1 水厂概述中山市大丰自来水有限公司是目前中山市最大的供水厂之一,目前设计日供水能力进60 万m3,取用的是西江小榄水道水源,采用的是常规工艺,包括原水泵房、加药和消毒间、反应池、沉淀池、砂滤池、清水池、清水泵房、污泥处理等生产环节,通过引进国外先进的工艺、设备和自动化控制系统技术,系统运行稳定可靠。
2 生产自动化控制系统设计2.1 系统综述大丰自动控制系统各子站采用施耐德的Premium 系列 PLC 采集现场数据和控制设备,上位机组态软件采用了公司的INTOUCH 10.0 监控软件,数据存储采用了WONDERWARE 公司的INSQL 10.0 数据库, 通过实时数据库和数据转换程序自动将数据录入生产管理信息系统(PDMSIS),采用INTOUCH 10.0 只读服务器实现生产数据通过移动终端进行访问。
2.2 自动化控制系统构成和网络结构自动化控制系统的拓扑结构如图1 所示,整个控制系统分为4 层结构,最底下是现场设备层,包括仪表和阀门、电气设备、执行机构等;第2 层是现场控制层, 由各个车间共13 套主要的PLC 控制系统组成, PLC 负责采集仪表和设备的数据,并控制设备的运行;第3 层是SCADA 监控层,包括2 台监控组态上位机、INSQL 实时和历史数据库和3 套闭路电视监控系统,组态软件将各车间的工艺数据和设备状态汇总显示给生产操作员工,并进行数据分析,控制设备的运行方式,并完成报警、曲线等,将数据存储至历史数据库,通过闭路电视系统观察现场设备的运行状态等;第4 层是生产管理层,通过生产管理系统对数据进行自动录入和补充录入,进行生产数据统计分析处理,为优化生产的运行提供有价值的数据,同时通过数据远程发布系统,方便管理人员通过移动端浏览生产数据。
图1 网络拓扑结构3 现场控制层PLC 程序设计现场控制层由原水泵房、PAC 投加、前后加氯消毒、沉淀池排泥车和排泥阀、一期和二期滤池、清水泵房、积污池和污泥脱水系统等岗位的PLC 控制系统组成,系统各现场控制站均采用了Schneider 电气TSX Premium 系列模块化PLC 进行控制。
3.1 PAC 加药自动系统PAC 加药自动系统的控制过程是通过检测的原水流量,按照设定的千吨水加注矾量(ppm)来实施比例自动投加,ppm是生产根据一系列的条件检测出来的变化值,另外,如果水质变化特别异常,也可以人工干预适时地调整投加的比例系数;PLC 设定投加量后,与泵机出口的PAC 投加计量流量计的检测值比较,调节计量泵的冲程开度为要求的投加量。
3.2 加氯自动控制系统前加氯采取按原水流量比例投加的方式,原理与PAC