大型凈水廠自控系統(tǒng)實現(xiàn)探究
大型凈水廠自控系統(tǒng)實現(xiàn)探究
摘要 講述大型凈水廠自控系統(tǒng)實現(xiàn)的合理構成和內容，提出系統(tǒng)實現(xiàn)中容易出現(xiàn)問題和疏漏的地方，為實現(xiàn)合理完善自控系統(tǒng)提供指導。
關鍵詞 凈水廠；自控系統(tǒng)；實現(xiàn)
自控系統(tǒng)在大型凈水廠的作用是滿足工藝運行監(jiān)控要求，滿足運行管理收集處理信息需要，保證運行效果和出水質量，提高工作效率，減少運行人員，降低勞動強度。這里結合自身經(jīng)驗，力求全面合理進行系統(tǒng)實現(xiàn)探究。
1大型凈水廠水處理工藝流程概要
穩(wěn)壓配水井→機械混合池→形板絮凝池→斜板沉淀池→V型濾池→清水池→送水泵房→配水管網(wǎng)。
2主要建筑物
穩(wěn)壓配水井、凈水間及鼓風機房、清水池、送水泵房及吸水井、加氯間、投藥間、排水泵房、廢水回收水池、污泥處理間等。
3 在線儀表及主要控制設備
1）穩(wěn)壓配水井：原水流量計，控制流量調節(jié)閥、前加氯；流量調節(jié)閥，調節(jié)原水流量，開關閥門；液位計，計量水位；
2）混合池：豎軸式攪拌機，兩用可調堰門；
3）絮凝池：鼓風機，懸浮填料沖洗氣源；液位計，計量水位；電磁閥，控制懸浮填料沖洗；刀閘閥，絮凝池排泥；鏈條刮沫機；
4）沉淀池：鏈條刮泥機；刀閘排泥閥，污泥界面計排泥控制、排泥周期，監(jiān)測泥位；污泥濃度計，排泥時間；濁度儀，測出水濁度；顆粒計數(shù)儀，檢測出水顆粒分布；
5）V型濾池：反沖洗水泵，氣水沖洗，水洗；液控蝶閥；流量計，反沖洗出水管；反沖洗鼓風機；空氣流量計；參與控制的濾池閥門，進水閥，出水閥，反沖洗進水閥，反沖洗進氣閥，反沖洗排水閥，排氣閥， 初濾水閥；參與控制的濾池在線儀表：液位計，壓差計，濾后水濁度儀，顆粒計數(shù)儀；
6）清水池吸水井：液位計，電磁流量計；
7）送水泵房：單級雙吸臥式離心泵，單級單吸臥式離心泵，輸送用水；潛
水排污泵，排除泵房積水；液控蝶閥，多功能水泵控制閥；電動蝶閥；壓力變送器，供水壓力監(jiān)測、水泵控制；電磁流量計，計量供水量；真空泵；液位信號計，真空罐內，指示水位、控制真空泵開、關；
8）加氯間：由生產(chǎn)商成套，包括控制、設備和儀表；
9）投藥間：堿式氯化鋁，儲液池→溶液池→投藥泵→混合池。液位計，儲液池、溶液池液位；電磁流量計，計量流量；移動電流監(jiān)測儀，對應進水流量計，控制溶液投加量；儲液池出藥閥，儲液池進氣閥，液池出藥閥，溶液池進氣閥，溶液池進水閥；投藥隔膜計量泵；鼓風機，在投藥間；
10）高錳酸鉀投加：溶液制備裝置→投藥泵→穩(wěn)壓配水井進水管；
11）聚丙烯酰胺投加：溶液制備裝置→溶液稀釋→投藥泵→混合池及沉淀池出水渠。溶液制備裝置，溶液稀釋，投藥臥式螺桿泵，電磁流量計，投藥管道上，溶液制備和投加手動控制；
12）粉末活性炭投加：拆包卸料機（有吸塵器）→輸送器→儲料倉（真空吸塵器）→輸送器→供料裝置→溶解池（攪拌機和自動配水）→投加泵→流量計→穩(wěn)壓配水井進水管。設備手動控制；
13）廢水回收池：反沖洗排水→廢水回收水池→廢水回收水泵→電磁流量計→穩(wěn)壓配水井。回收水排污泵，超聲波液位計，顯示液位，參與水泵控制；電磁流量計，出水總管上；
14）污泥處理：沉淀池排泥→調節(jié)池→濃縮池→污泥貯池→脫水機。污泥調節(jié)池，立式螺桿泵，污泥至濃縮池；潛水攪拌器，污泥調節(jié)池內；超聲波液位計，顯示液位、參與水泵控制；電磁流量計，排泥總管上，計量流量、參與排泥控制；
15）濃縮池和污泥貯池：刮泥機，排泥螺桿泵，污泥濃度計，顯示污泥濃度、參與排泥泵控制；超聲波液位計，顯示液位，參與濃縮池排泥泵、污泥脫水機進料泵控制；潛水攪拌器，污泥貯池；
