满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、

污水处理自动化控制doc资料

污水处理自动化控制

目录 目录 (2) 5.污水处理自动化管理与监控 (3) 5.1水处理综合自动化控制系统组成 (4) 5.2水处理自动化产品的需求 (8) 5.3水处理自动化产品趋势 (9)

5.污水处理自动化管理与监控 “十一五”期间,我国城镇污水处理设施建设和运营工作取得了积极进展,截至2010年底,我国已建成投运城镇污水处理厂2832座,处理能力1.25亿立方米/日,分别比2005年增加了210%和108%。但与此同时仍然暴露出区域发展不平衡、管网建设滞后等问题。对此,国家正加快编制城镇污水处理设施建设“十二五”规划,将突出配套管网建设、提升污水处理能力、污泥处理处置设施建设及老旧污水处理厂升级改造等重点。目前,我国污水处理厂自动化系统的设计和实施正处于一个成长的时期,系统的需求、设计、结构以及系统的控制仍然存在不完善的地方。在建设自动化控制系统中,用户通常关注以下需求: 智能、综合的污水处理自动化系统是为污水处理厂的建设、运营管理单位提供服务的。在保证污水厂生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境的同时,还应提高污水厂的现代化生产管理水平。应该在充分考虑污水处理工艺特性的基础上,将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中,采用“集中控制,分散管理”的方式,以“无人值班、少人值守”为目的,实现“五遥”功能,即遥信、遥测、遥控、遥调、遥视,从而来满足用户需求。 通过建设高稳定性和可靠性的污水处理厂综合自动化系统,实现对污水处理厂污水处理过程的自动化管理与控制,节省现场操作所耗费的人力物力,方便生产管理、提高设备的利用率,保证污水处理厂长期安全无故障运行。

当代自来水厂自动化控制系统的研究与实现

现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现 第1 章绪论 水厂自控系统简介 水厂制水工艺流程 各个水厂根据实际情况,其工艺流程千差万别,设备有增有减,但基本的流程相似,如图所示。 图中主要分为以下几个工艺过程: (1)取水:通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。 (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,即源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:多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。 水厂自控系统组成 自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对独立,同时各单元之间又存在一定的联系。正因为各工艺单元相对独立,因此通常将整个工艺按控制单元划分,主要包括:取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统,这些工艺单元内设备相对集中。根据这些特点,自控系统较多采用PLC+IPC的集散控制系统(DCS)模式。 采用PLC+IPC 系统的水厂自动化控制设计一般采用多主站加多从站结构,能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。控制点分布在水厂内不同的位置,采用就近控制原则,在设备集中区分别设置不同的PLC 站对该区域设备进行监控,再通过通讯网络,各PLC 站之间进行数据通讯,实现整个水厂的自动化控制。在控制单元内,PLC 站实现对该单元内设备的自动控制。这样的优点是使控制系统更加可靠,当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行,同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连,减少了布线成本。 一般根据土建设计,将水厂自动化控制系统按设备位置情况及功能进行组织,分为如下一些控制站点。 (1)中央控制室站点:对整个系统进行监控和调度,同时留有四遥(遥测、遥信、遥调、遥控)系统接口,与上层管理系统进行通讯。 (2)配电室控制站点:对高压及低压配电系统进行监控。 (3)取水泵房控制站点:取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。

自动控制系统在自来水厂应用

自动控制系统在自来水厂地应用 摘要:通过对自来水厂自控系统应用地介绍,说明了可编程控制器 PLC在工控中地重要地位.关键词:自控系统;PLC;自来水厂 1.系统网络结构 该方案采用光纤以太网组成, 以太网地速度可达到100Mb/ s.控制中心两台监控计算机通过以太网交换机与各PLC工作站相连接, 两台监控计算机互为冗余,按无人值班<少人值守)运行方式设计.网络上地各部分设备中任一部分不工作或故障,不影响系统其它部分地运行.b5E2RGbCAP 该方案由主控级(控制中心>和PLC1 、PLC2 、PLC3 、PLC4 、PLC5 、PLC6现地控制单元组成,主控级设有二台冗余工作地主机操作员工作站,作为控制中枢,非运行期间作为培训等.主控级除完成对被控对象地监视控制外,还具有与Internet通信及其他外部系统通信并留有与办公自动化联机接口,是整个监控系统地控制核心.现地单元级设6套现地测控单元LCU,直接面向生产过程,负责对现场数据地采集和处理,能够独立或按主控级地命令完成对所有被控对象地监视和控制.每台PLC柜上均配有触摸屏.主控级监控计算机之间以及与现地单元级各控制单元均可采用TCP/IP 以太网联接,采用以太网直接联接,传输速率高,安全稳定性好.系统网络拓扑见下图.p1EanqFDPw

