河南油田雙河水廠自動控制系統(tǒng)主要由：加壓泵房監(jiān)控系統(tǒng)，澄清池自動排泥系統(tǒng)，濾池自動反沖洗系統(tǒng)和自動加藥、加氯系統(tǒng)及監(jiān)控平臺組成。

（一）澄清池自動排泥系統(tǒng)的研究

根據(jù)原水水質(zhì)濁度變化實現(xiàn)澄清池排泥自動控制，設(shè)計參數(shù)如下表：

澄清池排泥頻次的設(shè)定

自動控制：計算機根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動控制排泥系統(tǒng)運行。

手動控制：可在計算機上手動發(fā)出指令控制排泥系統(tǒng)運行，可在現(xiàn)場人工操作。

排泥次數(shù)、排泥時間可修改。

（二）濾池自動反沖洗系統(tǒng)的研究

根據(jù)濾池水位實現(xiàn)濾池反洗自動控制，在每格濾池上安裝一套超聲波液位計，實時監(jiān)測每格濾池的液位高度。當(dāng)濾池的液位值達到設(shè)定的水位高度時，系統(tǒng)自動啟動現(xiàn)有的氣水反沖洗裝置反沖洗時間設(shè)為5分鐘。

自動控制：計算機根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動控制反沖洗系統(tǒng)運行。

手動控制：可在計算機上手動發(fā)出指令控制反沖洗系統(tǒng)運行，可在現(xiàn)場人工操作。

液位高度控制值設(shè)定可根據(jù)生產(chǎn)需要進行修改，反沖洗時間參數(shù)可修改。

報警功能：在監(jiān)控系統(tǒng)上設(shè)定濾池高水位報警值，當(dāng)液位高度超過4.6米時，系統(tǒng)報警。

（三）雙河水廠自動加藥系統(tǒng)的研究

聚合鋁投加量受控于進廠水濁度、進廠水量兩個量值。當(dāng)進廠水濁度、進廠水量發(fā)生變化時，系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)計算出應(yīng)該投加的藥劑量（對應(yīng)關(guān)系遵從實際投加試驗結(jié)果）。當(dāng)因季節(jié)變化（水溫變化）、濁度異常變化及水量變化無法遵從系統(tǒng)設(shè)定的比例關(guān)系時，應(yīng)能夠調(diào)節(jié)參數(shù)，以適應(yīng)新的投加關(guān)系

（四）二氧化氯自動投加控制系統(tǒng)的研究

利用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)有的PLC控制接口，采集進廠水流量和出廠水余氯值，根據(jù)進廠水流量和出廠水余氯值，實時控制兩臺二氧化氯發(fā)生器設(shè)備的投加量（系統(tǒng)設(shè)定為一用一備模式）。

當(dāng)進廠水流量小于150m3/h，且持續(xù)時間達到60min以后，控制發(fā)生量為100g/h；

當(dāng)進廠水流量大于150小于200 m3/h，且持續(xù)時間達到60min以后控制投加量為150g/h；

當(dāng)大于200小于250 m3/h，且持續(xù)時間為60min以上時，控制投加量為200g/h，

當(dāng)進水量大于250小于300 m3/h，且持續(xù)時間為60min以上時，控制投加量250g/h.確保出廠水二氧化氯值在0.1mg/L—0.8mg/L。

當(dāng)出廠水二氧化氯值超過0.3上限值時，監(jiān)控系統(tǒng)報警并自動將加氯機投加量切換到設(shè)定的最小投加量。系統(tǒng)分自動和手動（含遠程）控制加氯機的運行參數(shù)可人工設(shè)定。

（五）加壓泵房自動化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)

在加壓泵房內(nèi)安裝PLC控制柜，PLC控制柜具有RS485和網(wǎng)絡(luò)擴展接口，可采集線路電壓、電流、用電量。PLC控制柜具有模擬量采集接口，可采集出水流量，出水管道壓力，閥門開關(guān)狀態(tài)及開度，同時可以控制變頻啟停及輸出頻率等，需要將PLC柜與變頻器、壓力變送器、電磁流量計等設(shè)備進行連接。并把采集到的所有模擬量信號實時反饋到監(jiān)控平臺上面，現(xiàn)場模擬輸出輸入信號均采用4-20mA，保證信號安裝調(diào)試統(tǒng)一性。

