果洛州凈水廠自控系統項目案例

項目概述:

本工程為果洛州水源地建設工程凈水廠項目。凈水廠項目占地面積61.4畝，凈水廠供水規模為20000m3/d。平均海拔3700以上。因為高寒缺氧、氣候惡劣，大氣含氧量僅為海平面的60%，年均氣溫為-4℃。

主要設計標準及規范:

《城鎮排水系統電氣與自動化工程技術規程》CJJ120-2008

《過程工業領域穩定儀表系統的功能穩定》第1部分GB/T21109.1-2007

《過程工業領域穩定儀表系統的功能穩定》第3部分GB/T211093-2007

《自動化儀表工程施工及質量驗收規范》GB50093-2013

《自動化儀表選型設計規范》HG/T20507-2014

《控制室設計規范》HG/T20508-2014

《自控安裝圖冊上下冊》HG/T21581-2012

《可編程序控制器系統工程設計規范》HG/T20700-2014

                                                                 凈水廠自控架構圖

                                                                         凈水工藝流程圖

凈水工藝采用網格絮凝、斜管沉淀池、“V”型濾池、清水池、加藥間、消毒間、送水泵房、污泥處理構筑物等。

                                                      凈水廠自控系統——信息層

PLC系統設工程師站1臺、操作員站1臺，配套1臺A3打印機.PLC控制系統的操作站具有以下功能:

(1)權限管理、分級操作:本系統權限管理可分為操作員站和工程師站。分配權限后直接進入操作員站進行權限內的操作；分配權限后可直接進入工程師站標定參數基準值、維護測控單元，工況顯示，重要參數修改。

(2)報警設有優先級管理、任意管理均可在屏幕上顯示。

（3)界面操作、人機對話:本系統提供窗口式操作方式，依據工藝制作生動、形象的工藝控制畫面使操作對象更具人性化、形象化。在操作過程中、設有啟動、停上、復位和選擇等軟手動操作功能。

（4）報警信息系統:記錄、存儲、打印異常并予以顯示異常發生的時間、原因；同時提供在線幫助使操作者順利的排除故障。

(5)變量存檔系統:接收、記錄和壓縮測量值于曲線和圖表顯示及進一步的編輯功能。

(6)報表(記錄)和存儲:信息順序記錄、信息歸檔報表、操作者記錄報表、系統信息報表、日報表，周報表，月報表、年報表。

(7)報表打印:可以定義打印任務按小時、天、星期及月報表形式循環輸出。報表輸出可由以下情況觸發:按時間順序觸發、異常觸發、操作者觸發。

                                               凈水廠自控系統——控制層

控制系統方案

該建設工程凈水廠設置一套獨立的PLC系統采用PLC及自動化儀表組成的檢測控制系統對水廠各生產過程進行控制，再由通訊系統、監控計算機組成的控制系統對全廠實行集中管理。

控制、管理方式

PLC控制層由西門子S71500處理器及在線式智能化儀表組成，完成工藝要求的邏輯和時序控制;計算機采用Windows系統，監控軟件采用DataView監控軟件可在計算機上隨時觀察設備的運行狀態、操作設備運行方式、調整系統工藝參數。

現場控制站

現場控制站由PLC可編程控制器、變送器及控制柜內附屬設備組成?？删幊炭刂破饔糜诓杉F場檢測儀表的測量值、設備運行狀態信號指令，控制現場設備處理后的數據送入通信網絡并接收上位計算機及其他現場控制站通過通信網絡傳來的信息?？删幊炭刂破饔芍醒胩幚韱卧鎯卧㈦娫础⑼ㄐ拍０?、輸入輸出等模板組成，控制器可根據需要來完成檢測報警、邏輯控制、時序控制、PID控制等功能。輸入輸出模板的作用是 作為控制器與被監控設備、儀表之間的連接口。

各通用設備如:水泵、攪拌機、風機、計量泵等都在電氣控制室內完成電氣、自動控制:，各成套設備如:PAM自動溶加藥一體機加藥設備等，成套設備控制系統必須能夠全自動運行。

                                           凈水廠自控系統——設備層

流量計

安裝在各監測單元管上測量各功能單元處理水量。流量計通過控制器輸出4 ~20mA信號、通信網絡送入監控計算機，以便工程師和操作員得到各功能單元水量及時調整運行方式確保生產連續、穩定。

超聲波液位計

用來測量各池體液位該測量值傳入相應的控制器由控制器通過4 ~20mA信號、通信網絡送入監控計算機,以便工程師和操作員得到工藝運行模式從而達到較大限度節約電能、保護設備穩定、達到穩定自動生產。

磁翻板液位計

在各儲藥罐設置磁翻板液位計通過4 ~20mA信號、通信網絡送入監控計算機以便工程師和操作員得到各罐、箱的藥液量，及時補充藥劑:根據系統的流量計量和藥劑投加量估算系統的運行藥劑成本及其他數學、邏輯等關聯量。

壓力變送器

依據工藝需要在各功能單元需要處設置壓力變送器主要檢查各功能單元的運行壓力數據,確保系統正常穩定生產。

分析儀表

COD、氨氮、總磷.、總氮、PH、ORP、SS等各功能儀表設置在不同的工藝段上檢測各功能段水質處理效果及進入下段工藝流程的水質情況，該測量值傳入相應的控制器再由控制器通過4 ~20mA信號通信及網絡送入監控計算機以便工程師和操作得到各單元水質變化，調整工藝過程確保系統處理效果。

該建設工程凈水廠內安裝過程檢測和分析儀表的主要目的和作用:

●檢測水質水量、 滿足穩定生產實現科學管理

●節省日常運行費用 合理安排生產調度

●提高設備利用率保證水處理質量

●使運行穩定可靠

●節省人力資源、減輕勞動強度

●為實現計算機監控創造條件

                                              凈水廠自控系統驗收現場及技術培訓現場