PLC采用西门子S7-300系列产品,监控计算机在Windows xp 下使用Ifix 作为监控软件.两台监控计算机安装完全相同地系统软件和应用软件.由于两台监控计算机均同时与以太网相连, 因此它们可同时从PLC 得到相同地信号, 但是向PLC 发送命令及打印机地控制是互锁地.DXDiTa9E3d 2. 各分站描述 2.1 取水泵站PLC1 (1> 主要检测参数 原水PH 值、流量、温度、浊度。原水进水阀开度、原水进水阀超限位报警、原水进水阀限位开关、原水进水阀故障报警.RTCrpUDGiT (2> 主要控制功能 原水泵控制。接受并执行来自监控计算机地正确指令和参数设置。将原水泵及吸水井地运行状态及参数传送至监控计算机.5PCzVD7HxA 2.2 加药加氯PLC2 (1> 主要检测参数

污水处理自动化控制系统

污水处理自动化控制系统 Date: 2009-9-25 系统概述: 污水处理主要分为生活污水处理、试验污水处理两部分,控制系统的控制水平和控制产品的质量直接影响污水处理的连续性和周边环境的安全性,所以必须选择好的控制产品,且有好的服务的品牌控制产品是此次控制系统选型的标准。 由于污水的成分比较复杂和特殊,如何按照污水处理工艺要求精确的完成任务,并实时监控各个电气设备、传感器、在线分析仪表等设备的运行情况和故障,是本项目的重点。在中央控制室,设有管理系统,完成污水处理设备的监控、数据采集、数据存储、数据分析、报警应急预案、广播报警等功能。 系统组成: 系统管理计算机:工控机IPC-610 1台 系统管理软件:WEBACCESS 1套 控制系统:ADAM5510EKW/TP 2套 网络交换机:EKI2525 1套 模拟屏控制系统:ADAM5000E 1套 功能介绍: ADAM5510EKW/TP 控制器编程平台为MULTIPROG软件,符合IEC6113-3编程标准。在生活污水系统和试验污水处理系统各配置一套ADAM5510EKW/TP控制系统,由控制系统各自完成符合控制要求的功能。 现场监测:

监测各个传感器(如PH计、液位、物位)、在线分析仪表、电气运行状态、电机运行时间等参数 自动控制: 控制方式分为就地控制和远程控制,其中,远程控制又分为远程手动控制和远程自动控制两部分。 为了方便现场污水设备的检修和调试,操作人员不必到现场,即可对设备进行手动操作和监控设备运行状况(如电量变送器、反馈信号等辅助手段)。自动控制主要按照工艺控制要求,实现各电气设备、传感器、机械设备等配合按控制程序自动运行。 ADAM5510EKW/TP通过EKI2525交换机与中央控制室计算机WEBACCESS软件以以太网方式通讯,通讯协议MODBUS TCP,为以WEBACCESS软件为核心的管理系统提供数据。 管理系统: 管理系统是以WEBACCESS软件为核心开发而成,主要功能如下: 1、工艺流程界面:将污水工艺流程动态再现,将操作人员熟悉的工艺显示在计算机上,大大缩短操作人员对管理系统的熟练操作时间和系统培训时间。 2、数据显示 由控制系统完成数据采集和状态监测,汇总到管理系统,由管理系统直观的显示各实时数据和电气设备状态信息,并完成数据分析(如趋势曲线)、数据存储。 3、报警应急预案 管理系统汇总所有电气设备故障信息、传感器故障信息、在线分析仪表故障信息、控制系统故障信息、系统通讯故障信息等相关报警信息,并对故障信息进行实时监测,一旦故障发生,判断故障级别,同时对应发生的故障,都有相应的应急预案程序和措施,并发布报警,目的是保证污水处理系统的安全性和可靠性。 4、模拟屏系统

污水处理自动化控制

目录 目录 (1) 5.污水处理自动化管理与监控 (2) 5.1水处理综合自动化控制系统组成 (2) 5.2水处理自动化产品的需求 (6) 5.3水处理自动化产品趋势 (7)

