“水是生命之源”。在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市，隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展、城市建設(shè)的不斷完善以及人口壓力的與日俱增，城市供水已不能滿足人們的生產(chǎn)、生活需求。為市民提供更加優(yōu)質(zhì)的飲用水，正是城市管理者促進經(jīng)濟繁榮、完善城市規(guī)劃、踐行群眾路線所面臨的新課題。國家頒布新的生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，對城市生產(chǎn)生活用水提出了更高的要求，這對供水工程來說是更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。西門子憑借先進的控制技術(shù)和自動化產(chǎn)品，與水處理行業(yè)翹楚鼎聯(lián)控股有限公司攜手，為鄂爾多斯城市供水項目提供完美解決方案，共筑鄂爾多斯市的生命之源。
供水項目挑戰(zhàn)重重
鄂爾多斯市是內(nèi)蒙古的新興經(jīng)濟城市，經(jīng)濟增長和人口增加對城市供水系統(tǒng)的日供水量提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。根據(jù)目前的城市規(guī)模和用水情況，該市亟需增加20萬噸/日的供水量。由于該市水源主要是從不同的深井取水，水質(zhì)受深井水況和季節(jié)等因素影響，水質(zhì)復(fù)雜，面臨的諸多水質(zhì)問題：致病微生物，藻類及藻毒素問，濁度、消毒副產(chǎn)物，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等等。這些水質(zhì)問題成為供水項目需要攻克的一個重要難關(guān)。特別是當(dāng)雨季來臨，水質(zhì)的COD(化學(xué)需氧量)變化較大，其處理的工藝也要做出相應(yīng)的調(diào)整。對于水質(zhì)的各種成分含量的波動，要求水處理工藝制定相應(yīng)的控制方式。
根據(jù)城市規(guī)劃，供水項目落戶達(dá)拉特旗，這意味著供水管線較長，項目要求在兩年內(nèi)完成，考慮到鄂爾多斯市的環(huán)境和氣候，環(huán)境惡劣、冬季漫長，留給施工方的時間非常緊張，對施工方的團隊執(zhí)行力提出了嚴(yán)峻考驗。
珠聯(lián)璧合，強強聯(lián)手——西門子攜手鼎聯(lián)控股攻克項目難關(guān)
面對項目的巨大挑戰(zhàn)，作為水處理行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，鼎聯(lián)控股提出采用雙膜法工藝，即在傳統(tǒng)的配水井、混凝土沉淀、D型濾池工藝后又加入超濾、納濾和活性碳三道凈水工藝。依托西門子先進的控制技術(shù)，鼎聯(lián)控股建成了目前世界上最大的雙膜法凈水工程，日處理量達(dá)到20萬噸。此工程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了同類型法國巴黎Mery Sur Qise凈水廠的14萬噸日處理規(guī)模。
該工藝具有6個工藝段，較長的工藝鏈意味著各個工藝之間的協(xié)調(diào)難度非常大，需要進行聯(lián)鎖控制。而20萬噸/日的水處理量則需要大量控制設(shè)備。據(jù)不完全統(tǒng)計，項目共分兩期，總控制點數(shù)在1萬點以上，共有12個分站，對自動化程度和控制邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)度有很高的要求高。
西門子憑借自動化控制領(lǐng)域的出眾實力和水處理行業(yè)的豐富經(jīng)驗，為凈水項目提供了基于TIA的DCS解決方案。共提供了14套控制系統(tǒng)，包括6套AS417，6套AS414，2套S7-315。其中AS 417采用S7-417H冗余控制器，提高了配置和安全性能，并且使用真正的冗余PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性，保證項目安全穩(wěn)定運行，能夠?qū)收喜扇〖皶r的應(yīng)對措施，保證供水的連續(xù)性。項目還采用了西門子PCS 7工業(yè)行業(yè)庫(Industry Library)專門針對水處理工藝的自動化程序功能塊，操作簡便，可視化強。同時，項目中采用PCS 7集成的Web發(fā)布功能和OPC 通訊，通過10個Web客戶端，方便用戶遠(yuǎn)程實時監(jiān)控和管理水處理系統(tǒng)的運行。完美的解決方案使該工程成為雙膜法凈水的示范項目，贏得了業(yè)內(nèi)的一致贊譽，吸引了國外友人前來參觀學(xué)習(xí)，成為國內(nèi)外水處理項目的典范。
冗余配置保障系統(tǒng)安全
