唐家水廠自控系統的設計特點

時間：2007-03-19 來源： 作者：

珠海市供水總公司屬下唐家水廠的自控系統，其功能定位如下：
　�、僦蛋鄦T在中控室通過電腦監控水廠主要設備和工藝、水質參數，并進行數據管理。
　�、谂渌�、加藥、濾池恒水位過濾及反沖洗等過程均自動進行，值班員在中控室也可進行干預操作。
　　由于設計組同時承擔了水廠的電氣設計及機電設備選型任務，因此充分考慮了自控系統 、配電系統及機電設備的相互配合銜接，使其合理結合且不重復。在設計過程中，既借鑒了國內外先進水廠的成功經驗，又充分考慮了本水廠的特殊情況，并將多年的運行管理經驗融合于自控系統設計中，力求使系統具有先進性和實用性。

　　1 系統組成

　　根據上述功能定位，選取了現場PLC+中控樓的計算機組成網絡控制系統。PLC采用A-B公司產品，系統按加藥、過濾及變配電功能設置了3個PLC站，送水泵房的4套送水泵組各采用1臺小型PLC進行監控。這樣，共9臺設備(7臺PLC加上中控樓的2臺計算機)掛在DH+網絡構成同級通訊鏈網。
　　目前對于濾池控制比較流行的做法是設置一個主從網絡，每格濾池用1臺小型PLC控制并構成低層網絡由濾池工作站主機管理，主機作為低層網絡的上位機并管理濾池的公共設備。唐家水廠沒有采用上述配置是基于以下原因：
　　①濾池的恒水位控制沒有采用出水閥，而是采用了虹吸鐘罩裝置，它是一種機械控制裝置，無需PLC干預，這就大大減輕了PLC的負擔，也消除了過于集中控制的危險性。
　�、跒V池管廊全部采用氣動蝶閥，控制極其簡單，且占用的PLC輸入、輸出點數較少，用一個按鈕并且聯在PLC的輸出觸點上便可進行閥門的手動控制，同時不存在電動閥的過力矩或燒馬達等問題。
　�、埏L機、反沖洗水泵及氣源系統之所以沒有考慮常規手動控制是因為這些設備每天運行時間較少，即使PLC損壞也有足夠的時間修復。
　　因此，濾站的PLC負擔較輕，也不會因為PLC的損壞而影響運行，故設1臺PLC已足夠。
　　送水泵房是自控的重點，除采用4臺小型PLC負責水泵的控制外，另設1臺PLC負責配電系統(10 kV)的監控，保護采用分立繼電器。由于泵組的一步化啟停、冷卻水、抽真空系統、液控閥等所有控制功能都由PLC實行，故取消了其他繼電—接觸控制系統。當然PLC的故障將 導致停水事故，然而設計時考慮到PLC的可靠性及自診斷系統使其故障率較小，且檢修的時間也較短，只需一定的備品便可放心使用，無需采用多重控制系統。唐家水廠最大限度地取消了常規的繼電控制系統和儀表調節系統，即便是現場手動功能 也是通過PLC來完成，這對完成自動與手動功能的切換或在手動狀態下診斷被控對象的故障十分有利。常規的繼電控制系統若要實現遠程監視，必須有大量的信號送到中控室，這使控制系統龐大復雜。唐家水廠由于配備了1臺PLC管理配電系統而取消了傳統的中央信號系統，PLC將采集到的信號送回中控室計算機，啟動多媒體功能形成真正的聲光報警，并且同時完成打印和記錄。
　　加藥部分采用1臺PLC管理，控制加礬、加氯、加石灰、進水量、機械攪拌、排泥等，這樣的功能劃分主要是基于地理位置的關系，即就近控制、跨站聯鎖。加藥控制方案的選定直接影響被控設備的成本，如采用10 kg/h掛墻式加氯機，其附帶的復合環控制器的成本占加氯機總成本的一半，且其控制自成體系，中控樓的干預控制較難實現。若采用PLC控制加藥，復合環控制器便可省去，且操作更加簡單、方便。

　　2 調速系統

　　唐家水廠調速系統是技改項目，水廠剛建成時，供水量較小且晝夜變化較大，故富余揚程較大且水泵工作點嚴重偏離高效區，而采用調速系統則克服了上述缺點。由于采用了網絡控制且取消了常規的繼電器控制，因此改造進行得非常順利，只需將一次線路作一些改動，二次控制改動的工程量微乎其微。在選用變頻器時，購買了能與PLC通訊的產品(帶DEVICENET接口)，因此只需在變頻器和PLC之間連接一對通訊線便可在中控室完成對變頻器的任何操作，PLC也可通過預定程序調節電機轉速，從而進行出廠水壓的閉環控制。

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