5.污水处理自动化管理与监控 “十一五”期间,我国城镇污水处理设施建设和运营工作取得了积极进展,截至2010年底,我国已建成投运城镇污水处理厂2832座,处理能力1.25亿立方米/日,分别比2005年增加了210%和108%。但与此同时仍然暴露出区域发展不平衡、管网建设滞后等问题。对此,国家正加快编制城镇污水处理设施建设“十二五”规划,将突出配套管网建设、提升污水处理能力、污泥处理处置设施建设及老旧污水处理厂升级改造等重点。目前,我国污水处理厂自动化系统的设计和实施正处于一个成长的时期,系统的需求、设计、结构以及系统的控制仍然存在不完善的地方。在建设自动化控制系统中,用户通常关注以下需求: 智能、综合的污水处理自动化系统是为污水处理厂的建设、运营管理单位提供服务的。在保证污水厂生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境的同时,还应提高污水厂的现代化生产管理水平。应该在充分考虑污水处理工艺特性的基础上,将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中,采用“集中控制,分散管理”的方式,以“无人值班、少人值守”为目的,实现“五遥”功能,即遥信、遥测、遥控、遥调、遥视,从而来满足用户需求。 通过建设高稳定性和可靠性的污水处理厂综合自动化系统,实现对污水处理厂污水处理过程的自动化管理与控制,节省现场操作所耗费的人力物力,方便生产管理、提高设备的利用率,保证污水处理厂长期安全无故障运行。 污水处理综合自动化系统解决方案设计遵循以下原则: ■技术上先进合理■成本上经济实惠■管理上方便快捷■使用上安全可靠 5.1水处理综合自动化控制系统组成 水处理综合自动化控制解决方案主要包括以下构成:

水厂自控系统建设方案设计

专业资料 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋

目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (2) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (3) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (3) 2.2运行控制 (3) 2.3数据管理 (4) 2.4报警处理 (4) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (4) 3.1原水泵房控制站 (4) 3.2高效澄清池控制站 (5) 3.3翻板滤池控制站 (6) 3.4加氯加药间控制站 (7) 3.5臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6送水泵房控制站 (8) 3.7污泥脱水间控制站 (9)

1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构,在这种网络结构 下,每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯,即使网络中的一处光纤受到损伤,也不会影响中控室与主站之间的通讯。 徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制,集中管理的原则配置,全厂拥有一处中控室,管理整个生产过程,并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站,PLC控制站组成光纤以太环网,各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。 自控系统具有以下功能: 1)在线实时显示各工艺环节的生产数据,并根据工艺的要求对生产过程中的异常数据进行不同方式的显示及报警提示; 2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数,并对异常情况进行显示和报警提示; 3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制; 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制,同时也可实 现在操作画面上进行人工强制反冲洗;