水泵啟動流程如下：

閉閥啟動，系統(tǒng)根據(jù)采集的出廠壓力表讀數(shù)達到0.5MPa時，持續(xù)時間為30s，打開泵出水電動閥門。

停泵流程如下：

閉閥停泵，關(guān)閉水泵出水閥門，待水泵出水流量為<3m3時，停止水泵運行。

在以上動作執(zhí)行過程中，水泵的出水流量報警限值、變頻器的給定壓力等參數(shù)均可在計算機上進行手動操作更改參數(shù)。

報警功能：采集電流、電壓、水泵控制閥門狀態(tài)，超過30分鐘執(zhí)行停泵程序；水泵出口壓力>0.5Mpa時報警，超過10分鐘執(zhí)行停泵程序。

（六）安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在雙河水廠安裝基于網(wǎng)絡(luò)高清攝像機組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在加壓泵房1個、加氯間1個、澄清池2個、濾池2個、配電室1個，實現(xiàn)水廠視頻監(jiān)控功能。

（七）建立水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)平臺

采集設(shè)備運行參數(shù)存儲與數(shù)據(jù)庫中，顯示與PC屏幕上，在計算機屏幕上模擬工藝流程畫面，清晰直觀顯示水廠的運行工況，向設(shè)備終端發(fā)送控制命令，實現(xiàn)加壓泵的啟停控制、澄清池自動排泥、濾池自動反沖洗、清水池液位監(jiān)控及限制報警、加氯間自動加藥和加氯功能，同時將雙河水廠的運行工況發(fā)送到到監(jiān)控平臺，實現(xiàn)以下顯示功能：

①顯示工藝參數(shù)（電流、電壓、水泵控制閥門狀態(tài)、水泵出口壓力、進廠水流量、進出廠水濁度、進廠水PH值、出廠水余氯、清水池水位、母線電壓）；

②具有數(shù)據(jù)存儲功能；

③泵機設(shè)備的報警（設(shè)備停機報警及參數(shù)異常報警）；

④泵機設(shè)備運行/停機記錄；

⑤報警事件處理、告示和記錄，操作記錄；

⑥報表打印功能。①水質(zhì)監(jiān)測報表②水泵運行記錄③澄清池、濾池運行記錄（設(shè)備故障報警記錄、日反沖洗濾格編號及次數(shù)、底側(cè)排泥時間和次數(shù)、清水池液位記錄）

硬件描述：

1.上位機采用研華工業(yè)計算機，工業(yè)計算機所有元器件采用工業(yè)品質(zhì)元器件，具體高性能處理器、海量存儲、抗震性、使用于任何惡劣的工業(yè)使用環(huán)境，使用壽命比普通的商用機多個5~10年，同時具有優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)；

2.下位機采用Siemens公司的1200系列PLC,按工藝的功能來分現(xiàn)場的DP從站，以便減少電纜鋪設(shè)量，提供維護效率，并且通過PLC編程程序WINCC軟件可以將水廠現(xiàn)場各種復(fù)雜邏輯進行編程，依次達到水廠實際現(xiàn)場所要實現(xiàn)的各種工藝流程和檢測控制。

3.在線檢測儀表采用國內(nèi)一線品牌CREACE，儀表易維護、成本低、測量參數(shù)偏差在0.01左右，同類產(chǎn)品比進口的儀表在性價比要高出很多。

軟件描述

1.上位機軟件采用強大的工業(yè)組態(tài)軟件MCGS 6.2，此軟件具有強大的后臺數(shù)據(jù)庫支撐可以對水廠現(xiàn)場流程和現(xiàn)場所有要實現(xiàn)的畫面可以通過編輯達到每個水廠實際的工藝流程畫面。

上位機軟件編寫以及數(shù)據(jù)庫編輯與實施：

1.安裝軟件過程

點擊安裝程序MCGS6.2版本組態(tài)軟件安裝包進行軟件安裝。

2.安裝完成后在電腦桌面點擊組態(tài)軟件圖標(biāo)進入組態(tài)軟件環(huán)境；

3.進入組態(tài)軟件后進行設(shè)備窗口；

4.建立設(shè)備窗口后，添加參數(shù)變；

5.根據(jù)現(xiàn)場實際的設(shè)備運行邏輯進行編輯腳本策略；

以上程序編輯完成后，整體水廠自動化軟件編輯完成，點擊運行組態(tài)環(huán)境。在上位機電腦桌面會顯示整體水廠流程控制畫面；