市水廠自動化控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

目錄/提綱：……
一、**市自來水廠自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究的必要性
二、**市自來水廠自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
三、**市自來水廠自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
四、**水廠自控系統(tǒng)操作說明書
2、總圖2.1工藝流程圖顯示整個(gè)水廠的平面工藝流程
（一）單獨(dú)開停設(shè)備
（二）泵閥聯(lián)動
4、排泥系統(tǒng)點(diǎn)擊反應(yīng)沉淀，進(jìn)行沉淀池平面圖畫面
（一）手動模式：點(diǎn)擊畫面上的排泥機(jī)圖像，彈出排泥機(jī)控制畫面
（二）全自動模式：全自動通過設(shè)定排泥計(jì)時(shí)時(shí)間，達(dá)到后排泥機(jī)自動運(yùn)行
3、排泥機(jī)達(dá)到設(shè)定排泥時(shí)間后，會按下面步驟自動進(jìn)行
（三）半自動模式：
（一）全自動模式：通過設(shè)定好的排泥周期和排泥閥開閥時(shí)間來實(shí)現(xiàn)每組閥門按順序自動排泥
（二）半自動模式：
（三）手動模式：根據(jù)需要，點(diǎn)擊“排泥閥控制”按鈕，彈出的窗口中可對單個(gè)排泥閥進(jìn)行開關(guān)操作
（一）手動模式
（二）全自動模式：濾池控制模式為遠(yuǎn)程自動狀態(tài)，根據(jù)壓差和過濾時(shí)間的設(shè)定，任一條件達(dá)到，均自動啟動反沖洗流程
（三）半自動模式：濾池控制模式為遠(yuǎn)程自動狀態(tài)，在要反沖洗的濾池界面中點(diǎn)擊強(qiáng)制反沖洗按鈕，則啟動反沖洗流程
（一）遠(yuǎn)程手動模式
（一）遠(yuǎn)程自動模式
7、送水泵房顯示機(jī)組狀態(tài)、閥門狀態(tài)、水質(zhì)參數(shù)
8、報(bào)警/事件8.1報(bào)警畫面顯示當(dāng)前的報(bào)警信息
9、趨勢畫面9.1趨勢畫面顯示歷史數(shù)據(jù)曲線圖
2、操作系統(tǒng)死機(jī)：重新啟動計(jì)算機(jī)
……
**市水廠自動化控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

一、**市自來水廠自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用研究的必要性
■ 背景資料
**年11月1日，**水廠即**自來水廠正式成立，該廠從創(chuàng)建到**年，就是**自來水公司的由來。
**年8月，**水廠部分投產(chǎn)，日供水量3000立方米，**年9月，**水廠完成擴(kuò)容技改工程，日供水量15萬立方米。
**年年初**水廠投產(chǎn)，水廠建設(shè)規(guī)模為日供水量1.5萬立方米。
**年6月30日，**水上水廠正式投產(chǎn)，日供水能力3萬立方米。
**年9月8日，**水廠建成，**水廠歸口**水廠管理，日供水能力10萬立方米的**水廠于9月25日竣工投產(chǎn)。
**市城市供水事業(yè)，始于上世紀(jì)20年代，是**城鎮(zhèn)供水事業(yè)的發(fā)祥地、搖籃。幾十年來，供水事業(yè)日新月異，發(fā)展迅速。在經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的情況下，城市化進(jìn)程不斷加快，這導(dǎo)致城市用水量快速增加。**市的發(fā)展雖然不像省會城市、北上廣等當(dāng)前城市的發(fā)展核心，但是隨著國家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，**城市的城市化進(jìn)程持續(xù)加快，城市用水需求越來越大。因此，針對城市的需水現(xiàn)況，我們利用現(xiàn)代電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)以及無線傳輸技術(shù)構(gòu)建起自來水廠的自動化控制系統(tǒng)。這
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。同時(shí)，能夠在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行靈活的變動。因此，**水廠采用在發(fā)展自動控制系統(tǒng)時(shí)，采用IPC+PLC 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。
三、 **市自來水廠自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1. 水廠自動化控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)自動控制系統(tǒng)可以分為三給層次：管理層、主控層以及現(xiàn)場控制層。其中，管理層主要是完成各自來水廠出廠水的調(diào)度與遠(yuǎn)程監(jiān)控；主控層則是對水廠的生產(chǎn)以及水出廠即時(shí)監(jiān)控，是整個(gè)控制系統(tǒng)的信息采集、控制的核心。主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、取水口塔（沉）井監(jiān)測、水廠監(jiān)測點(diǎn)、信息交換設(shè)備、多串口服務(wù)器等。利用數(shù)據(jù)庫服務(wù)設(shè)備對水廠數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對水廠生產(chǎn)運(yùn)行過程中的監(jiān)視、控制。同時(shí)，向系統(tǒng)管理層發(fā)出對應(yīng)的數(shù)據(jù)、信息并格局管理層指令實(shí)時(shí)調(diào)度。而現(xiàn)場控制層則主要包括如下幾點(diǎn)。 （1）水源監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控制深井泵的啟停通過監(jiān)控裝置對深井水的水位、流量、機(jī)組、電流、電壓等信號進(jìn)行監(jiān)測。 （2）對水廠的消毒系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控該設(shè)備處于水廠的消毒間當(dāng)中，對消毒發(fā)生設(shè)備的啟停進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，利用監(jiān)控 PLC 對消毒設(shè)備的開關(guān)啟閉、藥劑投入量以及電壓等進(jìn)行監(jiān)控。（3）對供水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控通過在水廠的控制室設(shè)置監(jiān)控設(shè)備，對變頻調(diào)速設(shè)備、供水泵等進(jìn)行監(jiān)控。同時(shí)，利用監(jiān)控 PLC設(shè)備對水質(zhì)、管網(wǎng)壓力、電氣參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)控。
2. **市自動化控制系統(tǒng)對水處理的控制
在信息技術(shù)、光電技術(shù)以及電子技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，經(jīng)過多次改造使得自來水生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)生了明顯變化。例如，控制系統(tǒng)中的自動感應(yīng)設(shè)備、信號傳感器、化學(xué)感應(yīng)設(shè)備、變送器以及執(zhí)行結(jié)構(gòu)等的引進(jìn)。同 時(shí)，各種調(diào)節(jié)控制回路、控制單元以及多種裝置控制設(shè)備等加入，為水廠的自動化生產(chǎn)提供了條件。隨著水處理技術(shù)工藝的迅速發(fā)展，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及水處理效率等都得到了提高。與此同時(shí)，對整個(gè)水處理系統(tǒng)的控制能力以及協(xié)調(diào)性都提出了更加嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的自來水生產(chǎn)控制手段中，水處理環(huán)節(jié)一直是薄弱環(huán)節(jié)之一。隨著工業(yè)自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，在既有基礎(chǔ)上通過研究、設(shè)計(jì)，形成了適合水處理行業(yè)的先進(jìn)控制系統(tǒng)。在水處理過程中，整個(gè)控制系統(tǒng)（尤其是加氯控制過程）屬于一個(gè)非線性、大遲滯的時(shí)變控制系統(tǒng)。系統(tǒng)建模困難，難以實(shí)現(xiàn)精確控制。因此，多種控制算法被提出來。但是，針對縣級小型水廠而言，經(jīng)典控制理論依然具有很大的應(yīng)用空間。在實(shí)際的系統(tǒng)實(shí)施過程中，應(yīng)該盡量應(yīng)用經(jīng)典理論進(jìn)行控制。
3. 自動化控制系統(tǒng)中的水質(zhì)檢測
水質(zhì)自動檢測系統(tǒng)不僅是保證水廠供水以及排水水質(zhì)的有效收單，還是進(jìn)行水處理工藝選擇、改進(jìn)的重要信息依據(jù)。同時(shí)，還是對水處理工藝運(yùn)行過程控制的重要信息指導(dǎo)。伴隨著機(jī)械制造技術(shù)、信息自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，更多的自動化監(jiān)測儀表在水質(zhì)處理過程中得到應(yīng)用。當(dāng)前，水處理自動化儀表主要包括對水位、壓力、溫度以及流量等儀表。同時(shí)，還包括水質(zhì)處理儀表，諸如 pH 測量設(shè)備、流動電流檢測設(shè)備、漏氯警報(bào)設(shè)備、余氯分析設(shè)備以及高低濁度在線檢測設(shè)備等。在流量監(jiān)測方面，除了傳統(tǒng)的電磁流量檢測設(shè)備之外，還有大量的非接觸式儀表設(shè)備。另外，在清水池、濾池以及格柵配水井中經(jīng)常用到的水位測量儀表，主要包括靜壓式、吹氣式、靜電電容式、超聲波等幾種類型。這些設(shè)備為水質(zhì)檢測范圍的擴(kuò)大、檢測精度的提高提供了有利條件。
4. 自動化控制系統(tǒng)中的變頻節(jié)能設(shè)備
在水廠生產(chǎn)運(yùn)營過程中，隨著季節(jié)、時(shí)段的不同，存在著用水量明顯變化的問題，導(dǎo)致供水過程中呈現(xiàn)出明顯的供水高峰期。所以，水廠的供水系統(tǒng)壓力應(yīng)該隨著用戶水量需求的變化而發(fā)生對應(yīng)的變化。在用水量少時(shí)，若水泵機(jī)組依然按高峰期的水量供水，即使能夠通過閥門調(diào)節(jié)的方式來滿足用水需求，也會使得供水能耗增加，供水成本上升。所以，根據(jù)用水量來對水泵機(jī)組的運(yùn)行技能型自動控制，是水廠自動化控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要功能。變頻調(diào)速是一項(xiàng)有效的節(jié)能降耗技術(shù)，其節(jié)電效率很高，幾乎能將因設(shè)計(jì)冗 余和用量變化而浪費(fèi)的電能全部節(jié)省下來。由于變頻調(diào)速具有調(diào)速精度高、功率 因數(shù)高等特點(diǎn)，使用它可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量，并降低物料和設(shè)備的損耗，同 時(shí)也能減少機(jī)械磨損和噪音，改善車間勞動條件，滿足生產(chǎn)工藝要求。變頻調(diào) 速主要用變頻器來實(shí)現(xiàn)。變頻器是一種以變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)，通過改變頻率調(diào) ……（未完，全文共8276字，當(dāng)前僅顯示2260字，請閱讀下面提示信息。收藏《市水廠自動化控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)》）