項目背景
對于每個家庭而言，飲用水是否清潔衛(wèi)生至關(guān)重要。2009年，項目合作方?jīng)Q定對出水有機物含量過高的一地方水廠進行移地改造，目標建成一座高自動化程度的現(xiàn)代化水廠，設(shè)計規(guī)模為30萬m3/d，出水水質(zhì)優(yōu)于現(xiàn)行國家生活飲用水衛(wèi)生標準。經(jīng)過2年的建設(shè)，新水廠在2011年正式投入使用。
占地160畝的新水廠被稱為智能化的“無人”水廠，因為廠內(nèi)所有車間均無工人和技術(shù)人員值守。當班工人可以在控制室內(nèi)對水廠的生產(chǎn)情況進行遠程監(jiān)控。實時監(jiān)測系統(tǒng)自動監(jiān)控著全廠的生產(chǎn)工藝參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)等，24小時在線監(jiān)測源水、工藝過程水和出廠水的主要水質(zhì)指標。通過西門子全集成自動化解決方案和工業(yè)以太網(wǎng)的實施，新水廠不但實現(xiàn)了各個工藝環(huán)節(jié)智能化監(jiān)測控制，并且更加便于信息化與自動化的無縫連接，成為一座真正的智能水廠。
“無人”水廠 直飲標準
新水廠的源水取自太湖漁洋山，項目在常規(guī)凈水工藝基礎(chǔ)上，采用了預臭氧、臭氧-活性炭深度處理工藝。每一滴水從太湖取水口到居民水龍頭，要經(jīng)過四道關(guān)口106項指標的檢測，最終達到直飲水的標準。
全廠自動化技術(shù)的應用是保證新水廠供水安全穩(wěn)定、達到直飲水質(zhì)的關(guān)鍵。水廠要求所有的工藝均設(shè)計采用自動化控制的手段，并能對全廠工藝和水質(zhì)參數(shù)實現(xiàn)遠程實時的在線監(jiān)測。這要求自動化供應商具備從儀表到控制系統(tǒng)及通信技術(shù)的完整解決方案。憑借在水處理行業(yè)的豐富經(jīng)驗和完整的自動化產(chǎn)品線，西門子公司贏得了項目方的信任，為新水廠提供全廠自動化解決方案。
西門子的全集成自動化解決方案
新水廠移地改建工程設(shè)計規(guī)模為30.0萬m3/d，工程內(nèi)容包括取水泵站改建工程、渾水輸水管線改擴建工程、凈水廠工程和清水管線改擴建工程。
項目采用西門子SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng)作為水廠的主控系統(tǒng)，采用SIMATICS7-400417H和SIMATICS7-400414型控制器，實現(xiàn)對濾池沖洗及取水泵站、源水泵站、二級泵站、加藥系統(tǒng)、加氯系統(tǒng)、脫水機系統(tǒng)和臭氧系統(tǒng)的控制。
西門子SIMATIC PCS 7系統(tǒng)是完全無縫集成的自動化解決方案，面向所有過程控制應用場合，具有集成度高、安全性高、組態(tài)高效等突出優(yōu)點。SIMATIC PCS 7采用優(yōu)秀的上位機軟件WinCC作為操作和監(jiān)控的人機界面，利用開放的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通信，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號。以往自控系統(tǒng)開發(fā)平臺有嚴格的上下位機區(qū)分，而PCS 7 將上下位機的開發(fā)工作集成在一個統(tǒng)一的平臺上，大部分上位機的工作，如：對象的控制面板、設(shè)備狀態(tài)顯示、報警、歷史趨勢等在工程師開發(fā)下位機程序的同時可以一并完成。這大大降低了項目的程序開發(fā)工作量。
PCS7工程組態(tài)系統(tǒng)還包含有統(tǒng)一且匹配的組態(tài)工具，可以最大限度降低組態(tài)成本。采用符合IEC-1131-3國際標準的編程軟件和現(xiàn)場設(shè)備庫，提供連續(xù)控制、順序控制及高級編程語言?？蓮闹醒腠椖抗芾砥?SIMATIC Manager)中調(diào)用應用軟件、硬件組件和通信功能的工程組態(tài)工具。它還包括用于項目的創(chuàng)建、管理、保存和歸檔的基本應用程序。這些優(yōu)勢在新水廠自控系統(tǒng)建設(shè)工作中得到了良好體現(xiàn)。
除主控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)外，西門子還為項目提供了全廠的過程儀表、分析儀表和變頻器產(chǎn)品，包括流量計、液位計、壓力表、水質(zhì)分析儀表、G150變頻器、高壓變頻器等。所有儀表均為智能型儀表，可以與主控系統(tǒng)實現(xiàn)實時通信，便于水廠工程師遠程監(jiān)控工藝參數(shù)。水質(zhì)監(jiān)測儀表可以24小時在線監(jiān)測源水、工藝過程水和出廠水的主要水質(zhì)指標，有效保障了供水安全和質(zhì)量。
從“水安全”到“水幸福”
項目方自2011年建成投運以來，出水穩(wěn)定，出水指標監(jiān)測由過去的14項擴大為106項，水質(zhì)達到直飲標準，整個水廠達到全自動化的運營目標。通過以西門子SIMATIC PCS 7為中心的全集成自動化解決方案的實施，新水廠實現(xiàn)了高效、安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)，有力保障了供水的穩(wěn)定和高質(zhì)量，并大大減輕了水廠的維護工作壓力。幫助項目方由“水安全”向“水幸?！钡哪繕诉~進。
此次全廠級自動化解決方案在新水廠的應用是西門子與項目方的又一次成功合作。合作證明，西門子智能化水廠解決方案可以對全廠設(shè)備工作情況和各項工藝參數(shù)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和自動調(diào)控，防止水廠生產(chǎn)過程運行在非正常的狀態(tài)之下。通過各種自動報警手段和緊急處理程序?qū)⑹鹿孰[患消滅于萌芽之中，保障水廠供水的安全可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性，并實現(xiàn)日常生產(chǎn)調(diào)度和管理的自動化，達到現(xiàn)場和過程的無人管理，是水處理行業(yè)理想的解決方案。
（轉(zhuǎn)載）
