PLC自控系统茌南片水厂的应用.docVIP

　　PLC自控系统茌南片水厂的应用 金成志，倪一飞 （杭州萧山供水有限公司浙江杭州310000） 【摘要】杭州萧山供水有限公司南片水厂的自控系统采用西门子主流PLC，本文主要阐述了其系统网络结构，各分站描述及监控系统。 .jyqkatic control system in the south in 星形交换式以太网：主控层为10/100M全双工光纤以太环网；现场层是PLC的智能I/O现场总线。监控系统如图1所示： 2.2它有如下优点：（1）采用10/100M工业以太网络作为主网络。（2）采用光纤为网络通讯媒体并构成光纤环网，使之具有冗余功能。（3）采用全双工的光交换机，构成全双工光纤以太环网。（4）采用图像、数字技术和视频服务器将工业电视监视系统和自控系统合并建成一个光纤以太环网。（5）配有以太通讯模块的PLC可以直接连入光纤以太环网中，成为以太网络节点。（6）选择具有智能I/O现场总线通讯功能的PLC作为现场控制器。2台监控计算机通过以太网相连接，实现监控计算机互为备用的功能；2台监控计算机与加药间PLC站、出水泵房PLC站、滤池PLC、沉淀池PLC站构成第一层全双工光纤工业以太网络，其主要功能是将所有接入PLC信号传送至2台监控计算机；PLC3与1、2、3、4、5、6滤格控制台组成第二层以太网络，用以完成反冲洗的控制。此系统的层次清楚，分工明确，而且任何个别站的PLC故障既不会扩展到其他网络层，也不会影响整个系统的正常工作，从而使系统的可靠性大大提高。 3. 各分站描述 3.1加药间PLC站。 （1）主要参数。 室内外矾液池的液位数据；计量泵开停、手/自动、故障数据、计量泵冲程检测、计量泵变频装置频率的相关数据；搅拌器开停、故障；稀释水阀门开、关、状态；进出矾液开、关状态。氯瓶重量、氯气投加、漏氯报警、加氯机开、停状态；氯气管路切换及电动球阀工作状态等。 （2）主要控制功能。 加药泵的控制；室内外矾液池相关设备的监控；加氯系统的监控；将加氯设备、加矾设备、矾液池等设备的运行状态及相关的参数传送至监控计算机，接受并执行来自监控计算机的正确指令和参数。 （3）加氯控制原理。 A.在南片水厂的工艺处理中，加氯系统包括前加氯、后加氯和补加氯。前加氯采用原水流量配比投加方式；后加氯采用复合闭环加氯方式即根据原水流量和滤后水余氯反馈信号共同控制的方式；补加氯为特殊情况下提高出厂水余氯。 B.原水流量配比投加方式为控制原理为：PLC加氯控制器根据原水流量的变化以及设定的投加率来自动调节加氯量。复合闭环加氯方式控制原理为：PLC加氯控制器根据原水流量、滤后水余氯值及设定的投加率，采用PID控制规则，输出一个控制量来控制加氯机的投加装置，形成一个闭环控制，使余氯值向设定值逼近，确保出厂水余氯指标的稳定达标。补加氯为在后加氯不能满足的特殊情况下开启投加，提高出厂水余氯。加氯自动控制系统中还包括氯气气源的自动切换、漏气自动报警和漏氯吸收装置的自动控制等。 （4）加药自动控制原理。 在水厂自动化中，加药自动控制是提高社会效益和经济效益最显著的一项措施。这是因为加药是一个长延时、非线性时变、干扰因素多的复杂过程。南片水厂的加药分为加矾（去水中杂质）和加碱（调节PH值）2部分。水厂采用了先进的控制理论来实现自动投加的问题，采用多参数的闭环投加控制方式：通过PLC采集原水浊度、沉淀池1/3处浊度、沉淀池出口浊度、原水温度以及投加系统的投加系数、矾液浓度等参数综合累计、统计及分析，按照复杂的公式来自动调节投加量并记忆各种优化参数，取得了良好的效益，不但节约了成本，还能满足水质处理要求。 3.2送水泵房PLC站。 （1）主要检测参数。 高配间、低配间的电量数据；出厂水的流量、浊度、余氯、PH、液位等数据；泵机的运行、停止、故障等信号。 （2）主要控制功能。 出水泵机的控制；接受并执行来自监控计算机的正确指令和参数。 3.3滤池PLC站。 滤池PLC站用1台公共PLC站做主站，另外6台滤池的PLC子站组成1个二级控制系统。其中公共PLC站与其它3个车间的PLC站用光缆相连接；公共PLC站与子站之间用以太网相连接，主站与子站之间采用集中管理分散控制方式，滤池的运行与反冲洗程序放在子站，使系统更安全，同时能分散I/O又能使滤池的控制系统电缆连线更为减少，使维护更加方便。 3.3.1公共冲洗PLC主站。 （1）主要检测参数。 反冲洗泵机、阀门的数据；反冲洗鼓风机、阀门数据；反冲洗流量、空压机数据、管路压力等数据。 （2）主要控制功能。 反冲洗控制，反冲洗设备切换，控制滤格子站等功能。 lt;agt;当公共PLC主站接到计算机或者子站发出的反冲洗请求时，鼓风机开始工作，出口阀门打开；当反冲洗完成时，鼓风机停止工作。相关阀门关闭； lt;bgt;当公共P