控制工藝設(shè)計(jì)

1、供水泵房自動(dòng)控制

泵站自動(dòng)化控制是通過JDY-6037遠(yuǎn)程采集模塊控制采集8路通道，通過485通訊總線將泵站3臺(tái)泵的出口壓力、工作電流、工作電壓、開關(guān)狀態(tài)傳輸?shù)街行目刂剖业闹鱌LC然后通過組態(tài)畫面進(jìn)行編輯顯示，可以實(shí)時(shí)觀察到泵站運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，通過JDY-6016遠(yuǎn)程控制模塊8路通道對(duì)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的變頻控制柜的東芝變頻器控制加壓泵的啟停工作。原理圖如下：

遠(yuǎn)程采集控制模塊優(yōu)點(diǎn)：JDY-6037、JDY-6016，帶有8路采集和控制單元，帶有485通訊功能和上位機(jī)軟件進(jìn)行通訊，遠(yuǎn)程采集控制模塊可以很靈活的分布在需要檢測(cè)和控制設(shè)備比較遠(yuǎn)的地方對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和控制，485通訊可以穩(wěn)定的將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)，遠(yuǎn)程采集模塊避免了現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)多條線纜的問題減少施工難度。

啟泵程序如下：

閉閥啟動(dòng)，在計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)上啟動(dòng)加壓泵，系統(tǒng)根據(jù)采集的泵壓，當(dāng)壓力表讀數(shù)達(dá)到0.45MPa時(shí)，持續(xù)時(shí)間為5s，打開加壓泵后出水管上電動(dòng)閥門，正常供水，供水壓力按變頻分時(shí)分壓供水方式運(yùn)行。

停泵程序如下：

閉閥停泵，關(guān)閉備用水泵出水管上電動(dòng)閥門，停泵。斷開控制柜內(nèi)電源停止備用水泵運(yùn)行。

在以上動(dòng)作執(zhí)行中，常用水泵、備用水泵、出水壓力等參數(shù)均可由操作人員進(jìn)行手工操作進(jìn)行數(shù)據(jù)更換，為防止人為誤操作，設(shè)置操作權(quán)限.

2、加藥自動(dòng)控制

（1）控制原理

采用前饋 － 反饋控制結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)自動(dòng)加藥PLC控制站，采集水廠進(jìn)水量和濁度，PLC 根據(jù)進(jìn)水流量自動(dòng)調(diào)整加藥計(jì)量泵的工作頻率，調(diào)節(jié)混凝劑拒絕投加量，實(shí)現(xiàn)了水廠加藥的自動(dòng)調(diào)節(jié)。其控制過程見下圖：

（2）攪拌實(shí)驗(yàn)

根據(jù)攪拌實(shí)驗(yàn)得出水廠不同流量和濁度的最佳加藥量關(guān)系，如下圖.

水廠加藥量與進(jìn)水量和進(jìn)水濁度關(guān)系量化表

                                                 水廠加藥量與進(jìn)水量和進(jìn)水濁度關(guān)系圖

在加藥間安裝加藥監(jiān)控終端，采集虎山水源流量和濁度，根據(jù)進(jìn)水濁度和流量大小控制加藥泵運(yùn)行頻率，水廠加藥系統(tǒng)的自動(dòng)控制屬于大滯后過程。由于調(diào)節(jié)過程的滯后增加而使超調(diào)增大，大滯后會(huì)降低加藥控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解決純滯后系統(tǒng)問題對(duì)水廠實(shí)現(xiàn)加藥自動(dòng)化的重要性不言而喻。我們采用前饋 － 反饋控制結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)自動(dòng)加藥PLC控制站，采集水廠進(jìn)水量和濁度，PLC 根據(jù)進(jìn)水流量自動(dòng)調(diào)整加藥計(jì)量泵的工作頻率，調(diào)節(jié)混凝劑投加量。

工作流程：當(dāng)進(jìn)水流量發(fā)生變化時(shí)，由進(jìn)水水流量計(jì)檢測(cè)出當(dāng)前進(jìn)水量大小，并輸出一個(gè)4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到PLC中，PLC根據(jù)水量大小及時(shí)調(diào)節(jié)加藥泵運(yùn)行頻率，同時(shí)根據(jù)原水的濁度將計(jì)量泵沖程調(diào)節(jié)到合適的位置。由計(jì)量泵的工作原理可知：計(jì)量泵輸送混凝劑的流量是電機(jī)工作電源頻率和沖程位置（長(zhǎng)度）的函數(shù)。因此計(jì)量泵通過改變沖程百分比實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝加藥的流量比例控制，同時(shí)通過出水濁度的4-20MA反饋，通過PLC調(diào)節(jié)加藥計(jì)量泵的電機(jī)工作頻率實(shí)現(xiàn)加藥補(bǔ)償。        

