自来水公司净水车间自控系统详解

摘要：本文主要介绍了地下水工艺流程和本人工作的自来公司净水车间自动化控制系统的构成和各功能说明。

关键词：地下水、净水车间、滤池

1、 地下水工艺流程

1.1、水处理的工艺流程是由地下水的水质来决定的，拿本水厂来说，水中的铁和锰元素含量比较高，就决定了处理工艺的大的方向。

1.2、本水厂生产工艺过程包括:净水厂和水源井水源井两个部分。净水厂一期建设规模为日供水 4 万吨，工艺构筑物主要有: 净水车间的（跌水曝气池、普通快滤池、反冲洗泵房）、清水池、二级泵站、加氯间等。

1.3、其中包括12个水源井，通过12台潜水泵把地下水抽到跌水曝气池中。在跌水曝气池中，水中的铁和锰离子与空气中的氧气充分结合，发生化学反应。铁和锰离子被氧化后，随着水的流动到达了普通快滤池，被氧化的铁离子和锰离子在普通快滤池中被滤料所吸附，留在了普通快滤池中。从而达到除去水中的铁离子和锰离子的目地。

1.4、过滤后的水，通过流量计流淌到清水池中，在这个过程中，消毒系统通过对流量信号的采集来决定投加氯气的多少。从而完成消毒的过程。当城区有供水要求时，二级泵站启动变频器设定合理压力为城区供水。

2、净水车间自动化监控系统

2.1、净水车间自动化监控系统包括17个画面：系统启动画面、工艺流程画面、1-2滤池画面、3-4滤池画面、5-6滤池画面、7-8滤池画面、9-10滤池画面、11-12滤池画面、公共反冲洗画面、水质采样画面、历史曲线、数据报表、故障报警画面、系统设置画面、帮助信息画面以及退出画面。

2.2、系统启动画面，系统启动后弹出登录界面，点击登录系统按钮，弹出登录窗口输入正确的用户名和口令后再点击确定按钮，进入系统主控界面。点击退出系统按钮则退出系统。

2.3、工艺流程画面

2.3.1、净水车间的工艺流程画面主要反映净水车间内所有设施的工作状态和在线仪表的数值。在此画面中可以直观的看到净水车间的工艺简图，观察任意一个滤池的工作状态并读出相关的数据。下面详细介绍一下：包括十二个滤池的工作状态、阀门的工作状态（原水进水阀门、排水阀门、反冲洗进水阀门和清水出水阀门）。画面中还包括各个在线仪表的是实时数据。包括：滤后水浊度、原水浊度、滤后水PH值、进厂水流量、滤后水流量、反冲洗流量、和反冲洗吸水池液位、反冲洗压力以及12个滤池的液位和差压。此外还可以直观的看到12个滤池清水出水阀门的开度。在画面的最底部为各个画面的转化按钮，按下相应的画面按钮，就可以直接访问该画面。

2.4、滤池画面

2.4.1、1号---12号滤池的画面结构是完全一样的。我们就以1-2滤池画面为例来说明一下。在绿色方框内的是在线仪表的数据显示。包括滤池的水位值、滤池差压值、清水出水阀门的开度以及滤池的累积工作时间。在画面中黄色的方框内是我们需要设置的数据。包括：设定运行时间、高水位报警、滤池恒定过滤水位值、反冲洗的时间、和反冲洗水位。下面我们详细的说明一下：

2.4.2、设定运行时间：设定运行时间是指滤池工作多少时间后进行反冲洗。例如：我们设定运行时间为30小时，当累积工作时间达到30小时的时候，滤池进行反冲洗的工作。在此有个大的前提。那就是滤池的反冲洗工作由时间这个条件来控制。

2.4.3、高水位报警：当滤池水位高与设定的数值时有报警信号输出，报警铃响起。

2.4.4、滤池恒定过滤水位值：滤池恒定过滤水位值是指，滤池在正常工作状态下的恒定过滤水位值。

2.4.5、反冲洗的时间：反冲洗的时间是指反冲洗从开始到结束所用时间的总量。

2.4.6、反冲洗水位：反冲洗水位是指，当滤池水位高于设定的反冲洗水位时，滤池进行反冲洗。前提是滤池的反冲洗由液位这个条件来控制。

2.4.7、在画面中出现的还有一些按钮其中有清零按钮、恒定液位控制按纽（使用和禁用）、一步化按纽、反冲洗液位控制按钮（使用和禁用）。下面分别说明一下各个按钮的功能。清零按钮：按下清零按钮时滤池的累积运行时间归零。当滤池累积工作时间即将达到设定时间时，而我们还不想让滤池进行反冲洗的工作。此时按下清零按钮，累积时间归零。滤池重新开始累积运行时间。恒定液位控制按钮：当滤池需要恒定水位过滤时，按下使用按钮，反之则按下禁用按钮。

