1、2022年水廠自控系統建設方案范本劉朋_方洋水務有限公司目錄1.徐圩水廠自控系統的構成.21.1自控系統結構與目標.21.2控制方式.32.中控室.32.1運行監視.32.2運行控制.32.3數據管理.32.4報警處理.42.5報表及打印.42.6web數據服務.43.各子站控制.43.1原水泵房控制站.43.2高效澄清池控制站.53.3翻板濾池控制站.53.4加氯加藥間控制站.73.5臭氧活性炭間控制站.73.6送水泵房控制站.83.7污泥脫水間控制站.81_方洋水務有限公司1.徐圩水廠自控系統的構成徐圩水廠自控系統網絡拓撲結構采用光纖以太環網結構，在這種網絡結構下，每個子站都可以通過兩條不

2、同的通道與中控室進行通訊，即使網絡中的一處光纖受到損傷，也不會影響中控室與主站之間的通訊。徐圩水廠自控網絡拓撲圖1.1自控系統結構與目標徐圩水廠自控系統按照分散控制，集中管理的原則配置，全廠擁有一處中控室，管理整個生產過程，并且在取水泵站、高效澄清池、加藥加氯間、濾池、活性炭處理間、送水泵房和污泥脫水間分別設置有plc控制站，plc控制站組成光纖以太環網，各控制站負責處理各站的數據采集和控制任務。自控系統具有以下功能：1）在線實時顯示各工藝環節的生產數據，并根據工藝的要求對生產過程中的異常數據進行不同方式的顯示及報警提示；2）實時顯示全廠生產過程中各重要設備的運行狀態及參數，并對異常情況進行顯

3、示和報警提示；3）根據進水流量、出水濁度和加藥配比值來實現加藥系統的自控控制；4）采用自動調節實現濾池的恒水位過濾。反沖洗根據濾池水位、濾層上下差壓和閥門開度實現運行、反沖洗到再運行的全過程控制，同時也可實現在操作畫面上進行人工強制反沖洗；2_方洋水務有限公司5）系統可根據出水總管壓力自動進行水泵的啟停與調節。1.2控制方式徐圩水廠所有電動設備均設集中控制和現場控制兩種控制方式，其中集中控制由運行人員在中控室上位機上進行，現場控制則在就地控制箱上操作完成，并且擁有兩種優先級，集中控制為最低優先級，而現場操作為最高優先級。中控室設置有自動/手動兩種控制方式，其中手動控制由運行人員在中控室上位機上

4、進行控制，自動控制可由plc系統根據現場采集的信號經邏輯運算后自動進行調節。現場控制設有遠程/就地兩種控制方式，其中遠程方式由plc控制站進行控制，就地方式由運行人員在現場的控制箱上進行手動操作。通常情況下，采用_方式進行控制，在控制系統維護或者檢修時，切換為就地方式進行操作，確保生產的連續進行。2.中控室中控室是整個控制系統的核心，集成了生產運行過程中所有實時數據，可以對整個廠區的全部生產過程進行集中監視、管理及控制。同時，能夠對生產過程中出現的各類報警進行顯示及報警提示，并對運行數據進行記錄。中控室通過光纖環網與各站plc控制站進行通訊，中控室內有兩臺操作員站計算機用于監控廠區的運行，運行

5、人員通過操作員站的上位畫面監視生產過程，調整工藝參數，并控制現場設備。2.1運行監視運行人員通過操作員站上位機對廠區的生產過程進行監視，包括設備的狀態、現場儀表數據、事故報警、歷史數據等，用于實時、全面掌握廠區的生產過程。2.2運行控制運行人員通過操作員站上位機可根據需求以及調度指令調整廠內生產，根據監視設備狀態和運行記錄，優化生產方式。2.3數據管理3_方洋水務有限公司操作員上位機記錄有各廠房系統上傳的數據，并對這些數據進行處理，形成歷時數據庫、生產報表。根據歷史數據庫，可分析生產質量、成本指標，并對設備的運行進行管理。2.4報警處理當生產過程或設備出現異常情況時，中控室發出報警提示及聲音報