3、加氯系統(tǒng)自動(dòng)投加控制系統(tǒng)

通過主控制PLC連接控制繼電器，由繼電器在控制加氯電機(jī)的控制電機(jī)頻率的繼電器進(jìn)行工作，當(dāng)繼電器打開則加氯泵開啟根據(jù)流量和濁度進(jìn)行自動(dòng)加藥。實(shí)現(xiàn)流程圖如下：

采集進(jìn)廠水流量和余氯值，并根據(jù)進(jìn)廠水流量和在線余氯值，實(shí)時(shí)控制兩臺(tái)二氧化氯發(fā)生器設(shè)備（系統(tǒng)設(shè)定為一用一備模式）的工作狀態(tài)。控制系統(tǒng)構(gòu)成如下：

進(jìn)水量與二氧化氯投加量量化關(guān)系表

當(dāng)出廠水二氧化氯值超過0.3上限值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警并自動(dòng)將二氧化氯投加量切換到設(shè)定的最小投加量。在以上動(dòng)作執(zhí)行中，二氧化氯發(fā)生器運(yùn)行狀態(tài)（遠(yuǎn)控、本地控制）、投加量的設(shè)定均可人為修改。為防止人為誤操作，設(shè)置操作權(quán)限。                 

4、水廠澄清池自動(dòng)排泥系統(tǒng)的開發(fā)

設(shè)計(jì)澄清池排泥，濾池反洗PLC控制柜，根據(jù)原水水質(zhì)濁度的變化實(shí)現(xiàn)澄清池定時(shí)排泥自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量排泥。

通過主控制PLC控制繼電器，有繼電器來指控排泥閥的啟閉，通過軟件編輯，根據(jù)排泥時(shí)間自動(dòng)打開排泥閥進(jìn)行定時(shí)排泥。

澄清池自動(dòng)排泥頻次的設(shè)定

5、濾池反沖洗系統(tǒng)

反沖洗流程：首先打開排水虹吸閥，60S后打開真空泵同時(shí)打開排水、排氣閥門，等待濾池液位下降，當(dāng)液位下降時(shí)說明排水虹吸形成，可以開始進(jìn)行反沖洗，當(dāng)液位下降到指定反沖洗液位時(shí)（液位值可以手動(dòng)輸入），關(guān)閉真空泵和排水、排氣閥門，同時(shí)打開風(fēng)機(jī)和反沖洗閥門，進(jìn)行反沖洗，反沖洗時(shí)間一般為10分鐘（反沖洗時(shí)間可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行自由改動(dòng)），反沖洗時(shí)間到后，說明反沖洗已經(jīng)結(jié)束，同時(shí)關(guān)閉風(fēng)機(jī)和反沖洗閥門，打開末端閥門將排水虹吸破壞，50S后關(guān)閉排水虹吸閥門和末端閥門，整個(gè)反沖洗流程全部完成。  流程圖如：

6、雙河水廠監(jiān)控平臺(tái)的開發(fā)

（1）技術(shù)原理

現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，通過屏蔽線將工藝運(yùn)行參數(shù)用電流信號(hào)傳送至PLC采集模塊，PLC將數(shù)據(jù)集中并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議將數(shù)據(jù)傳送并存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，計(jì)算機(jī)終端利用MCGS畫面將數(shù)據(jù)顯示在PC屏幕上，在計(jì)算機(jī)屏幕上模擬現(xiàn)場(chǎng)流程畫面，清晰直觀顯示水廠的運(yùn)行工況，計(jì)算機(jī)終端發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵房加壓泵設(shè)備的遠(yuǎn)程控制及變頻器啟、?？刂啤Ｌ峁┧畯S運(yùn)行主要工藝參數(shù)日?qǐng)?bào)表及自由報(bào)表的查詢、生成。

（2）運(yùn)行監(jiān)視

通過大屏、操作終端等顯示設(shè)備對(duì)水廠的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視。操作終端屏幕上以圖形方式繪制全廠的生產(chǎn)工藝流程圖和主要設(shè)備配置，從總體流程圖、總體平面圖直到每個(gè)單體的局部流程圖和平面圖。操作終端屏幕上動(dòng)態(tài)顯示各主要設(shè)備的狀態(tài)和主要現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，包括設(shè)備運(yùn)行，工藝過程、進(jìn)出口濁度、流量、液位、電壓、電流、事故報(bào)警等。