PLC在昆明第六凈水廠的應(yīng)用
昆明第六凈水廠供水工程規(guī)模為20×104t/d，由滇池取水泵站及城市凈水廠組成。凈水廠的監(jiān)控系統(tǒng)是由中心控制室和廠內(nèi)7個(gè)PLC現(xiàn)場(chǎng)控制站構(gòu)成的一個(gè)有線數(shù)據(jù)控制局域網(wǎng)，而現(xiàn)場(chǎng)控制站又與設(shè)備配用的小型控制器組成控制子網(wǎng)。取水泵控制站與凈水廠相距約15km，該局域網(wǎng)與凈水廠之間通過無線數(shù)傳構(gòu)成一個(gè)遙測(cè)控制系統(tǒng)。其監(jiān)控系統(tǒng)采用的是Allen-Bradley的可編程控制器。
1 凈水廠的系統(tǒng)配置
昆明第六凈水廠的水取自于滇池，屬地表水，含有較多的藻類物質(zhì)，水質(zhì)較差，為此該廠采用目前較為先進(jìn)且相對(duì)復(fù)雜的V型濾池加活性炭濾池雙重過濾處理工藝，并在兩濾池之間采用了臭氧消毒技術(shù)。因此該廠的控制系統(tǒng)較其他凈水廠復(fù)雜。
1.1 PLC 控制站
凈水廠7個(gè)PLC控制站的分布是根據(jù)工藝環(huán)節(jié)而設(shè)置的，可對(duì)工藝環(huán)節(jié)的各參數(shù)進(jìn)行采集，并加以順序或邏輯及PID控制。7個(gè)PLC控制站分別為PLC1加藥間站、PLC2氣浮池站、PLC3氣水反沖V型濾池站、PLC4活性炭虹吸濾池站、PLC5加氯消毒間站、PLC6送水泵房站和PLC7配電間站。為了便于對(duì)重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和操作控制，在PLC1、PLC3及PLC6站設(shè)置了終端顯示操作器(PANEL VIEW)。另外根據(jù)工藝要求，在PLC2及PLC 3站對(duì)6臺(tái)刮渣行車及8個(gè)氣水反沖V型濾池配置了小型控制器構(gòu)成控制子網(wǎng)，以便對(duì)各設(shè)備及工藝過程進(jìn)行控制及管理。在PLC1、PLC2、PLC3及PLC4站還設(shè)置了手動(dòng)操作功能，并配有硬手動(dòng)/自動(dòng)切換，以便在開車和設(shè)備檢修期間，能對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)硬手動(dòng)操作。
1.2 中控室
中心控制室配置了2臺(tái)T71工業(yè)控制計(jì)算機(jī)互為備用，對(duì)各PLC站送來的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)整個(gè)工藝過程通過操作畫面進(jìn)行監(jiān)視、報(bào)警、打印，并可對(duì)重點(diǎn)工藝參數(shù)作出實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)分析，同時(shí)還可通過鍵盤輸入并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)PLC站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方軟手動(dòng)遙控。
2 控制功能
2.1 PLC1加藥間站
該加藥間站的藥品投加系統(tǒng)包括硫酸鋁的投加和活性炭的投加，全系統(tǒng)采用美國(guó)W&T公司的設(shè)備和配套檢測(cè)儀表，PLC1站主要完成的功能如下：
① 將流動(dòng)電動(dòng)電位儀SCD測(cè)得的水的絮凝程度檢測(cè)值與變頻計(jì)量泵控制器構(gòu)成計(jì)量泵沖程閉環(huán)控制回路；
② 根據(jù)藥液濃度實(shí)現(xiàn)貯液池的自動(dòng)配液。
2.2 氣浮池
① 6個(gè)氣浮池的定時(shí)自動(dòng)刮渣；
② 定時(shí)自動(dòng)排泥；
③ 根據(jù)溶氣貯罐液位的變化，通過PID閉環(huán)控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開度，保證溶氣質(zhì)量；
④ 變定速攪拌器在中控室進(jìn)行遙控。
2.3 氣水反沖V型濾池
① 根據(jù)濾池水位的變化，通過PID閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)濾池出水閥開度，從而達(dá)到濾池在恒水位狀態(tài)下進(jìn)行過濾，保證過濾質(zhì)量； ② 根據(jù)濾池堵塞度或?yàn)V池運(yùn)行時(shí)間，對(duì)8個(gè)氣水反沖V型濾池進(jìn)行全自動(dòng)排隊(duì)反沖洗控制。
2.4 活性炭濾池
根據(jù)濾池堵塞度或?yàn)V池運(yùn)行時(shí)間，對(duì)12個(gè)活性炭濾池進(jìn)行全自動(dòng)排隊(duì)反沖洗控制。
2.5 送水泵房
① 對(duì)兩臺(tái)定速泵及泵后閥實(shí)現(xiàn)一步化順序自動(dòng)開啟或關(guān)閉控制；
② 根據(jù)供水管網(wǎng)壓力，同變頻設(shè)備構(gòu)成閉環(huán)控制回路，通過調(diào)節(jié)變頻調(diào)速泵的頻率，達(dá)到變頻調(diào)速的功能。
3 通訊
凈水廠內(nèi)各PLC站與中控室通過DH+網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，取水泵站的PLC站與工控機(jī)通過DH+網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，兩個(gè)局域網(wǎng)之間通過無線電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。另外6個(gè)氣浮池站的6個(gè)小型控制器與該站的中型控制器之間采用DH485網(wǎng)進(jìn)行通訊，同樣8個(gè)氣水反沖V型濾池的8個(gè)小型控制器與該站的中型控制器之間也采用DH485網(wǎng)進(jìn)行通訊，從而分別構(gòu)成2個(gè)DH485子網(wǎng)。
