2007-12-13 10:30 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
中心控制室為數(shù)據(jù)處理控制中心,設(shè)有3個PDS單元。其中2臺并行對整個水廠進(jìn)行監(jiān)測遙控,1臺用作數(shù)據(jù)處理、運行分析和報表打印。每一PDS裝置由下列硬件構(gòu)成:Tandon 386-20個人計算機(jī);Winchester 40 Mbyte/35ms硬盤;1.2Mbyte 5.25″軟盤驅(qū)動器;SALORA 445A 20″彩色顯示器;游動定位器(鼠標(biāo)器)和標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(控制用的2臺PDS配有2只功能鍵盤);DL 3400彩色打印機(jī)。
4套ELDATIC 2000 PLC裝置分別安裝在以下現(xiàn)場:一級泵站:對一級泵站、污水泵站的運行進(jìn)行監(jiān)測控制;中心控制室:對總降變電所、二級泵站的工作進(jìn)行監(jiān)測控制;加藥間:對投加三氯化鐵和斜管沉淀池的運行進(jìn)行監(jiān)測控制;加氯間:對移動沖洗罩濾池運行及加氯進(jìn)行監(jiān)測控制。建設(shè)工程教育網(wǎng)
每套PLC裝置有以下配置:ELDATIC 2000工業(yè)控制機(jī);Tandon 286個人計算機(jī);Winchester 40 Mdyte/35ms硬盤;1.2 Mdyte軟盤驅(qū)動器;14″彩色顯示器;標(biāo)準(zhǔn)鍵盤。
整個系統(tǒng)共采集信號、數(shù)據(jù)1700多個。數(shù)據(jù)采集周期為60s.整個系統(tǒng)可完成以下主要功能:
1.對整個水廠生產(chǎn)過程進(jìn)行運行、監(jiān)測;
2.根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)度一級泵運行;
3.調(diào)節(jié)加藥、加氯量;
4.綜合18種生產(chǎn)資料,可繪制19種47 條曲線;
5.記錄變電所及所有生產(chǎn)設(shè)備故障。
中心控制室與4套ELDATIC 2000 PLC 裝置之間采用高速母線(同軸電纜)聯(lián)接。
整個水廠由該系統(tǒng)進(jìn)行自動控制,除三氯化鐵倒入沖溶池、更換氯瓶和發(fā)布二級泵站調(diào)泵指令人工外,其余生產(chǎn)過程全由計算機(jī)完成。操作人員在中心控制室可通過計算機(jī)鍵盤或?qū)S面I盤(功能鍵盤)對全廠所有電氣、機(jī)泵設(shè)備、加藥、加氯設(shè)備、沉淀、過濾設(shè)備等進(jìn)行人為的干預(yù)操作和控制,只要將操作密碼輸入即可開始進(jìn)行自己職權(quán)內(nèi)的操作運行。操作人員將顯示屏幕上的光標(biāo)移至相應(yīng)模擬圖上的操作開關(guān)或設(shè)備位置后,再連續(xù)按動3個按鈕,對應(yīng)的開關(guān)或設(shè)備即行動作。亦可在現(xiàn)場的ELDATIC 2000 PLC裝置上就地操作設(shè)備,并可調(diào)看全廠的生產(chǎn)運行情況和數(shù)據(jù)。水廠所有設(shè)備均可脫離計算機(jī)系統(tǒng),進(jìn)行人工手動操作。建設(shè)工程教育網(wǎng)
整個系統(tǒng)設(shè)計合理,構(gòu)思嚴(yán)密,使用直觀,操作方便,數(shù)據(jù)收集完整,并能按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。只是為了保證設(shè)備的可靠性,配置選用了一些性能較高的設(shè)備,顯得有些保守。但這也為我們今后擴(kuò)展功能提供了有利條件。
水廠工藝控制方案水廠工藝控制方案由我公司提出,經(jīng)中奧雙方技術(shù)人員討論確認(rèn)后,奧方即根據(jù)此方案編制軟件。
水廠工藝控制方案主要內(nèi)容如下:
1.取水工程
(1)引水虹吸管控制與從長江引水虹吸管相聯(lián)的真空罐內(nèi)水位低于下限時,真空泵啟動。當(dāng)真空罐內(nèi)水位達(dá)到上限,則真空泵停止運行。罐內(nèi)水位處于低限達(dá)15min還不上升,則報警。真空泵在一天內(nèi)啟動2次以上,應(yīng)予報警。原水水位與一級泵站吸水井的水位差大于0.6m,說明引水虹吸管出現(xiàn)故障,引水發(fā)生困難,也應(yīng)報警。
