PLC控制系統(tǒng)

1、雨水/污水泵站控制系統(tǒng)

（1）簡介

泵站作為目前能夠解決洪澇災害、水環(huán)境惡化、干旱缺水當今三大水資源問題有效的工程之一，泵站的任務主要包括了區(qū)域性防洪、除澇、調(diào)水、灌溉和供水等工作，還承擔了城市給排水、農(nóng)田排灌、跨流域調(diào)水等重要工作任務，泵站在水資源的調(diào)度管理工作中起到了無法替代的作用。

泵站是供水管網(wǎng)輸配水過程中的動力系統(tǒng)，對泵站進行更為精細化的管理是水務企業(yè)降低供水系統(tǒng)漏損和能耗的主要手段之一。隨著近些年智慧水務建設的蓬勃發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術的應用普及，采用更智能化的信息系統(tǒng)來輔助水務企業(yè)對泵站進行更高效的管理，成為提升水務企業(yè)精益效益及泵站管理水平的必然趨勢。           泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)適用于城市供水系統(tǒng)中加壓泵站的遠程監(jiān)控及管理。

泵站管理人員在監(jiān)控中心即可遠程監(jiān)測泵站水池水位或進站壓力、加壓泵組工作狀態(tài)、出站流量、出站壓力等；可遠程控制、自動控制加壓泵組的啟停；光纖通信時，可圖像監(jiān)視站內(nèi)全景及重要工位，實現(xiàn)泵站無人值守

2、污水處理控制系統(tǒng)

（1）簡介

污水綜合自動化系統(tǒng)方案為污水處理廠的建設、運營管理單位提供服務。不僅保證污水廠生產(chǎn)的穩(wěn)定和高效，減輕勞動強度，改善操作環(huán)境，同時提高污水廠的現(xiàn)代化生產(chǎn)管理水平，在充分考慮污水處理工藝特性的基礎上，將建設現(xiàn)代化污水處理廠的理念融入到自控系統(tǒng)設計當中。在污水處理廠中實現(xiàn)電氣自控系統(tǒng)的有效設計與應用能滿足工藝與設備運行的需求，而且也能達到在確保用戶需求的基礎上使水量、水質(zhì)都滿足設計的要求。因此電氣自控系統(tǒng)對污水處理廠有積極的促進作用。

（2）系統(tǒng)構(gòu)成

污水處理廠的自控系統(tǒng)是由現(xiàn)場儀表和執(zhí)行機構(gòu)、信號采集控制和人機界面（監(jiān)控）設備三部分組成。自控系統(tǒng)的構(gòu)建主要是指三部分系統(tǒng)形式和設備的選擇。本執(zhí)行機構(gòu)主要是根據(jù)工藝的要求由工藝專業(yè)確定，預留自控系統(tǒng)的接口，儀表的選擇將在后面的部分進行描述。信號采集控制部分主要包括基本控制系統(tǒng)的選擇以及系統(tǒng)確定后控制設備和必須通訊網(wǎng)絡的選擇。人機界面主要是指中控室和現(xiàn)場值班室監(jiān)視設備的選擇。

（3）工藝流程

污水處理工藝分三級：一級處理：物理處理，通過機械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級處理：生物化學處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級處理：污水的深度處理，它包括營養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術對污水進行消毒。

工業(yè)級視頻監(jiān)控系統(tǒng)

為更直觀觀察廣區(qū)各生產(chǎn)工序的運行情況以及安全防范需要，建立工業(yè)級熱頻監(jiān)控系繞，由視頻監(jiān)控中心，廠區(qū)內(nèi)各監(jiān)控點組成?？刂葡到y(tǒng)的核心可實現(xiàn)視頻切換和畫面切割功能,可控制若干個攝像點，各攝像點的圖像經(jīng)工業(yè)級以大網(wǎng)接入網(wǎng)絡高清的視頻采集服務器存儲。監(jiān)控點采用工業(yè)級以太網(wǎng)傳輸方式，通過光電轉(zhuǎn)換器將信號送達監(jiān)控中心。

典型案例

【項目名稱】成武縣港航產(chǎn)業(yè)園污水處理廠

【項目內(nèi)容】 包含電氣系統(tǒng)和自控系統(tǒng)及安防監(jiān)控系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)：低壓配電柜、現(xiàn)場操作箱等設備的供應、安裝、調(diào)試。自控系統(tǒng)：上位機監(jiān)控平臺軟硬件、PLC系統(tǒng)、安裝、調(diào)試。PLC和上位組態(tài)軟件：西門子。視頻監(jiān)控系統(tǒng)：?？?；儀表系統(tǒng)：流量計、壓力、液位、COD、氨氮、總磷、總氮、濁度等的安裝調(diào)試