6、警信號。報警類型包括：1）水泵故障；2）壓力、液位、流量異常；3）螺桿泵、攪拌機等設備故障；4）控制系統發現異常；5）通訊故障。2.5報表及打印中控室上位機自動生成日報表，報表中有實時數據和統計數據，并可通過打印機進行打印。2.6web數據服務系統可通過web服務器將運行數據發布至網絡，需求人員可通過網絡進行查看。原水泵房水泵的啟停由調度人員根據清水池水位、送水泵房運轉情況及外網需求變化決定。plc控制系統可實現主要設備的信號監測，一步化啟停和相應的故障處理。泵房水泵在備用狀態下進水閥敞開，水泵啟動時先開水泵，再將出水閥開到位，水泵停止的順序為關出水閥門，關水泵。在信號的連續監測過程中，出現設

7、備沒能正常完成動作，或監測到的數據超標，即在現場觸控屏和中控室上位機跳出報警提示，同時將正在執行的命令復位，由操作人員根據實際情況解決設備故障，待設備故障清除后，可在現場觸摸屏或中控室上位機_除報警提示，4_方洋水務有限公司再行啟動。原水泵房控制站的所有數據通過網絡專線與徐圩水廠中控室進行數據交換。1）原水泵站出水控制采用串級控制來控制出水總管壓力。串級控制的主控量為出水總管壓力，副控量為原水泵站吸水井液位。把出水總管壓力控制在0.25_mpa之間；2）原水泵的互備聯鎖。_臺水泵根據水廠及原水用戶的運行負荷大小，互備聯鎖模式分為一用兩備，兩用一備，并且可根據每臺泵的運行累計時間進行循環啟動，實

8、現水泵均勻磨損，避免某臺水泵經常使用造成設備疲勞或長時間不用造成銹蝕；3）格柵機的自動控制。格柵機通過時間繼電器進行控制，每一小時運行十五分鐘，當格柵機到達運行時間，啟動格柵機，這樣既能保證粗格柵每次運行都能耙上一定量的垃圾，提高運行效率，又能防止由于垃圾過多對格柵機造成損壞；4）本控制站采集所有原水泵房各儀表、水質分析數據及相關泵閥設備啟停信號傳送至現場觸摸屏及徐圩水廠中控室。3.2高效澄清池控制站1）自動排泥控制根據測得的澄清池出水濁度數據，通過對運行工況的分析，在保證澄清池出水濁度處于最佳范圍的情況下，求得開始排泥的最佳濁度值和結束排泥時最合理的濁度值，作為自動排泥的上下限（此設定值可在

9、線修改）。當濁度達到上限設定值，發出開始排泥預警并自動開啟排泥電動閥，關閉回流電動閥，開始排泥；當濁度值降到下限設定值時，發出停止排泥的信號，開啟回流閥，關閉排泥閥。2）污泥回流控制制水時根據來水量及污泥回流比自動控制污泥螺桿泵的啟停和調節，同時打開污泥回流閥，關閉污泥排泥閥。3）本控制站采集所有高效澄清池各儀表、水質分析數據及相關泵閥設備啟停信號傳送至現場觸摸屏及中控室。3.3翻板濾池控制站5_方洋水務有限公司1）恒水位濾水自動控制濾池水位的變化受進水量的變化、濾層阻塞值、過濾周期、待濾水濁度因素影響。采用對濾池進行恒水位控制，使得濾池在生產周期全過程濾速根據生產情況自動調節，避免了濾池在生

10、產周期初始階段濾速過快，后期濾速過慢的問題，從而使濾后水濁度在生產周期內相對穩定。采用超聲波液位計檢測濾池液位變化作為過程變量（pv），然后與設定值（sp）進行比較，計算出過程變量的變化趨勢，再輸出控制信號（cv），調節出水閥來控制濾速，保持濾池液位恒定。2）翻板濾池自動反沖洗自動控制濾池反沖洗啟動的控制條件是出水閥位超過高限、濾池差壓值達到設定值、液位值超過高限和人工干預，當前三種條件同時滿足，或后一種條件滿足時，就啟動自動反沖洗系統。系統的運行是由plc的順序控制系統邏輯控制的，其控制如下：步驟1：啟動條件預設（閥位高、差壓高、液位高、人工）；步驟2：條件觸發自動反沖洗；步驟3：關閉濾池進

