某水厂自动化控制系统设计方案ppt课件

C200HG
C200HG RS232
C200HG RS232 转换器 RS422
RS422
转换器
Srpam 2000
Srpam 2000
RS232 AL 001 AL CPM2A 001 …共8台 泵机控制
RS232 CPM2A
…共13台 高压配 电设备
图2 全厂控制网络图
在取水及送水工艺段上，主要设备由多台离心水泵和10KV高压直配电机 组成，每一电机由相应的高压配电柜控制，因此为每一面高压配电柜选用 一台Sepam2000(专用于配电柜控制的小型PLC)进行数据采集和控制，每一 泵阀在现场选用一台OMRON CPM2A用于数据采集和控制，通过RS422接 口连成网络，由控制室的OMRON C200HG中型PLC利用OMRON Protocol 协议与它们通讯，对其读写数据和进行统一调度，这样可以节省大量的数 据采集电缆，而且当某台PLC发生故障时可以方便断开其维修而不影响其 它设备的正常生产。对于沉淀池吸泥机的控制，由于吸泥机在长达近百米 的沉淀池上前后移动，因此其控制所用小型 PLC 利用电台与控制室间的 C200HG通过RS232接口进行1：N通讯，电台型号为MDS-SCADA-24810， 为直接数字调制解调电台，工作频率范围在2.4G~2.4835GHz，支持标准的 异步通讯协议，工作稳定可靠，协议同样采用 OMRON Protocol ，软件用 OMRON-CX-Protocol编制。二期滤池选用多个小型PLC（OMRON CQM1H） 分散控制，可以较好地解决因控制设备故障造成全部滤池停产而影响安全 供水的问题。整个Controller Link网络由中继器分成两段，主要是为了满足 Controller Link对通讯距离的要求，同时可适应以后扩展的需要。系统中生 产工艺所要求的全部参数都由 PLC采集和控制，上位机只是人机界面和对 生产数据进行后续处理，大大地提高了系统的可靠性。本控制方案全部选 用中小型PLC，对主要的生产设备分散控制，同时利用网络将它们紧密联 结，实现集中管理，降低了故障风险，提高了可靠性，是一种经济可行的 方案。
第二章 生产工艺和控制要求
1.1 **水厂采用工艺流程：
主要分为以下几个工艺过程如图1所示：
药剂的制备和投加 滤 后 加 氯 供水管网 取水 混凝 平流沉淀 过滤 清水池 二级泵房
混 凝 剂 原水
前 加 氯
图 （2）药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及 氯气，达到混凝和消毒的目的； （3）混凝：包括混合与絮凝，即滦河水投入混凝剂后进行反应，并排出反 应后沉淀的污泥； （4）平流沉淀：与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒 沉淀，并排出沉淀的污泥； （5）过滤：沉淀水通过颗粒介质（石英砂）以去除其中悬浮杂质使水澄清 ，并定时反冲洗石英砂； （6）送水：通过多台离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网；
RS232
CPM2A
…共8台 二期滤池控制
RS232 电台
…共7台 加药 上位机 高压配 电设备 送水 上位机
泵机控制 中控 上位机
冲洗设备及一期滤池控制 RS232 电台 CPM2A …共8台 一、二期平流沉淀池吸泥机控制 电台 RS232 CPM2A 加药设备控制
Controller Link
C200HG
由于自来水生产工艺主要具有以下特点：（ 1 ）各生产工艺段 相对独立，单体设备多。（2）采集的数据量大，整个系统共有数字 量输入、输出超过 3000路，模拟量输入、输出超过 1000 路，且工艺 参数种类多，包括压力、流量、温度、差压、液位、电流、电压、 功率等，但上下游相关联的生产参数少。（3）自来水生产具有连续 性、不可替代性和不间断性。（4）各工艺段距离远，设备分散，组 网相对复杂。根据以上特点，本系统选用OMRON的中小型PLC对各 工艺段生产设备分散控制，利用OMRON Protocol和Controller Link组 成网络，在各工艺段控制室和中控室设置上位机，构建人机界面进 行生产管理和对生产数据进行后续处理。全厂控制网络如图2示。
***水厂自动化控制系统设计方案
摘要：
本文就基于PLC的水厂自动化控制系统在滨海水厂的 应用提出了一些笔者的建议，主要从水厂加药、加氯、沉 淀池虹吸吸泥机、滤池和恒压供水等几个关键工艺过程进 行自动化控制系统的设计，其中将恒压供水系统作为典型 例子进行了详细的论述，希望本文能对***水厂自动化控 制系统的建设有所益处。
关键词：中小型PLC
水厂自动化控制系统
***水厂自动化控制系统设计方案目录
前言
第一章 水厂自动化控制系统的发展现状； 第二章 生产工艺和控制要求；
第三章 自动化控制系统的设计： 1.1对药剂的制备与投加的控制； 1.2对沉淀池虹吸吸泥机的控制； 1.3滤池自动化控制系统； 1.4恒压供水系统。 第四章 相关小型PLC的介绍与说明； 结束语
2.2 水厂的控制要求：
（1）、出厂水浊度小于1NTU、余氯保持在0.5mg/L左右，在保证水质水 量的同时，要求低药耗、低氯耗和低电耗； （2）、滤池要求采用恒水位运行，水位偏差不能大于±2.5cm，要能根 据水头损失或运行周期自动进行反冲洗，且同一时间内只能有一个进行 反冲洗；
第三章 自动化控制系统的设计
第一章 水厂自动化控制系统的发展现状
水厂自动化控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的过程。从一 开始仅有常规仪表检测，到加药、加氯的局部自动控制，直到九十年代， 随着可编程序控制器（PLC）的大量推广使用，水厂自动化控制系统才 真正建立起来。PLC具有可靠性高、编程简单、使用方便以及通讯联网 功能强的特点。水厂以 PLC为主控设备建立的控制系统一般模式为：由 设在中控室的上位监控计算机及若干现场 PLC联网组成集散型监控系统。 开始建立的系统，各分站以功能划分，站内设有监控计算机，这是针对 当时 PLC的通讯能力不够强大，控制系统可靠性不高所采取的措施，即 一旦其它分站出现故障或网络中断后，未出故障的分站还可以在局部区 域内实现自动控制。近几年随着 PLC网络通讯能力的增强和控制及电气 执行机构可靠性的提高，这一模式逐渐被打破，取消了各分站内的监控 计算机，各分站的控制区域由功能划分改为以距离划分，可在中控室内 监视水厂运行的全过程。
前言
随着科学技术的发展和人们对生活用水品质要求的不断提高，通过 近几年来对水厂运行控制模型经验和控制参数的积累，水厂控制设备和 检测仪表品种的丰富和可靠性大大提高，供水系统自动化控制技术在分 散控制、集中管理系统上日益成熟，**水厂自动化改造将成为必然趋势。 **水厂为年供水量在1500万立方米的小型水厂。主要负责大港油田的生 产生活用水的供给，本文仅作为笔者对滨海水厂自动化控制系统建设方 面提出的一点建议，以供参考。
取水 上位机 沉淀、滤池 上位机 Controller Link 光中址 CQM1H CQM1H C200HG C200HG C200HG 中 继 器 光纤 Controller Link 光中址 C200HG RS232 转换器
Srpam 2000
Srpam 2000
RS232
AL 001 AL CPM2A 001 …共4台