PLC控制系統(tǒng)

2、自來水控制系統(tǒng)

（1）簡介

凈水廠自動化目的是保證自來水生產(chǎn)的高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全，提高服務質(zhì)量，提高社會效益。因此，提高自動化、信息化水平對自來水廠來說也越來越重要。

（2）系統(tǒng)構(gòu)成

控制系統(tǒng)包括控制室計算機，現(xiàn)場控制站，現(xiàn)場儀表和執(zhí)行器。網(wǎng)絡采用多層結(jié)構(gòu)，從上到下分為管理層，控制層和現(xiàn)場設備層。集中監(jiān)測水廠各工藝環(huán)節(jié)運行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場工況，水泵和閥門聯(lián)動控制實現(xiàn)水廠運行自動化，多維度統(tǒng)計分析輔助管理決策，實現(xiàn)水廠信息化、自動化、智能化管理，保障水廠正常運行，提高生產(chǎn)效率，降低運行能耗。

（3）工藝流程

 工藝流程如圖所示：由取水泵房、加藥間、鼓風機房、絮凝沉淀池、濾池、清水池和送水泵房等組成。水源首先經(jīng)過一級泵房（或取水泵房）至凈水廠，經(jīng)過前消毒后進入絮凝沉淀池；經(jīng)過絮凝——沉淀后進入濾池；濾池是水廠中的重要部分，用于過濾水中懸浮物，在過濾的過程中要實現(xiàn)濾池恒水位調(diào)節(jié)、濾池反沖洗（氣沖——水沖——氣水混合沖）等功能，至清水池，經(jīng)后消毒后由二級泵房送至城市管網(wǎng)。

視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)

視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)由LED監(jiān)控大屏、視頻圖像監(jiān)控、電子圍欄防入侵系統(tǒng)等有機結(jié)合起來，一整套視頻集中監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控主機自動記錄報警畫面，入侵記錄，有效保護自來水廠財產(chǎn)和人員安全。

典型案例

【項目名稱】巨野縣城鄉(xiāng)一體化供水項目

【項目規(guī)?！?/span>80000m3／日

【水處理工藝】 水源為寶源湖水庫，采用預處理+常規(guī)處理+深度處理的凈水工藝。出水執(zhí)行《生活飲用水標準》（GB5749-2006）。污泥采用重力濃縮+機械脫水的污泥處理工藝。

【項目組成】項目組成：折板絮凝＆平流沉淀池、均粒濾料濾池、提升泵房＆反沖洗泵房、臭氧＆生物活性炭濾池、清水池、吸水井、送水泵房＆變配電間、加藥間、氧氣站、臭氧制備間、加氯間、排泥水池、污泥濃縮池＆污泥平衡池、脫水機房、倉庫機售間、綜合樓及門衛(wèi)室?；炇业幕炘O備安裝位置及環(huán)境條件由業(yè)主負責。

【項目內(nèi)容】 凈水廠包含電氣系統(tǒng)和自控系統(tǒng)及安防監(jiān)控系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)：低壓配電柜、現(xiàn)場操作箱等設備的供應、安裝、調(diào)試。自控系統(tǒng)：上位機監(jiān)控平臺軟硬件、PLC系統(tǒng)、儀表、安裝、調(diào)試。

3、熱電廠鍋爐除鹽水控制系統(tǒng)

(1)簡介

純水和超純水廣泛用于電廠、電子、醫(yī)藥、化工行業(yè)，通過各種膜的過濾或離子交換作用，將水中的有害離子去除。處理量大,工藝復雜,工藝要求高,其運行的好壞直接關系生產(chǎn)運行及可靠性。

1、電廠：多用的脫鹽水，其脫鹽水水質(zhì)的主要指標為：硬度約等于零，電導率≤0.2μs.cm，SiO2≤20ppb。

2、化工廠：化工用水多種多樣，通常水質(zhì)不會比電廠水質(zhì)要求高，但可能會對某些離子有要求，所以常用一級或二級反滲透工藝。出水水質(zhì)電導為5~10μs.cm以上。如有更高的要求則后面加混床或EDI。

3、醫(yī)藥：醫(yī)藥用水多對電導和細菌作要求，對系統(tǒng)所用材料材質(zhì)有要求，多選用不銹鋼產(chǎn)品。通常純水后要加殺菌消毒裝置。

4、電子行業(yè)：多數(shù)電子用水要求達到18兆。對電阻率的要求只是電子用水的一小部分，它對其中很多離子都有較高要求，所以對安裝材料及管道有特殊要求。選用工藝也是最復雜的。通常要在EDI后加拋光混床及超濾、殺菌、氮封水箱等裝置，造價也很高。