20萬噸的日處理量對于工程是個挑戰(zhàn)，更大的挑戰(zhàn)在于，如何保障工程能安全穩(wěn)定的運行。供水工程關(guān)乎人們的生活、生產(chǎn)，供水短缺是絕對不能出現(xiàn)的。西門子和鼎聯(lián)在整個工藝控制系統(tǒng)設(shè)計時，充分考慮了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，采用強大的PCS 7 V7.1控制系統(tǒng)，其中，CPU采用S7-417H冗余控制器，配置和安全性更高。同時，系統(tǒng)完美集成真正冗余的PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。同時，鼎聯(lián)在工藝段設(shè)計中，對于超濾、納濾和活性炭環(huán)節(jié)的控制方案中，另外設(shè)計了一套冗余環(huán)網(wǎng)做備用。即使出現(xiàn)通訊故障，DCS方案能夠通過連鎖控制采取應(yīng)急措施，實現(xiàn)無縫切換，保證日供水量不波動。通過冗余配置保障系統(tǒng)的安全性，真正的實現(xiàn)24小時不停產(chǎn)，保障城市供水安全正常。
西門子工業(yè)行業(yè)庫和3D直觀操作界面讓系統(tǒng)更專業(yè)
給水排水對設(shè)備的自動化程度和工藝流程，都有著高而專的要求——這種要求進一步體現(xiàn)在過程自動化方面。而西門子PCS 7的工業(yè)行業(yè)庫(Industry Library)里包含專業(yè)的水行業(yè)程序功能塊，是一個包含所有與自動化控制和具體操作相關(guān)的功能模塊的集成解決方案。除了有符合水處理行業(yè)要求的圖形操作面板以外，這些模塊還包括必要的自動化功能。
PCS 7設(shè)計工具性能優(yōu)越，操作直觀，尤其在集成了工業(yè)行業(yè)庫后，能夠加快并減少調(diào)試和培訓(xùn)成本，是對PCS 7中所包含的標(biāo)準(zhǔn)化模塊的進一步補充。另外，工業(yè)行業(yè)庫解決方案完全符合全集成自動化和全集成能源管理概念。它整合了西門子公司大量適用于水處理行業(yè)的自動化和電氣產(chǎn)品。
西門子的PCS 7可以使用順序功能圖(Sequential Function Chart ，簡稱SFC)語言進行編程，這是一種可以按照工藝流程圖來進行編程的圖形編程語言，它可以使用戶能夠用圖解的方法定義控制順序，在程序中可以很直觀地看到設(shè)備的動作順序，容易讀懂程序，規(guī)律性較強，也更容易設(shè)計和維護系統(tǒng)。對于雙膜法工藝來說，PCS 7的SFC編程功能可以以順序控制的方式實現(xiàn)對超濾膜和納濾膜的控制，使控制方式變得簡單直觀，便于操作，是一種特別好的編程模式，這也是鼎聯(lián)控股選用西門子PCS 7的一個重要理由。
水資源管理的決定性環(huán)節(jié)在于，如何迅速、經(jīng)濟地對最新的行業(yè)要求作出反應(yīng)。而作為系統(tǒng)集成商的鼎聯(lián)控股，通過基于PCS 7自有編程軟件進行自主開發(fā)了具有3D立體畫面的工藝流程圖。相比較2D畫面，3D畫面美觀，更貼近于現(xiàn)場實物，能夠使操作員更加直觀和準(zhǔn)確地判斷設(shè)備故障的位置，排除故障、快速檢修。
千里之外，盡在掌握
對于凈水廠的管理人員，實時掌握凈水廠的運行狀況是職責(zé)所在。而在實際情況中，管理人員無法在每時每刻待在中控室中關(guān)注各個車間的運行狀況。而PCS 7集成的Web發(fā)布功能和OPC 通訊功能，能夠讓管理人員遠(yuǎn)程查看工廠的運行情況，并及時做出指示。工廠中共配置了10個Web客戶端，可實現(xiàn)多人同時遠(yuǎn)程查看;而OPC Server可以使現(xiàn)場設(shè)備、控制系統(tǒng)和其它自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)訪問迅速方便。
另外，當(dāng)凈水廠指標(biāo)，如進出水總量、余氯量、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)發(fā)生較大波動時，意味著系統(tǒng)可能存在故障。對于這些特殊情況，系統(tǒng)會長時間報警，保證負(fù)責(zé)人能夠在第一時間獲知凈水廠異常，及時做出調(diào)整，有效避免事故發(fā)生。
共筑生命之源
水對于城市的意義不言而喻。完善的供水系統(tǒng)需要先進的水處理工藝，并依賴于強大的自動化控制系統(tǒng)，相輔相成，共同實現(xiàn)供水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。在鄂爾多斯市達(dá)拉特供水項目中，鼎聯(lián)控股的雙膜法工藝和西門子的全集成自動化控制系統(tǒng)珠聯(lián)璧合，渾然天成，為供水項目提供完美解決方案，令該工程贏得業(yè)內(nèi)的好評，作為雙膜法凈水的示范項目被廣泛推廣，并成為卡塔爾等國外水處理項目的參考樣本。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，城市供水系統(tǒng)必將承載更大的社會責(zé)任。西門子公司將會與鼎聯(lián)控股攜手，為水處理項目提供專業(yè)的解決方案，為城市共筑生命之源。
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