。2)一級泵站原水潛水泵控制潛水泵的開停由以下因素決定:
a.清水池水位低于下限時必須有1臺潛水泵運行;
b.清水池水位未達(dá)到上限警戒水位,至少保持1臺潛水泵運行;
c.潛水泵的運行臺數(shù)所進(jìn)的水量應(yīng)與二級泵站出廠水量相對應(yīng)。出廠水量與單臺潛水泵流量之比的整數(shù)值,即為一級泵站潛水泵的運行臺數(shù)。而出廠水量與單臺潛水泵流量之比整數(shù)以后的小數(shù)點尾數(shù),則根據(jù)清水池水位的高低、清水池的水位上升或下降速率以及高低峰供水時間等,與相應(yīng)的設(shè)定值對照,進(jìn)行邏輯判斷,決定潛水泵的開或停?傊纫M可能保持清水池經(jīng)常處于高水位,又要保證潛水泵不能頻繁動作。每啟動一臺潛水泵,運行時間不少于1h;建設(shè)工程教育網(wǎng)
d.一級泵站出水量超過在用斜管沉淀池的最大負(fù)荷時,則減少1臺潛水泵運行,以保證斜管沉淀池出水水質(zhì);
e.每次增開潛水泵時,以運行累計臺時少的泵投入運行;減少運行潛水泵時,則以運行累計臺時多的泵投入運行。
2.加藥系統(tǒng)
(1)沖溶三氯化鐵固體三氯化鐵稱重后,由人工倒入沖溶池,然后用鍵盤向計算機(jī)系統(tǒng)輸入三氯化鐵的重量。這時控制系統(tǒng)發(fā)出指令,將壓力水電磁閥打開,開始沖溶三氯化鐵。所沖溶的三氯化鐵藥液流入貯液池。計算機(jī)按已輸入的沖溶濃度(一般在30%以上)和投入的三氯化鐵重量,計算出的稀釋量,待流量計達(dá)到該稀釋量時,發(fā)出指令,關(guān)閉壓力水電磁閥,打開攪拌空氣電磁閥,攪拌3min后關(guān)閉攪拌空氣電磁閥,則沖溶完畢。最后由化驗室測定沖溶后貯液池的三氯化鐵藥液濃度,并輸入計算機(jī)待用。
。2)配制藥液投加三氯化鐵溶液的溶液池共有2只,1用1備。當(dāng)在用的溶液池液位達(dá)到下限時,則關(guān)閉出流電磁閥,停止工作。同時備用溶液池的出流電磁閥打開,投入使用。
根據(jù)計算機(jī)指令,打開與需要配液的溶液池所對應(yīng)的貯液池出流電磁閥,向該溶液池補充藥液。計算機(jī)根據(jù)已置入的藥液實際濃度、投加溶液濃度、溶液池容積,計算出補充液位值,當(dāng)池內(nèi)液位達(dá)到該值時,關(guān)閉貯液池出流電磁閥。然后打開壓力水電磁閥稀釋配制溶液至溶液池的液位上限為止。然后再打開攪拌空氣電磁閥,攪拌3min,完成配液工作。兩只溶液池交替循環(huán)互為備用。貯液池、溶液池非正常的液位升高或下降,均會報警。
(3)加藥控制由于狼山水廠的原水取自長江,相對來講水質(zhì)較好。因此,影響加藥量的因素也少。
加藥前饋控制采用按流量正比例投加;濁度、水溫按實測資料繪制成曲線,由計算機(jī)在運行時對照,取值投加。
斜管沉淀池反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有模擬斜管,取樣測定濁度(模擬沉淀池出口水濁度),對照設(shè)定的沉淀池出水濁度標(biāo)準(zhǔn)值(5~30NTU可調(diào))士3NTU,來調(diào)整實際投加量。當(dāng)模擬沉淀水濁度超過設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值±5NTU時,則應(yīng)報警。另外,加藥泵吸不到溶液或加藥管道堵塞,加藥泵上的阻尼器壓力下降或超限,也需報警。建設(shè)工程教育網(wǎng)
3.斜管沉淀池運行控制
。1)排泥控制控制排泥有兩種方法可供選擇:
a.定時排泥:設(shè)定排泥時間(0~8h可調(diào)),按周期排泥。
b.按原水進(jìn)水量、原水濁度、單位藥耗、濾后水濁度等參數(shù)的變化,調(diào)節(jié)排泥周期。運行過程中在不斷計算排泥水量,當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時,則進(jìn)行排泥。
由于濾池采用了通過斜管沉淀池回收反沖洗水技術(shù),反沖洗水的污泥已在斜管沉淀池中回收,所以計算參數(shù)不取沉淀水濁度,而取濾后水濁度。
