宁海县第二自来水厂自控系统介绍

摘要：宁海县第二水厂工程通过招投标，分为二期建设。设计总规模为15万m3/d，其中一期工程供水量为5万m3/d，已于1995年底投产，基本解决城区8.2平方公里人口的用水问题。本次实施的扩建工程为二期工程，规模为10万m3/d，已于2005年5月底投产。在此，对宁海县二水厂运行的自控系统作一个简单介绍。

关键词：自来水产 控制系统 供水工艺

中图分类号：TU991.62文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

1 供水工艺

2.2.1 PLC1加氯加药间站

加氯控制原理：

二水厂中的加氯包括前加氯和后加氯。前加氯采用原水流量配比加氯方式：控制器根据原水流量的变化以及设定的投加率计算后自动调节加氯量，后加氯投加方式分为二种：一种是根据出厂水余氯值来进行补氯投加，另一种是根据流量来进行补氯投加。

B.加药（矾）控制原理及功能：

该厂的加药系统是根据进水流量来控制的。系统中加药泵分一大二小共3台变频泵，当加药泵处于自控状态时，加药泵根据进水流量来自动调节加药频率，当流量低于3500m3/h时，开一台小泵自动运行，当流量高于5000m3/h时，增开一台大泵自动运行，如大泵不在自动状态，则自动开启小泵；当流量低于3500m3/h时，如果二台泵正在开启，则关闭一台泵，始终保持一台泵变频运行来加药。

a）反冲洗控制：

当滤池过滤到一定时间，砂中由于污垢引起堵塞，造成过滤效果下降，此时就需进行反冲洗，将砂中污垢冲洗掉。反冲洗控制采用3种控制方式：

1、过滤周期控制：根据工艺要求，设定滤池的最大过滤时间，在滤池开始过滤时，滤池控制器开始计时，并与设定值相比较，当两者相等时，滤池控制器发出反冲洗请求。

2、差压值控制：设定滤池的最大阻塞差压值，控制器连续检测滤池差压值，并与设定值相比较，当该值大于或等于设定值时，滤池控制器发出反冲洗请求。

3、键控强制控制：只要滤池设备均正常，由工作人员根据现场生产需要，认为需要反冲洗，但是前两种情况均还未达到时，则在控制中心通过上位机对PLC控制器强制发出反冲洗请求。

主站控制器对每格滤池PLC上发送的反冲洗请求信号按次序排队，并检测反冲洗条件是否具备：

1.单格滤池的进水阀、出水阀、气冲阀、水冲阀、排水阀、排气阀共六个阀门投入自动状态。

2.鼓风机房最少需有一组（鼓风机、出风阀、回风阀）投入自动状态，最好是将二组鼓风机都投入自动，相互之间可互相切换。

3.反冲泵房最少需有一组（反冲洗泵、反冲洗阀）投入自动状态，最好是将二组反冲洗泵都投入自动，相互之间可互相切换。

4.反冲洗泵房的反冲洗管阀投入自动状态。

反冲洗条件具备后，启动反冲洗程序，反冲洗按气冲、气水混冲、水冲来进行。

b）滤池的控制原理及功能：

滤池主要是一个恒水位控制。当滤池处于恒水位过滤工艺时，滤池的进水阀自动开启，出水阀自动调节开度至相应位置以保证滤池水位恒定，当滤池水位高于恒水位时，出水阀门会自动增大阀门开度，使水位下降，当滤池水位低于恒水位时，出水阀门会自动减小阀门开度，使水位上升，此阀门恒水位由PID控制系统进行控制，并可根据现场实际情况调整PID值及调整死区范围，使之更符合实际生产情况，并保证滤池水位稳定。

B.沉淀池控制原理及功能：

沉淀池上共有二类设备，一类为二组共30个排泥阀组，另一类为2个刮泥机。其控制方式为顺序控制。排泥阀组控制过程：当排泥阀组处于自控状态时，排泥阀根据排泥间隔时间来进行开启，每次开启一个排泥阀，开启一段时间后，会自动关闭当前排泥阀并开启下一个排泥阀，依次开启直至当前组的所有排泥阀全部开启完毕。排泥完毕后所有排泥阀关闭等待下一个排泥时间到来才会再次开启；刮泥机的控制过程：当刮泥机处于自控状态时，刮泥机根据刮泥间隔时间来进行开启，开启一段时间后，会自动关闭当前刮泥机。刮泥完毕后刮泥机关闭等待下一个刮泥时间到来才会再次开启。

2.2.3 PLC4送水泵房站

3 监控计算机系统简介

该厂采用西门子WINCC 6.0作为系统的数据监控软件，采用西门子SQL数据库，由两台装有Windows XP系统的PC作为监控站，同时接入以太网，通过系统组态后，接收或发送命令给控制器。

4 结语

该厂控制系统采用了目前典型的工业控制方案，硬件的选择和搭配考虑了工作的可靠和稳定性。自该水厂自控工程竣工以来，运行结果证明：系统运行稳定，生产过程中没有出现安全事故，节省了人力，降低了运营成本，提高了生产质量，出厂水和管网水水质综合合格率均达到99%以上，符合《生活引用水卫生》GB5749-2006的要求。

参考文献

[1] 苗娜；小型净水厂自动控制系统的研究与应用[D]；太原理工大学；2010.

[2] 蔡东成；基于多Agent的水厂监控系统研究[D]；兰州理工大学；2012.