九江市第三水廠是引進(jìn)比利時政府貸款工程,規(guī)模為一期10萬噸/日,遠(yuǎn)期30萬噸/日。
該廠自動化系統(tǒng)以德國西門子公司的SIMATIC S5-115U型PLC作為控制站,用PROFIBUS現(xiàn)場總線實現(xiàn)PLC與PLC之間、PLC與上位機之間的數(shù)據(jù)通訊,并率先在國內(nèi)采用西門子的SINAUT無線通訊技術(shù),實現(xiàn)了取水泵站與中控室通訊控制站之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換。上位機通過以太網(wǎng)與公司總調(diào)度室實現(xiàn)遠(yuǎn)遙數(shù)據(jù)傳輸。
同時,該廠還采用了西門子公司的800KW大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)、FIX DMAC上位機監(jiān)控系統(tǒng)、美國W&T的全套自動真空加氯系統(tǒng)、ALL-DOS自動投礬系統(tǒng)、德國E+H和美國HACH、德國Krohn公司等先進(jìn)的儀器儀表系統(tǒng)。
該廠全套自動化儀表系統(tǒng)、加氯、加礬系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)試由武漢自來水工程公司自動化工程技術(shù)公司承擔(dān),在項目實施過程中,得到西門子(中國)有限公司自動化與驅(qū)動部的大力支持。
上述系統(tǒng)在1998年7月1日成功投入運行之后,在1998年特大洪水淹沒了九江市區(qū)的危機關(guān)頭,剛投入運行的新水廠運行穩(wěn)定良好,發(fā)揮了其巨大的作用,事后受到了國內(nèi)同行的一致高度評價,被中央電視臺譽為長江沿岸的一個最具有現(xiàn)代化水平的明星水廠。
一、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置:
全廠按工藝流程分為四個PLC子站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制:
1#PLC站:取水深進(jìn)泵站;
2#PLC站:廠區(qū)凈化部分;(加礬、加氯、反應(yīng)沉淀池、濾池)
3#PLC站:送水泵站;
4#PLC站:中控室通訊控制站;
其中:取水泵站與中控室通訊控制站是采用SIEMENS的無線通訊SINAUT系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線傳輸,2#PLC與3#PLC、4#PLC則是通過PROFIBUS現(xiàn)場總線相聯(lián)。
二、 系統(tǒng)功能簡介:
1. 取水泵站:
PLC除采集監(jiān)視泵機、閥門、配電設(shè)備的運行狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)外,對水泵、閥門、開關(guān)柜、800KW變頻調(diào)速等設(shè)備可進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作及全自動優(yōu)化操作。
通過取水、無線通訊系統(tǒng)SINAUT,將所有的數(shù)據(jù)采集并傳到廠中控室進(jìn)行處理,由中控室發(fā)指令對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)遙操作。
2. 廠區(qū)凈化部分:
反應(yīng)沉淀池部分:
— 反應(yīng)池為PLC自動投礬,由游動電流儀檢測SCD值,反饋到加礬間變頻調(diào)速計量泵,通過PID調(diào)節(jié)投礬量,排泥方式為PLC控制進(jìn)行周期排泥。
— 沉淀池為行車排泥,全過程由PLC程序控制,排泥方式為檢測泥位值與周期排泥兩方式。
濾池部分:
— 所有濾池由超聲波水位計檢測水位,PLC根據(jù)水位設(shè)定值對清水閥門進(jìn)行連續(xù)PID調(diào)節(jié),達(dá)到衡水位過濾運行效果。
— 濾池反沖洗全過程由PLC程序控制,沖洗條件為水頭損失值與周期反沖洗相結(jié)合兩種方式。單口濾池沖洗設(shè)備程序聯(lián)動。濾池之間沖洗互鎖,達(dá)到合理調(diào)度的效果。
加礬部分:
加礬間的成品礬配制。成品礬濃度測量和耗礬量均由PLC完成。投加計量由沉淀池的SCD反饋控制,控制方式分調(diào)頻率和調(diào)沖程兩種,運用合理的數(shù)學(xué)模型使沉淀水出水濁度長期保持在0.5-3NTU之間。
加氯部分:
整套加氯系統(tǒng)分為氯庫,切換系統(tǒng)、加氯機、及水射器部分,除人工更換氯瓶外,其它過程由PLC來完成;加氯系統(tǒng)配有漏氯報警器和余氯分析儀,以確保加氯全過程安全,可靠,出廠水指標(biāo)準(zhǔn)確合格。前加氯為流量配比型;后加氯為余氯反饋型;
3. 送水泵站:
PLC采集泵機、閥門配電設(shè)備的運行狀態(tài)、相關(guān)數(shù)據(jù),對各類泵機、閥門、配電設(shè)備等可操作設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離操作或優(yōu)化調(diào)度控制,對全廠變電站的所有數(shù)據(jù)參數(shù)采集傳到中控室工作站上(如:電壓、電流、電度、有功功率、無功功率、功率因素等)。
4. 中控室通訊控制站:
本站PLC專門負(fù)責(zé)PLC1-PLC3的網(wǎng)絡(luò)管理,并直接與工作站相連并進(jìn)行全廠的數(shù)據(jù)交換;本站的SINAUT無線通訊系統(tǒng)與取水泵站PLC1組成無線通訊網(wǎng)。
5. 工作站:
工作站采用FIX DMAC人機界面軟件,可瀏覽所有工藝過程畫面,能完成各類數(shù)據(jù)的記錄、存盤、報警;處理打印各種生產(chǎn)報表、曲線圖和直方圖等。同時,全廠所有可操作的設(shè)備均可通過操作員在工作站上通過鼠標(biāo)和權(quán)限進(jìn)行遙控操作,完成生產(chǎn)指揮調(diào)度過程;同時,它還通過以太網(wǎng)將水廠的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦究傉{(diào)度室,讓公司總調(diào)度室能實時地掌握水廠的生產(chǎn)情況。
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