现代自来水厂自动化控制系统的应用分析

现代自来水厂自动化控制系统的应用分析 发表时间:2019-05-05T14:47:57.873Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:郭智雄[导读] 摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市人口对最资源的需求也越来越高,而且自来水工程在我国农村也得到了大范围的普及,因此对自来水厂的供水质量就提出了越来越高的要求,必须使用更先进的供水技术才能满足人们对水的需求,自动化控制系统在这样的背景下应运而生。 西安水务(集团)有限责任公司 710061 摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市人口对最资源的需求也越来越高,而且自来水工程在我国农村也得到了大范围的普及,因此对自来水厂的供水质量就提出了越来越高的要求,必须使用更先进的供水技术才能满足人们对水的需求,自动化控制系统在这样的背景下应运而生。本文首先介绍了自动化的控制系统的发展和构成,随后分析了现代自来水厂自动化控制系统的应用。 关键词:自来水厂;自动化控制系统;应用前言 水质自动监测、自动处理、自动调节供水流量等都是自来水厂自动化控制的内容,通过这项技术能够版主自来水厂提高供水质量和效率,并能够采取最优方式改善水环境,同时由于是自动化控制,因此人为因素造成的影响非常小,明显提高了自来水厂的工作准确性。通过以上分析可以得知,自动化控制系统对自来水厂非常重要,必须对这种技术进行深入研究,从而更好的让这套系统在自来水厂中进行应用。 一、现代自来水厂自动化控制系统概述 (一)发展历程 自动控制系统在自来水厂共经历三个发挥阶段,第一个阶段为分散控制,这个阶段的自动化控制和自来水厂的各部分构成不产生任何影响,同时各个构成部分之间也都相对都相对独立,无法为对方造成影响。第二个阶段为综合自动化,在这个阶段中自来水水厂的既可以形成互相影响的工作模式,又可以像分散控制阶段一样相对独立,同时这个阶段安全性和可靠性也比较高[1]。第三个阶段为自动化控制,在这个阶段不仅一个自来水厂内部可以实现综合化管理,更可以让一片区域内的所有自来水厂通过资源共享来实现综合管理,极大提升了区域内的供水效率。我国目前只有经济发达地区的大型自来水厂在使用自动化控制,对于经济较为落后的地区来讲,分撒控制和综合自动化的应用比较普遍。 (二)自动化控制系统的构成逻辑控制系统和计算机是自来水厂自动化控制的重要组成部分,其中逻辑控制系统指的自动采集数据、自动监测水质、自动集散等。如果我们仔细对自动化系统进行分析会发现,如果使用数据采集与监视控制系统来执行自来水厂的自动化控制,虽然可以是实现区域内自来水厂之间的便捷通信和资源共享,但是这种系统的时效性却比较差,会导致区域内自拉力水的自动化控制力度被削弱。和数据采集与监视控制系统相比,集散控制系统在保证区域内自来水厂零号通信基础上其时效性也比较高,但是集散控制系统也有工作量大的缺陷,为后期的系统维护以及自来设备的检修提供了不小的难度。因此进过不断的努力,计算机和逻辑控制系统的组合被应用到了自来水厂的自动化控制中,这样区域内的自来水厂在各自独立的同时也可以在系统的控制下进行统一管理,而且逻辑控制系统可以让区域内的自来水厂时间便捷通信和资源共享,同时其时效性也比较优秀,最重要的是这套系统的运行和维护都比较简单,在后期进行维护和检修时不需要投入太大的精力,因此计算机和逻辑控制系统的组合得到了广泛应用。 二、现代自来水厂自动化控制系统的应用 自动化控制系统控制过程可分成闭环控制系统和开环控制系统。前者又叫做反馈控制系统,也就是通过输出量和期望值之间的差距来实施控制,后者又叫做顺序控制系统,由检测元件、执行机构以及被控对象所构成,广泛应用于化工、机械等领域。从给定信号上来看,自动化控制系统又可分为程序控制系统、随动控制系统和恒值控制系统。自动化控制系统应用范围也从机械和化工等领域扩展到了医学、生态学等领域,不仅对整体社会的发展具有极大推动作用,而且对于社会组织机构以及个人均有一定影响。 (一)管理和控制系统的集成自来水厂自动控制系统集成了水位、流量、水质、压力、温度等水环境数据的自动监测,以及包括水中溶解氧、导电率PH值等信息的自动采集,通过在自动化控制,自来水厂的信息化水平得到了明显提升,并且极大提升了水厂的管理效率和人们的用水需求。经过研究发现,在对水环境实施的管理中,自动化系统主要分为了设备管理、控制管理以及综合管理三部分,设备管理主要针对的是用于自动化系统的各种设备,控制管理指的是对水做出的沉淀、过滤、供应等处理,综合管理是在协调以上两种管理内容的一种方式。可以得知,自动化控制系统覆盖了自来水厂的各个发面,各个部分集成在一起有序的运行,使整个自来水厂成为了一个整体。 (二)逻辑控制系统的应用利用逻辑控制系统可对自动控制进行标准化编程,这样系统的兼容性也会更好,这套系统共有运动控制功能模块、扩展功能模块等六个功能模块,而每个功能模块都有其特定的控制程序,自来水厂的工作人员只需要对每个不同的功能模块下达控制指令就可以完成对系统的控制[2]。另外在目前的工业领域中,对DH+网络的使用非常广泛,这种网络能够自动查询系统存在的各种故障,进而采取相应措施消除故障,因此在目前很多使用了自动化控制系统自来水厂都使用了DH+网络。使用了自动化控制系统的自来水厂,其所有设备产生的数据都可以利用逻辑控制系统进行控制,同时还在逻辑控制系统中引入了人机结构,这样自动化控制系统的可靠性得到极大提升。自动化控制系统运用于自来水厂中,可以有效提高节能降耗效率,所以自来水厂应非常重视自动化控制系统的应用与推广。利用自动化控制系统可实现对自来水厂制水工艺中取水、制备加药、沉淀排泥和送水各个环节中电能、药剂量、水量等的控制,减少能耗,提高工作效率,改善自来水厂的运营管理水平,提高水质。 结束语 综上所述,我国的经济建设正在快速进步,城市人口数量在逐渐增加,同时随着农村发展水平的不断提高,我国的自来水厂供水压力也在不断增加,在这样的背景下的自来水厂必须采取更有效的有段才能满足人们不断增长的用水需求。本文从自来水厂自动控制系统的发展和具体构成出发,对其集成和逻辑控制系统应用做了分析,希望我国的自来能够深化对这套系统的应用,并积极创新技术,从而为供水工作提供有力保障。