反冲洗液位控制按钮：当滤池的反冲洗需要由滤池水位来控制的时候，按下使用按钮，反之按下禁用按钮。一步化按钮：按下一步化按钮后对应的滤池将强制执行的反冲洗这个过程。

2.4.8、在画面中还可以清楚的观察到滤池的工作状态。包括：手动、自动、反冲洗等。在画面的右下角为退出画面按钮，按下此按钮将退出这个画面。

2.5、公共反冲洗画面

2.5.1、在公共反冲洗画面中绿色的方框内为各种再线仪表的数据显示。其中包括：反冲洗水池的液位、反冲洗水流量、反冲洗管道的压力、累积反冲流量以及3台反冲泵的电流。黄色的方框内为需要设置的参数。包括：反冲洗池液位高限度、反冲洗池液位低限度、反冲洗泵的停机水位。

2.5.2、反冲洗池液位高限度和低限度分别指的是反冲洗水池的高低位报警值。当水池液位高于或低于所设定的值时，有报警输出。报警铃响起。

2.5.3、反冲洗泵的停机水位指当反冲洗水池中的实际水位达到或低于设定值时，正在工作的反冲洗水泵自动停止转动。

2.5.4、在画面中的按钮包括3台反冲洗泵的使用和禁用，以及滤池反冲洗的参数控制方式（液位与时间控制）。当我们要反冲洗的时候，我们可以选择即将工作的泵号。例如：我们想用1#和2#泵来作为即将工作的反冲洗泵，那么我们只要把相应的泵号按下就可以了。

2.5.5、滤池的反冲洗的先决条件我们设定了三种。一种为累积时间来控制，另一种为滤池的水位控制。最后一种为一步化强制执行。上面提到的滤池反冲洗的参数控制方式按钮（液位与时间—），就是我们所说的先决条件的前两种。

2.5.6、在画面中我们还可以观察到3台反冲洗泵的工作状态。其中包括：运行、停止、故障、手动、自动。右下角为退出画面按钮。

2.6、水质采样画面

2.6.1、在水质采样画面中绿色的方框中为仪表的输出数据，包括滤后水浊度、原水浊度、滤后水PH值。画面中的按钮分别为各个取样阀门的使用和禁用，以及两台取样泵的使用和禁用。画面中还可以观察到采样系统与采样泵的工作状态。其中包括：手动、自动、运行、停止、故障。在画面右下角是退出按钮。按下退出按钮将退出此画面。

2.6.2、在画面中取样阀门的取样点是不同的。我们在这里说明一下。1#和4#取样阀门是取清水水样。2#和5#取样阀门是取曝气后的水样。3#和6#取样阀门是取来水的原水水样。在帮助画面中我们有详细说明。

2.7、历史曲线画面

2.7.1、历史曲线画面主要方便于数据的查询和在线的监测，不同颜色的曲线代表不同的变量名称。

2.8、数据报表画面

2.8.1、数据报表画面主要包括1-4滤池、5-8滤池、9-12滤池和检测仪表的报表画面。在画面中点击任何一个按钮都会转到相应的报表。

2.8.2、下面以5-8号滤池报表和检测仪表报表来说明一下：在5-8号滤池的数据报表画面中，左上角有三个按钮分别为：生成报表按钮、打印预览按钮、退出画面按钮。在画面的还包括设置报表的时间和在线时钟。在报表中包括各个滤池的在线仪表数据分别为：水位、差压、出水阀位和滤池的工作时间。

2.8.3、在检测仪表数据报表画面中，左上角有三个按钮分别为：生成报表按钮、打印预览按钮、退出画面按钮。在画面里还包括设置报表的时间和在线时钟。在报表中主要包括反冲洗泵的工作电流、反冲洗管道压力、反冲洗瞬时流量、反冲累积流量、进水瞬时流量、进水累积流量、滤后瞬时流量、滤后累积流量、滤后水浊度、原水浊度、滤后水PH值。

2.9、故障报警画面

2.9.1、主要监控净水车间的泵和阀门以及各水池的液位有无故障输出。当画面中音响开按钮按下后，如有泵或阀门有故障，音响就会发出响声。

2.10、系统设置画面

2.10.1系统设置画面用来配置用户权限和修改密码。在画面中如果用户想配置用户的权限可以按下配置按钮，如果想修改密码可以直接按下修改密码按钮进入对应的画面。

2.11、帮助信息画面

2.11.1、帮助信息画面用来解释和说明画面中的符号

2.12、退出画面

2.12.1、当我们想退出净水车间自动化控制系统的时候，只要按下控制主画面中的退出按钮时，将出现退出画面。按下画面中的确定按钮直接退出系统。当不想退出时，按下取消就可以了。

3、结束语

目前我国提倡保护地下水资源，逐渐取缔使用地下水进行自来水生产，逐步使用地表水资源来提供水源生产自来水，在这种大环境下，净水车间自动化控制系统将会更有发展余地，因为使用地表水必须经过滤池处理才能达到国家引用水标准，这个设计还有不尽如人意的地方，希望在以后的工作和学习中能够得到逐步完善。■

参考文献

1、《净水技术》，杜尔登 张玉先 沈亚辉，2008 年6月。

2、《组态王软件6.52》，北京亚控科技发展有限公司出版，2008年6月。

3、《自来水厂净水处理工艺探析》，李文博，2010年3月。

作者简介：

王萨（1980年12月15日），男，汉族，辽宁铁岭人，2002年毕业于铁岭师范高等专科学校、2005年毕业于中央广播电视大学，现就职于铁岭天信公用事业股份有限公司，技术员，职称电气自动化工程师。