(2)系統(tǒng)構(gòu)成

自動控制系統(tǒng)采用分散控制集中管理的原則，由管理層、現(xiàn)場設備控制層以及測量控制設備三層組成，控制系統(tǒng)選用可編程序控制器作為主控制器；控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用采用分散集中的方式。上位機與PLC采用光纖介質(zhì)的工業(yè)以太網(wǎng)連接方式，采用工業(yè)交換機?，F(xiàn)場通訊網(wǎng)絡以光纖作為傳輸介質(zhì)，上位與現(xiàn)場通信網(wǎng)絡拓撲為星形結(jié)構(gòu)。

自控系統(tǒng)的特點。自控系統(tǒng)的形式不同，其特點和功能在一定程度具有共性:①具有良好的可靠性和穩(wěn)定性;②可實現(xiàn)智能化和自動化的控制，對水廠的深度處理具有良好的監(jiān)控和管理功能;③具有實時的響應效果，速度快，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，為整個工藝流程的順利運行提供可靠的保證。

典型案例

【項目名稱】萊州魯通特種紙業(yè)化水車間生產(chǎn)線

【水處理工藝】 包括預處理、超濾、反滲透、EDI等環(huán)節(jié)，是比較典型完整的除鹽水工藝。

【項目名稱】榮成一污中水深度處理工程

【水處理工藝】 采用預處理單元和RO反滲透兩套工藝

4、濃水回用控制系統(tǒng)

（1）工藝簡介

反滲透工藝作為一種高效、清潔的技術在各行各業(yè)中廣泛應用，但是在生產(chǎn)過程中會有大約占總進水量25%的濃水排放，這一點在水資源日趨緊缺的今天造成了水資源的極大浪費，而且也嚴重妨礙了反滲透技術的進一步推廣。

（2）元素特點

① 鹽及二氧化硅含量高、pH高、堿度大;

② 結(jié)垢型鹽類其離子積要遠遠大于其溶度積，如：CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4;

③ 有細菌及有機物存在。

（3）設計原則

1.根據(jù)廢水水量和水質(zhì)指標，采用針對性強、效果顯著、運行成本低的膜法水處理技術;

2.設備制造的外形尺寸滿足水處理設備的要求，化學加藥單元、反應單元、管式微濾單元、反滲透單元均設計成機架式，方便安裝，減少占地面積;

3.系統(tǒng)設計為自動運行，控制*、穩(wěn)定、可靠，操作及檢修方便;

4.濃水回收系統(tǒng)回收率高，外排廢水少;

5.系統(tǒng)所用主要設備選用質(zhì)量可靠產(chǎn)品，包括整套微濾系統(tǒng)、泵、pH計、PLC程序控制等，同時滿足防腐、流量、壓力的要求。

6.工藝設計具有很好的耐沖擊負荷和操作的靈活性;

7.整體布局簡潔、合理、同時符合國家有關綠化及環(huán)保、消防規(guī)定;

8.動力設備采用*設備，保證能長期穩(wěn)定運行。

4）作用

反滲透濃水回用裝置的產(chǎn)水電導率一般<30 s/cm，再經(jīng)過混床精制可作為鍋爐的給水，也可作為其它工藝用水。已投運的反滲透濃水回收項目，其項目投資回收期基本在一年左右。　濃水回收技術不僅提高了系統(tǒng)水的利用率，降低了水的消耗，而且并不需要十分復雜的預處理工藝。該回用技術具有投資低、回報期短、性價比高的特點。在水資源匱乏的今天，回收和利用這部分水資源具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

5、海水淡化控制系統(tǒng)

（1）設計原理

滲透壓的大小決定于濃液的種類，濃度和溫度與半透膜的性質(zhì)有關。若在濃溶液側(cè)施加一個大于滲透壓的壓力時，濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動，此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反，這一過程稱為反滲透。

（2）特點

1.裝置結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，安裝簡單。

2.海水淡化處理設備操作維修方便，清洗維修免拆卸，易管理。

3.系統(tǒng)對進水溫度要求不高，只要在5℃至45℃的任何常溫海水都可以進行制淡，而且船用設備一般都配用功率小，主機、副機工作。

（3）注意事項

工藝給水預處理是保證反滲透系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行的重要環(huán)節(jié)，在制定海水預處理方案時應充分考慮到海水中存在大量微生物、細菌和藻類等雜質(zhì)。微生物的生長不僅會給取水設施帶來許多麻煩，而且會直接影響海水淡化設備及海水淡化工程的正常運轉(zhuǎn)。周期性漲潮、退潮，海水中夾帶大量泥沙，濁度變化較大，易造成海水預處理系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。海水具有較大腐蝕性，對系統(tǒng)中所采用的設備、閥門、管道件的材質(zhì)要作一定篩選，耐腐性能要好。