16）污泥離心脫水機，聚丙烯酰胺溶液制備裝置，脫水機進料泵，脫水機投藥泵，濃縮池投藥泵，水平螺旋輸送機，脫水機沖洗水泵，電磁閥，電磁流量計，脫水機進料管上；計量流量、參與進料泵控制；電磁流量計，脫水機投藥管上；計量流量、參與投藥泵控制；電磁流量計：濃縮池投藥管上。脫水機由生產(chǎn)商提供，包括脫水機與進料泵、投藥泵及螺旋輸送機的聯(lián)動、進料量和投藥量控制、脫水機沖洗控制；聚丙烯酰胺溶液制備，溶液制備控制由裝置生產(chǎn)商提供；
17）排水泵池：潛水排污泵；超聲波液位計；顯示液位，參與水泵控制；
18）取樣間，取樣泵，濁度儀， pH計，高錳酸鹽指數(shù)測定儀，取樣間；濾池出水總渠；濁度儀，pH計，溶解氧測定儀，氨氮在線測定儀， 溫度變送器，
防病毒測定儀，取樣間，原水管道前加氯點之前；
19）供配電系統(tǒng)：10kV開關站，送水間、凈水間變電站，電量計量：電壓、電流、有功功率、無功功率，主要供配電設備工作狀態(tài)。
以上基本全面列出系統(tǒng)監(jiān)控和采集項目，不該列入檢修和輔助項目，無端增加系統(tǒng)規(guī)模，也不能隨便遺漏其中必要的項目。
4 自控系統(tǒng)組成
中控室主站，凈水間、投藥間、加氯間、脫水間、送水間分站，為集散型控制，分散控制、集中監(jiān)測管理系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡為環(huán)網(wǎng)經(jīng)光電轉換器由光纜傳輸信號，構建高速高可靠雙冗余工業(yè)以態(tài)網(wǎng)，數(shù)據(jù)總線為雙重化結構，一條環(huán)網(wǎng)作數(shù)據(jù)主干網(wǎng)，另一條作后備數(shù)據(jù)網(wǎng)投入。設計上應特別注意規(guī)范分站之間及與總站之間通信接口和傳輸協(xié)議，加氯系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)一般自成體系有獨立的控制系統(tǒng)，由各自生產(chǎn)商分別提供，不提前約定和規(guī)定，不同的設備不同的接口，無法直接通訊，總系統(tǒng)功能無法實現(xiàn)。
5 中控室總站
為全廠運行控制、管理信息處理和指揮調度中心，采集工藝儀表參數(shù)，設備運行狀態(tài)，調整和控制工藝運行。動態(tài)畫面顯示全廠生產(chǎn)過程、變配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及工藝設備運行狀態(tài)，設備報警狀態(tài)進行顯示以及信息處理，并與視頻系統(tǒng)輔助相配合，實現(xiàn)全廠實時監(jiān)控和管理。
6 控制分站
根據(jù)工藝區(qū)域分布要求合理布局；負責工藝區(qū)域內運行設備的控制、管理及信息處理；采集工藝區(qū)域內儀表參數(shù)，設備運行狀態(tài)，自動控制工藝區(qū)域設備運行，通過工業(yè)以太網(wǎng)與中心控制室交換信息，上傳信息和接收下傳調度管理指令。
7 現(xiàn)場在線儀表
實時檢測工藝參數(shù)，控制設備運行，分析和調控工藝的依據(jù)；原則上盡量慎用并選擇高檔產(chǎn)品，如濃度、濁度、顆粒、界面、溶解氧和氨氮等。
8 結論
本文對主站、分站硬件和應用軟件不做具體選擇探討，希望為實現(xiàn)科學合理完善的大型凈水廠自控系統(tǒng)提供指導。
參考文獻
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[2]中國城市供水協(xié)會.城市供水行業(yè)2010年技術進步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠景目標.中國建筑工業(yè)出版社，2006-7-22.
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