1 凈水廠的系統(tǒng)配置
昆明第六凈水廠的水取自于滇池，屬地表水，含有較多的藻類物質(zhì)，水質(zhì)較差，為此該廠采用目前較為先進(jìn)且相對(duì)復(fù)雜的V型濾池加活性炭濾池雙重過濾處理工藝，并在兩濾池之間采用了臭氧消毒技術(shù)。因此該廠的控制系統(tǒng)較其他凈水廠復(fù)雜。
1.1 PLC 控制站
凈水廠7個(gè)PLC控制站的分布是根據(jù)工藝環(huán)節(jié)而設(shè)置的，可對(duì)工藝環(huán)節(jié)的各參數(shù)進(jìn)行采集，并加以順序或邏輯及PID控制。7個(gè)PLC控制站分別為PLC1加藥間站、PLC2氣浮池站、PLC3氣水反沖V型濾池站、PLC4活性炭虹吸濾池站、PLC5加氯消毒間站、PLC6送水泵房站和PLC7配電間站。為了便于對(duì)重點(diǎn)工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和操作控制，在PLC1、PLC3及PLC6站設(shè)置了終端顯示操作器(PANEL VIEW)。另外根據(jù)工藝要求，在PLC2及PLC 3站對(duì)6臺(tái)刮渣行車及8個(gè)氣水反沖V型濾池配置了小型控制器構(gòu)成控制子網(wǎng)，以便對(duì)各設(shè)備及工藝過程進(jìn)行控制及管理。在PLC1、PLC2、PLC3及PLC4站還設(shè)置了手動(dòng)操作功能，并配有硬手動(dòng)/自動(dòng)切換，以便在開車和設(shè)備檢修期間，能對(duì)工藝設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)硬手動(dòng)操作。
1.2 中控室
中心控制室配置了2臺(tái)T71工業(yè)控制計(jì)算機(jī)互為備用，對(duì)各PLC站送來的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)整個(gè)工藝過程通過操作畫面進(jìn)行監(jiān)視、報(bào)警、打印，并可對(duì)重點(diǎn)工藝參數(shù)作出實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)分析，同時(shí)還可通過鍵盤輸入并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)PLC站對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方軟手動(dòng)遙控。
2 控制功能
2.1 PLC1加藥間站
該加藥間站的藥品投加系統(tǒng)包括硫酸鋁的投加和活性炭的投加，全系統(tǒng)采用美國(guó)W&T公司的設(shè)備和配套檢測(cè)儀表，PLC1站主要完成的功能如下：
① 將流動(dòng)電動(dòng)電位儀SCD測(cè)得的水的絮凝程度檢測(cè)值與變頻計(jì)量泵控制器構(gòu)成計(jì)量泵沖程閉環(huán)控制回路；
② 根據(jù)藥液濃度實(shí)現(xiàn)貯液池的自動(dòng)配液。
2.2 氣浮池
① 6個(gè)氣浮池的定時(shí)自動(dòng)刮渣；
② 定時(shí)自動(dòng)排泥；
③ 根據(jù)溶氣貯罐液位的變化，通過PID閉環(huán)控制調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥的開度，保證溶氣質(zhì)量；
④ 變定速攪拌器在中控室進(jìn)行遙控。
2.3 氣水反沖V型濾池
① 根據(jù)濾池水位的變化，通過PID閉環(huán)控制，調(diào)節(jié)濾池出水閥開度，從而達(dá)到濾池在恒水位狀態(tài)下進(jìn)行過濾，保證過濾質(zhì)量； ② 根據(jù)濾池堵塞度或?yàn)V池運(yùn)行時(shí)間，對(duì)8個(gè)氣水反沖V型濾池進(jìn)行全自動(dòng)排隊(duì)反沖洗控制。
2.4 活性炭濾池
根據(jù)濾池堵塞度或?yàn)V池運(yùn)行時(shí)間，對(duì)12個(gè)活性炭濾池進(jìn)行全自動(dòng)排隊(duì)反沖洗控制。
2.5 送水泵房
① 對(duì)兩臺(tái)定速泵及泵后閥實(shí)現(xiàn)一步化順序自動(dòng)開啟或關(guān)閉控制；
② 根據(jù)供水管網(wǎng)壓力，同變頻設(shè)備構(gòu)成閉環(huán)控制回路，通過調(diào)節(jié)變頻調(diào)速泵的頻率，達(dá)到變頻調(diào)速的功能。
3 通訊
凈水廠內(nèi)各PLC站與中控室通過DH+網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，取水泵站的PLC站與工控機(jī)通過DH+網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)局域網(wǎng)，兩個(gè)局域網(wǎng)之間通過無線電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。另外6個(gè)氣浮池站的6個(gè)小型控制器與該站的中型控制器之間采用DH485網(wǎng)進(jìn)行通訊，同樣8個(gè)氣水反沖V型濾池的8個(gè)小型控制器與該站的中型控制器之間也采用DH485網(wǎng)進(jìn)行通訊，從而分別構(gòu)成2個(gè)DH485子網(wǎng)。
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