[第二水厂自动化升级改造方案]水厂自动化控制流程

[第二水厂自动化升级改造方案]水厂自动化控制流程 第二水厂自动化升级改造方案 1自动化监控系统设计 1.1 监控中心设计在监控中心安放一面两工位的操作台,操作台上放置自动化流程监控计算机和视频监控计算机以及打印机等。 监控中心计算机通过网线和网络机柜中心交换连通,PLC控制柜的数据和视频监控的视频画面通过网线传输至监控终端电脑。 1.2 加压泵房自动化设计在配电室新增1#--6#电机的软启动控制柜,该控制柜控制电机的启停,同时采集电机运行的三相电参、功率因素等等。安装软启动器后起动电流小、起动速度平稳可靠、对电网冲击小,且起动曲线可根据现场实际工况调整,从而减少了起动时对设备的冲击力,降低了对设备的损害,延长了使用寿命。主要目的是降低起动电压与电流,保证了生产的安全稳定。 加压泵房1#-6#管道泵前泵后安装电动蝶阀,起切断和连通管路的作用。该电动蝶阀具有远程控制功能,系统调试完成后将可在监控端实现远程开关。在管道合适位置安装压力变送器,采集压力信号,同时将压力信号远传至监控计算机,实时反应管路运行情况。

在加压泵房出水口安装电磁流量计,用于统计出水总量,同时将流量计的输出信号接送至PLC控制柜,将流量信息反映到监控计算机。 在配电室安装PLC控制柜,将现场的采集信号,控制信号全部接入该控制柜中,信号经CPU处理后传输至计算机监控系统。计算机监控系统的控制信号经PLC下发控制信号,实现设备的远程控制。 1.3 水源井自动化设计在水源井采水地安装软启动控制箱,用于控制水源井水泵的启停,同时采集水泵运行的三相电参和功率因素等。 在出水管路上安装电磁流量计,用于记录水井的实时流量和累计流量,流量计具有信号远传功能。 在出水管路安装压力变送器,同步采集管路内部压力,通过压力的显示形象的反应潜水泵的运行情况。 在出水管路上安装电动蝶阀,用于控制管路的开合,电动蝶阀具有远程控制功能。

污水处理厂自动控制系统技术规范

XXXX污水处理厂工程 PLC系统技术规范 批准: 审核: 校核: 编制: XXXXXXXXXXXXXX 目录 附件一技术规范 1 1 总则 1 2 工程概况 1 3 技术要求 1 3.1 工程描述 1 3.2 总则 4 3.3 硬件要求 5 3.4 软件要求 8 3.5 人机接口 9 3.6 数据采集系统 10 附件2 供货范围 13 附件三技术资料的交付进度 14 附件四设备的交付进度 18 附件一技术规范 1 总则 本技术规范适用于XXXX污水处理工程PLC系统的技术条件,本技术条件只规定了所供设备的最低限度的技术要求,所有的材料及零部件(或元器件)应符合有