11、水閥，待濾池液位降至設定高度，關閉濾池出水閥。步驟4：開反沖洗風機放空閥，啟動反沖洗風機，延時60s待風機運行穩定；步驟5：打開反沖洗進氣閥，關閉反沖洗放空閥；步驟6：延時_min進行氣沖；步驟7：啟動反沖洗水泵，延時10s待水泵運行穩定，打開反沖洗進水閥；步驟8：液位上升至設定值，切換至下一濾池；步驟9：液位下降至設定值，打開反沖洗進水閥；步驟10：開反沖洗風機放空閥/關閉反沖洗進氣閥。步驟11：停止反沖洗風機運行；步驟12：停止反沖洗給水泵運行；步驟13：關閉反沖洗進水閥和反沖洗給水泵出口閥；至此反沖洗周期結束，進入下一個過濾周期。濾池的反沖洗在不頻繁啟停反沖洗水泵的情況下，可通過同時沖洗

12、兩組或三組濾池，以其中一組濾池作為氣沖6_方洋水務有限公司與水沖的過渡。濾池的自動反沖洗系統控制將充分考慮現行實際生產運行情況修正控制參數，在上位機操作界面上將為運行人員預留相關控制參數的修改界面。3）本控制站采集所有翻板濾池各儀表、水質分析數據及相關泵閥設備啟停信號傳送至現場觸摸屏及中控室。3.4加藥加氯間控制站1）加藥投加自動控制加藥投加量主要根據澄清池、濾池出水濁度、原水流量和配比值來自動控制。前饋控制確定一個給出量，然后以高效澄清池、濾池出水濁度作為后饋信號來調節前饋給出量。由前饋給出量和后饋調節量就可獲得最佳劑量。采用多因子前饋-反饋控制系統來控制投藥，在plc上用程序來實現以待濾水

13、濁度為控制目標的多因子前饋-反饋控制系統。2）加氯自動控制前加氯自動控制前加氯的主要目的是殺_中的微生物或氧化有機物，對前加氯自動控制采用進廠水流量比例前饋自動控制，其運算公式為y=a_k_q，y為前加氯的投加量（mg/l），a為給定值，k為單位原水投氯量（mg/l），且該值可根據原水水質分析數據進行動態（范本）補償調整，q為原水進水量（m3/l）。后加氯補加氯自動控制出水總管余氯值與其設定值進行比較，控制系統根據兩者的偏差情況，采用動態（范本）調節，使出水余氯穩定在設定值附近。前加、后加氯自動控制可迅速調整由于處理水量變化產生的氯需求變化，可對余氯偏差進行更準確的修正，調整特性簡單，同時也保

14、證了出水質量的穩定性。3）本控制站采集所加氯加藥間各儀表、水質分析數據及相關泵閥設備啟停信號傳送至現場觸摸屏及中控室。3.5臭氧活性炭間控制站1）臭氧發生系統7_方洋水務有限公司臭氧系統通過以太網與主站進行數據通訊，實現在線監測臭氧發生系統的運行狀態，主控系統依據進水水量實時發送臭氧投加量至臭氧發生系統。2）活性炭系統通過進水流量可監測到活性炭罐的進水情況，當流量降至設定值將提示進入反沖洗，打開反沖洗進水閥和出水閥，通過壓力變送器監測反沖強度，反沖600s后，停止反沖洗泵，關閉反沖洗進水閥和出水閥，打開濾水進水閥和出水閥，進入備用狀態。（活性炭處理間手動閥已經聯系施工單位查看過現場，正在準備采購階段。）3）本控制站采集臭氧活性炭間各儀表數據及相關泵閥設備啟停信號傳送至現場觸摸屏及中控室。3.6送水泵房控制站送水泵房控制系統，根據設定的出廠水壓力自動調節工頻水泵的運行數量和變頻水泵的運行頻率，當管網負荷增大，變頻水泵的頻率控制達到高限時，自動增加一臺工頻水泵投入運行，當管網負荷減小，變頻水泵的頻率控制達到低限時，自動減少一臺工頻水泵運行，根據管網負荷變化實時對水泵運行狀態進行動態（范本）調整。plc控制系統根據指令，一步化啟停水泵。在信號的連續監測過程中，出現設備沒能正常完成運行，或監測到的電流超限等異常情況，即在現場觸控屏和中控室上位機跳出報警提示畫面，同時