“水是生命之源”。在內蒙古鄂爾多斯市，隨著經濟建設的不斷發(fā)展、城市建設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、生活需求。為市民提供更加優(yōu)質的飲用水，正是城市管理者促進經濟繁榮、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準，對城市生產生活用水提出了更高的要求，這對供水工程來說是更加嚴峻的挑戰(zhàn)。西門子憑借先進的控制技術和自動化產品，與水處理行業(yè)翹楚鼎聯(lián)控股有限公司攜手，為鄂爾多斯市中心城市供水工程(達拉特旗)凈水廠提供完美解決方案，共筑鄂爾多斯市的生命之源。
供水項目挑戰(zhàn)重重
鄂爾多斯市是內蒙古的新興經濟城市，經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，水質受深井水況和季節(jié)等因素影響，水質復雜，面臨的諸多水質問題：致病微生物，藻類及藻毒素問，濁度、消毒副產物，出水水質不穩(wěn)定等等。這些水質問題成為供水項目需要攻克的一個重要難關。特別是當雨季來臨，水質的 COD (化學需氧量)變化較大，其處理的工藝也要做出相應的調整。對于水質的各種成分含量的波動，要求水處理工藝制定相應的控制方式。
根據(jù)城市規(guī)劃，供水項目落戶達拉特旗，這意味著供水管線較長，項目要求在兩年內完成，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
面對項目的巨大挑戰(zhàn)，作為水處理行業(yè)的領軍企業(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，鼎聯(lián)控股建成了目前世界上最大的雙膜法凈水工程，日處理量達到20萬噸。此工程遠遠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謹度有很高的要求高。
西門子憑借自動化控制領域的出眾實力和水處理行業(yè)的豐富經驗，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，能夠對故障采取及時的應對措施，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)內的一致贊譽，吸引了國外友人前來參觀學習，成為國內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。供水工程關乎人們的生活、生產，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，另外設計了一套冗余環(huán)網做備用。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，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，能夠加快并減少調試和培訓成本，是對 PCS 7 中所包含的標準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備的動作順序，容易讀懂程序，規(guī)律性較強，也更容易設計和維護系統(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、經濟地對最新的行業(yè)要求作出反應。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確地判斷設備故障的位置，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)多人同時遠程查看;而 OPC Server 可以使現(xiàn)場設備、控制系統(tǒng)和其它自動化設備的數(shù)據(jù)訪問迅速方便。
另外，當凈水廠指標，如進出水總量、余氯量、電導率等數(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，保證負責人能夠在第一時間獲知凈水廠異常，及時做出調整，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。在鄂爾多斯市中心城市供水工程(達拉特旗)凈水廠中，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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