关规范要求,且应是新的和优质的。本工程所采用的控制系统应为经过在本行业具有广泛应用实例的,代表当今技术的优质设备,应具有最大的可利用率、可靠性、可操作性、可维护性和安全性。 供货范围: 投标方供货范围应包括控制、监视和测试所必须的全套硬件设备、全套软件、调试及各项服务直至系统验收;所有计算机监控系统机柜内部的供电及信号电缆、设备布置等应属投标方的供货和设计、安装、调试范围。投标方应采用标准化的元器件和标准化的设备组件,以适合XXXX污水处理工程使用更换的需要。 资料提供: 投标方提供的所有文件、工程图纸及相互通讯,均应使用中文。不论在合同谈判还是签约后的工程建设期间,中文应是主要工作语言。 控制系统总接地应直接接到XXXX污水处理工程电气接地网上。 现场装置应能由运行人员在控制室内通过上位机就能进行启/停、正常运行的监视和调整以及事故工况的处理。当系统通讯故障或操作员站故障时,运行人员应能够通过所设置的硬件手动操作设备进行操作,以确保装置安全停机。 2 工程概况 (略) 3 技术要求 3.1 工程描述 3.1.1 自动化水平和控制室布置 3.1.1.1 自动化水平 本控制系统采用先进的经过在本行业具有广泛应用实例的控制系统,控制系统应设计成具有完善的数据采集、PID回路控制、顺序控制及联锁保护等功能的系统。 在控制室内对污水处理工程系统的监视控制应满足下列要求: -- 在就地运行人员少量干预配合下,实现系统启/停 -- 实现正常运行工况的监视和调整

水厂自控系统建设方案

. .. . . 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋

目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (2) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (3) 2.中控室 (3) 2.1运行监视 (3) 2.2运行控制 (3) 2.3数据管理 (4) 2.4报警处理 (4) 2.5报表及打印 (4) 2.6 Web数据服务 (4) 3.各子站控制 (4) 3.1 原水泵房控制站 (4) 3.2 高效澄清池控制站 (5) 3.3 翻板滤池控制站 (6) 3.4 加氯加药间控制站 (7) 3.5 臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6 送水泵房控制站 (8) 3.7 污泥脱水间控制站 (8)

1.徐圩水厂自控系统的构成 徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构,在这种网络结构下,每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯,即使网络中的一处光纤受到损伤,也不会影响中控室与主站之间的通讯。 徐圩水厂自控网络拓扑图 1.1自控系统结构与目标 徐圩水厂自控系统按照分散控制,集中管理的原则配置,全厂拥有一处中控室,管理整个生产过程,并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站,PLC控制站组成光纤以太环网,各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。 自控系统具有以下功能: 1)在线实时显示各工艺环节的生产数据,并根据工艺的要求对生产过程中 的异常数据进行不同方式的显示及报警提示; 2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数,并对异常情况 进行显示和报警提示; 3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制; 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下 差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制,同时也可实 现在操作画面上进行人工强制反冲洗;

水处理控制系统完整解决方案

水处理控制系统完整解决方案 中国系统集成在线——众所周知,由于自然因素和人为因素,原水里含有各种各样的杂质。从给水处理角度考虑,这些杂质可分为悬浮物、胶体、溶解物三大类。城市水厂净水处理的目的就是去除原水中这些会给人类健康和工业生产带来危害的悬浮物质、胶体物质、细菌及其他有害成分,使净化后的水能满足生活饮用及工业生产的需要。 主要工艺流程 混凝反应处理 原水经取水泵房提升后,首先经过混凝工艺处理,即: 原水 + 水处理剂→混合→反应→矾花水 药剂与水均匀混合起直到大颗粒絮凝体形成为止,整个称混凝过程。常用的水处理剂有聚合氯化铝、硫酸铝、三氯化铁等。汕头市使用的是碱式氯化铝。根据铝元素的化学性质可知,投入药剂后水中存在电离出来的铝离子,它与水分子存在以下的可逆反应: Al3+ + 3H2O ←→ Al(OH)3 + 3H+ 氢氧化铝具有吸附作用,可把水中不易沉淀的胶粒及微小悬浮物脱稳、相互聚结,再被吸附架桥,从而形成较大的絮粒,以利于从水中分离、沉降下来。 混合过程要求在加药后迅速完成。混合的目的是通过水力、机械的剧烈搅拌,使药剂迅速均匀地散于水中。 经混凝反应处理过的水通过道管流入沉淀池,进入净水第二阶段。 沉淀处理 混凝阶段形成的絮状体依靠重力作用从水中分离出来的过程称为沉淀,这个过程在沉淀池中进行。水流入沉淀区后,沿水区整个截面进行分配,进入沉淀区,然后缓慢地流向出口区。水中的颗粒沉于池底,污泥不断堆积并浓缩,定期排出池外。 过滤处理 过滤一般是指以石英砂等有空隙的粒状滤料层通过黏附作用截留水中悬浮颗粒,从而进一步除去水中细小悬浮杂质、有机物、细菌、病毒等,使水澄清的过程。 滤后消毒处理 水经过滤后,浊度进一步降低,同时亦使残留细菌、病毒等失去浑浊物保护或依附,为滤后消毒创造良好条件。消毒并非把微生物全部消灭,只要求消灭致病微生物。虽然水经混凝、沉淀和过滤,可以除去大多数细菌和病毒,但消毒则起了保证饮用达到饮用水细菌学指标的作用,同时它使城市水管末梢保持一定余氯量,以控制细菌繁殖且预防污染。消毒的加氯量(液氯)在1.0-2.5g/m3之间。主要是通过氯与水反应生成的次氯酸在细菌内部起氧化作用,破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。消毒后的水由清水池经供水泵房提升达到一定的水压,在通过输、配水管网送给千家万户。

