?？谑凶詠硭久卒佀畯S擔(dān)負著向?？谥行牡貐^(qū)供水的重要任務(wù)。二期擴建工程利用德國政府貸款，進口全套水處理工藝、設(shè)備。二期擴建后，米鋪水廠的供水能力從一期的7.5×104 m3/d提高到24×104m3/d，大大改善了?？谑械墓┧疇顩r。水廠工藝流程如下：
1 控制系統(tǒng)組成原理
主控制器為西門子S5系列可編程控制器，其原理見圖2。
根據(jù)工藝設(shè)計選擇的要求，米鋪水廠采用了比較流行的PLC+PC控制系統(tǒng)，將水處理中全部工藝參數(shù)由采樣處理到調(diào)節(jié)過程全由微機實現(xiàn)三級監(jiān)控，即：現(xiàn)場設(shè)備手動控制、各站PLC獨立控制、中央控制室集中監(jiān)控，由此構(gòu)成了先進可靠的集中監(jiān)視、分散控制系統(tǒng)。采用集散型控制系統(tǒng)，能使控制功能和任務(wù)分散，分散出現(xiàn)故障的危險性，提高系統(tǒng)的可靠性。全廠控制系統(tǒng)由泵站控制中心MCC1、濾站控制中心MCC2、加藥加氯控制中心MCC3、中控室、模擬屏PLC4組成。
1.1 加藥、加氯控制中心(MCC3)
從龍?zhí)了磸S過來的源水進入流量分配井，在此通過在線儀表檢測源水的濁度、pH值、溫度、余氯、流量、PAC投加量等，其中源水濁度、源水流量、PAC投加流量作為加藥控制的重要參數(shù)，在線儀表將其轉(zhuǎn)換為PLC可識別的4～20 mADC信號，并調(diào)用專用PID控制功能塊對變頻加藥泵進行控制。由于源水基本沒受到污染，水質(zhì)符合《地面水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，只有在臺風(fēng)或暴雨季節(jié)出現(xiàn)濁度偏高的現(xiàn)象，因此在控制程序設(shè)計時選用根據(jù)濁度投加的方法。程序能夠根據(jù)源水的濁度選取不同的投率，分為濁度＜10 NTU、10～50 NTU、＞50 NTU三檔，經(jīng)過一段時間的運行證明，此控制能夠滿足工藝要求，沉后水濁度為5 NTU左右。此外為了保證系統(tǒng)的可靠靈活以適應(yīng)不同的情況(如濁度偏大偏小，或藥液濃度改變等)，專門在中控室PC機上設(shè)計了一窗口，用來改變投加率，在保證工藝要求的前提下，起到節(jié)能降耗的目的。另外，加藥車間貯藥池裝有液位計，可隨時了解藥池情況，每個藥池裝有攪拌器，定時自動攪拌，以防止藥液沉淀影響濃度。
加氯系統(tǒng)采用真空加氯機，由于加氯機本身為一個控制器，只需送入所需的流量和余氯信號，再通過相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，加氯機即可自動投加。加氯機所需的流量信號由PLC送來，余氯信號由余氯分析儀在線檢測?？紤]到源水加氯主要消除藻類等，對出廠水余氯影響不大，所以采用比例投加；后加氯對出廠水余氯影響比較大，所以采用復(fù)合環(huán)控制以穩(wěn)定出廠水余氯。加氯車間還可檢測到氯瓶組重量、氯庫泄漏及其吸收等信號。
1.2 濾站控制中心(MCC2)
濾站控制中心根據(jù)工藝要求控制12格普通快濾池的過濾、反沖過程及相關(guān)的參數(shù)。每個濾池都裝有一超聲波液位計，用于檢測濾池水位。濾池出水閥為一0～100%無級可調(diào)比例閥，由4～20 mADC控制PLC程序，根據(jù)液位、閥門的開度信號控制閥門開度，從而保持濾池水位恒定在80%。如果水位為100%，同時閥門開度為100%，PLC即判斷為反沖條件，從而調(diào)用相應(yīng)的反沖程序。反沖方式有三種：①水頭損失，②定時，③強制放沖。濾池的操作方式有三種：①就地控制柜操作，設(shè)于每個池旁，每個柜裝有5個閥門控制按(旋)鈕及LED顯示的開/關(guān)、故障信號；2臺鼓風(fēng)機、3臺反沖泵開/停、故障信號及水池水位、風(fēng)機壓力、流量、反沖水壓力、流量、空壓機壓力等信號較為直觀，易于操作。②濾池控制室控制，由OP37通過畫面顯示每個池及相關(guān)設(shè)備的信號、參數(shù)以及操作。③中控室控制，由于每個池控制所涉及的開關(guān)量較多，而現(xiàn)場距濾池控制室較遠，因而12格池的開關(guān)及量信號由PLC擴展模塊與PLC通訊，從而節(jié)省了大批量電纜，簡化了系統(tǒng)。另外，濾池控制程序為模塊化結(jié)構(gòu)，過濾、反沖等每一步驟只需調(diào)用相應(yīng)的功能塊并賦于相應(yīng)的參數(shù)即可。