水厂自动化,水厂自动化监控系统方案

水厂自动化,水厂自动化监控系统方案 一、概述: 为解决农村饮水安全问题,很多地方建立了小型水厂,集中为一些村镇供水。小型水厂自动化与配电是水厂建设中的重要部分,以下对该部分内容做简要介绍。 二、农村集中供水形式: 各地根据自身的水资源及地势情况确定供水形式,主要包括一下几种: 1、直供井供水:每个村镇打一眼或多眼深井,直接通过管网为村镇供水。 2、一眼或多眼水源井取地下水,进入小型水厂,加氯,进入清水池,再通过几套加压泵为 不同村镇供水;有的小型水厂清水池地势较高,可通过自流为不同的村镇供水。 3、一个或多个取水泵站取地表水,进入小型水厂后,经加药加氯等工艺处理进入清水池, 再通过几套加压泵为不同村镇供水;有的小型水厂清水池地势较高,可通过自流为不同的村镇供水。 三、小型水厂自动化解决方案 以第二种供水形式为例介绍水厂自动化系统。多眼水源井取地下水,原水进入小型水厂,加氯,进入清水池,再通过几套加压泵为不同村镇供水。 1、总体方案设计 ◆在水源井井房内安装水源井远程测控终端。 ◆在水厂进水口安装流量监测终端。 ◆在水厂加氯间安装加氯设备远程测控及水质监测终端。 ◆在水厂加压泵房安装加压泵站远程测控终端。 ◆在水厂低压配电室安装配电监测终端。 ◆在水厂值班室安装工控机、计算机、投影仪、打印机等。安装监控系统软件。 ◆流量监测终端、加氯设备远程测控及水质监测终端、加压泵站远程测控终端与值班室工控机之间采用局域网有线通信方式;水源井远程测控终端与值班室工控机之间采用GPRS无线通信方式(支持光纤通信方式)。 ◆未来,水厂需要对各用水单位进行流量监测,采用GPRS无线通信方式。

污水处理厂自控完整系统工艺介绍

污水处理厂自控系统工艺介绍 污水处理厂位于市区或市郊,出水排入河流,水质达到国家一级排放标准。 工程采用水解-AICS处理工艺。其具体流程为:污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物,接着污水进入泵房及集水井,经泵提升后流经细格栅和沉砂池,然后进入水解池,。水解池出水自流入AICS进行好氧处理,出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示:矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 污水处理厂自控系统设计的原则 从污水处理厂的工艺流程可以看出,主要工艺AICS反应器是改进SBR的一种,需要周期运行,AICS反应器的进水方向调整、厌氧好氧状态交替、沉淀反应状态轮换都有电动设备支持,大量的电动设备的开关都需要自控系统来完成,因此自控系统对整个周期的正确运行操作至关重要。而且好氧系统作为整个污水处理工艺能量消耗的大户,它的自控系统优化程度越高,整个污水处理工艺的运行费用也会越低,这也说明了自控系统在整个处理工艺中的重要性。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 为了保证污水厂生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境,同时提高污水厂的现代化生产管理水平,在充分考虑本污水处理工艺特性的基础上,将建设现代化污水处理厂的理念融入到自控系统设计当中,本自控系统设计遵循以下原则:先进合理、安全可靠、经济实惠、开放灵活。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。

自控系统的构建 污水处理厂的自控系统是由现场仪表和执行机构、信号采集控制和人机界面(监控)设备三部分组成。自控系统的构建主要是指三部分系统形式和设备的选择。本执行机构主要是根据工艺的要求由工艺专业确定,预留自控系统的接口,仪表的选择将在后面的部分进行描述。信号采集控制部分主要包括基本控制系统的选择以及系统确定后控制设备和必须通讯网络的选择。人机界面主要是指中控室和现场值班室监视设备的选择。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1、基本系统的选择 目前用于污水处理厂自控系统的基本形式主要有三种DCS系统、现场总线系统和基于PC控制的系统。从规模来看三种系统所适用的规模是不同。DCS系统和现场总线系统一般适用于控制点比较多而且厂区规模比较大的系统,基于PC的控制则用于小型而且控制点比较集中的控制系统。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 基于PC的控制系统属于高度集成的控制系统,其人机界面和信号采集控制可能都处于同一个机器内,受机器性能和容量的限制,本工程厂区比较大,控制点较多,因此采用基于PC的控制系统是不太合适的。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

水厂自动化控制系统

水厂自动化控制系统 一、 适用范围: 该系统适用于供水企业远程控制管理水厂,水厂操作人员可以在水厂控制室远程监测厂内水池水位、进厂流量、出厂流量、出厂压力、水质等信息;远程监测加压泵组、配电设备及其它自动化设备的工作情况;可以远程控制加压泵的启停。水司调度中心工作人员及公司主管领导可以远程监测各水厂的工作情况及水厂操作人员的操作情况。 二、 系统组成: 水厂自动化控制系统是水司生产调度管理系统的一个子系统,主要由水司调度中心、水厂自动化控制中心、通信平台、加压泵组测控终端、配电设备监测终端组成。 三、通信平台

水司调度中心、各水厂、各职能部门之间数据通信在局域网内完成;水厂与调度中心之间一般租用或铺设光纤。 四、水厂自动化控制终端的功能特点、产品结构及使用要求。 1、水厂自动化控制终端的功能特点: ◆采集进厂流量、蓄水池水位、清水池水位、出厂压力、出厂流量、出厂水质、安防报警等信息;可采集每台泵的出水压力、出水流量。 ◆采集每台加压水泵启停状态、运行时间、工作电流、工作电压、电能等电参数。 ◆采集配电室设备的开关状态、总电能等。 ◆监视水厂大门、制水车间、泵房等重要区域的图像。 ◆支持加压泵组控制柜手动控制、自动控制、远程控泵组设备的启停,控制模式可切换。 ◆电流过大、水位过低、压力过高、控制柜保护、配电故障、闲人进入状况发生时,立即上报告警信息。 ◆支持局域网有线通信,支持GPRS、短消息无线通信。 ◆存储、显示、查询水厂监测数据及工作参数。 ◆支持就地、远程测控设备维护。

2、产品结构 水厂需要监控的项目多,依据被监测内容,终端可分为:加压泵组远程测控终端、配电远程监测终端、进厂水量监测终端、视频监控终端。这些终端依据现场情况也可以合并成一个综合终端。 3、加压泵组远程测控终端设备配置表 配电远程监测终端 视频监控终端 进厂水量监测终端

水处理控制系统

第1章绪论 1.1 水处理控制系统的意义 我国是个缺水的国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀,更加重了实际的缺水情况。因此近些年来我国城市水资源进一步紧张,许多城市严重缺水。与此同时,水资源污染却日益严重,因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂,来改变目前水资源紧缺且污染的现状。我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的,经过几十年的发展已经初具规模。但是,与国外同期的工业污水处理厂相比较,始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加,我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。 环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加,大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海,使环境和饮用水被严重污染。因此,建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径。 PLC 作为一种新型的工业控制器,以其通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点,在工业控制中得到越来越广泛的应用,在自来水处理中也得到一定程度的推广,而且在其稳定性、高自动化程度的不断加强,使得其成为城市自来水处理自动化方面的首选。 1.2 本人主要工作 在本次毕业设计中我采用的是用PLC控制水处理控制系统的完成,在这期间 我利用三年来学习的专业知识综合PLC的控制系统知识对水处理控制系统的进行了全方面的设计,在我的设计中有以下亮点: 首先,用PLC替代了传统的继电器来控制系统,与传统的继电器相比 (1) 控制逻辑:继电器控制逻辑采用硬接线图逻辑,利用继电器机械点的串 联或者并联及延时继电器的滞后动作等组合成控制逻辑,其连线多而且复杂,一 旦系统构成后,想再改变或增加功能都很困难.而PLC才用存储逻辑,其控制逻辑

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