1.3 泵站控制中心(MCC1)
泵站控制中心主要監(jiān)控6臺高壓電機、水泵的運行工況以及相關(guān)的參數(shù)。泵站的控制原理主要根據(jù)二路出水管壓力，同時根據(jù)吸水井水位、相關(guān)的電機桂、管道上的閥門情況相結(jié)合來開停電機。此外，每臺泵都裝有壓力、流量傳感器，二路出水管裝有余氯分析儀、壓力、濁度、流量傳感器以檢測水廠的生產(chǎn)和衛(wèi)生指標(biāo)。泵站的操作也由三級組成：①機旁操作箱控制；②泵站控制箱控制；③中控室控制。
中控室各站的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過PLC的通訊模塊及RS485與2部PC機組成一個L2-Pro 總線網(wǎng)絡(luò)，同時2部PC通過網(wǎng)卡聯(lián)機，實現(xiàn)資源共享。各站的OP37除了對該站設(shè)備進行操作顯示外，還可了解其他站的情況。所用的監(jiān)控軟件為INTOUCH，通過DDE(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)與L2-Pro總線進行數(shù)據(jù)交換。INTOUCH軟件人機界面好，能夠根據(jù)需要進行動畫鏈接，生動、直觀。主要窗口有：①進水窗口，②加藥車間窗口，③加氯車間窗口，④濾站窗口，⑤泵站窗口，⑥高壓配電柜窗口，⑦實時報警窗口。每一窗口顯示相關(guān)的生產(chǎn)工藝參數(shù)，并能進行相關(guān)設(shè)備的操作。中控室的一部打印機用于實時故障打印，一部用于畫面打印。另外INTOUCH還具有實時、歷史趨勢功能，能夠了解生產(chǎn)參數(shù)的動態(tài)情況。中控室還配有一大型馬賽克模擬屏，由PLC4驅(qū)動，用于顯示整個水廠主要設(shè)備的運行狀態(tài)(手動/自動/開/停/故障等)及主要工藝參數(shù)，使人一目了然，便于生產(chǎn)調(diào)度管理。
2 幾點看法
?、?采用分散控制和集中監(jiān)視的控制方式，各站之間獨立操作，包括采用了手動/自動的控制方式，能夠消除相互之間的影響。
?、?如何對自動化設(shè)備的維護和保養(yǎng)自然是一件重要的任務(wù)，在使用過程中我們遇到以下一些問題：
a.PLC模塊和儀表損壞。分析原因，主要有電壓偏高、過電壓、或安裝時沒有按照要求正確接地。
b.設(shè)備誤動作。如濾池誤反沖，電機誤跳閘，余氯，濁度超標(biāo)報警等，分析原因一般為儀表故障所致。儀表作為自動控制的“眼睛”，必須按要求定期清洗、校驗，才能保證系統(tǒng)的正常運行。
c.常因外線路故障而造成停電，恢復(fù)送電時出現(xiàn)設(shè)備的誤動作情況。原因為主機判斷失誤所致，沒有嚴格按照先外而后的順序操作；許多儀表剛送電時都有一個自檢過程，此其間會送出不正確的信號，從而引起主機判斷失誤，或引起PLC諸如超時等故障，造成系統(tǒng)死機癱瘓。
d.由于二期建的接觸池加氯管線較長，還有流量信號取自源水流量，造成接觸池余氯變化很大。發(fā)現(xiàn)后，在該接觸池計量堰板旁加裝了流量計，結(jié)合超聲波液位計算接觸池流量，流量信號通過L2—BUS傳輸?shù)郊勇葯C控制器，從而穩(wěn)定了接觸池余氯。
e.原先設(shè)計時沒有報表打印功能，為提高管理水平，利用電子表格的DDE功能，每小時記錄主要設(shè)備、儀表及工藝的參數(shù)，每天打印出一份完整的生產(chǎn)報表，彌補了原先設(shè)計上的不足。
?、?要充分利用現(xiàn)有的PLC接口資源對已有的設(shè)備進行自動化改造，以提高整廠的自動化水平。
?、?由于泵站選用6臺定速電機，還有受到源水、城市管網(wǎng)等因素影響，泵站的自動化運行還需進一步優(yōu)化。