排泥水量可按下式計算:Qn=Qy(YNTU-LNTU十1.31527FeCl3/(1-98%)×10-6式中:Qn——排泥水量(m3);Qy——斜管沉淀池進(jìn)水量(m3);YNTU——原水濁度(NTU);LNTU——濾后水濁度(NYU);1.31527——三氯化鐵重量換算系數(shù);FeCl3——單位三氯化鐵耗用(kg/km3);98%——排泥水含水率。
當(dāng)排泥水量達(dá)到沉淀池設(shè)定排泥閥排泥時間(0~10min可調(diào))的流量(按水力條件計算或?qū)崪y)時,則進(jìn)行排泥。
由于狼山水廠斜管沉淀池底部構(gòu)造復(fù)雜,底部呈鍋底形,有中心傳動刮泥機(jī)、鋼筋混凝土穩(wěn)流板、UPVC斜管等,因而無法安裝泥位測定裝置,所以不能采用按池底積泥情況決定排泥的方法。
排泥歷時則根據(jù)設(shè)定的每次排泥水量、排泥系統(tǒng)的水力條件計算定值。
刮泥機(jī)故障、超設(shè)定排泥時間、未關(guān)閉氣動排泥蝶閥,則報警。
4.移動沖洗罩濾池控制
(1)過濾周期控制根據(jù)濾池池面水位變化情況和濾后水濁度,采用對比判斷的方法,決定增減沖洗間隔時間,調(diào)整過濾周期。當(dāng)池面水位超過上、下限極值,則報警。濾后水濁度超過設(shè)定值,進(jìn)行報警。
。2)沖洗罩工作程序控制根據(jù)沖洗罩沖洗程序按順序執(zhí)行。當(dāng)沖洗罩未能按程序工作時,相應(yīng)發(fā)出;桁車行走不停、不沖洗、沖洗不良、沖洗不停、桁車不走等故障報警信號。運行過程中還經(jīng)常核對沖洗罩所在位置是否與計算機(jī)計數(shù)的格數(shù)相吻合,否則,說明沖洗過程中出現(xiàn)跳格不沖的現(xiàn)象,應(yīng)立即查清,將故障排除。
。3)濾池表面排除飄浮物控制狼山水廠的移動沖洗罩濾池設(shè)在室外運行,夏季極易繁殖藻類,成塊的水藻飄浮在濾池池面上,既有礙觀瞻,又影響水質(zhì)。所以設(shè)置了排除飄浮物的運行程序。
當(dāng)需要排除飄浮物時,由人工發(fā)出指令,桁車在走到濾池溢流槽對側(cè)放下刮網(wǎng)。濾池仍正常沖洗運行。當(dāng)桁車走到濾池溢流槽一端時,濾池出水虹吸管上的進(jìn)氣電磁閥打開,濾池水位上升,開始排除飄浮物。同時,由于濾池水位升高,通過刮網(wǎng)上的浮筒自行托起,并由機(jī)械鎖住,不容下落。飄浮物排盡后,電磁閥關(guān)閉,濾池仍按原有程序繼續(xù)運行。
5.加氯控制
。1)供氯系統(tǒng)控制8只氯瓶分為2組,每組4只氯瓶并聯(lián)使用,其中1組備用。當(dāng)一組氯瓶液氯用完時,氯壓下降,氯瓶電磁閥關(guān)閉,發(fā)出氯瓶用完信號。同時,備用氯瓶電磁閥打開,投入運行。該加氯系統(tǒng)采用負(fù)壓抽吸方式加氯,一旦加氯管漏氣,氯瓶電磁閥自動關(guān)閉。如氯瓶間或加氯間漏氯,則發(fā)出聲光報警。同時,引風(fēng)機(jī)啟動,將漏出的氯氣送到清水池,由池內(nèi)流動的水將其吸收。
。2)原水預(yù)加氯控制原水預(yù)加氯按人為設(shè)定值對照原水進(jìn)水量正比例投加。
(3)濾后加氯控制濾后加氯按濾池出水量正比例前饋投加,并按設(shè)置的濾后余氯控制值反饋調(diào)節(jié)。為了防止水源水質(zhì)變化引起出廠水余氯變化,我們又采取用出廠余氯定值(0.5~1.5mg/L可調(diào))來調(diào)整濾后余氯控制值的方法,以達(dá)到無論源水水質(zhì)怎么變化,出廠余氯均能保持在一個穩(wěn)定的數(shù)值上。
6.二級泵站控制
。1)水泵調(diào)度水泵調(diào)度由自來水公司中心調(diào)度室發(fā)出調(diào)度命令,水廠中心控制室值班人員通過計算機(jī)發(fā)出指令進(jìn)行操作。當(dāng)出廠水壓瞬間大幅度(0.1~0.15MPa)下降時,說明出廠輸水總管爆裂,立即關(guān)閉對應(yīng)的閘閥和水泵。如發(fā)生突然停電故障,恢復(fù)供電時,二級泵站所有水泵鎖定,然后再逐臺啟動,直至恢復(fù)到停電前的水泵運行臺數(shù)。
。2)水泵開停控制當(dāng)開泵指令發(fā)出后,首先辨別清水池水位高低,以決定是否需要啟動真空泵。水位超過規(guī)定值,水泵則直接啟動,并打開對應(yīng)的出水電動蝶閥。若水位低于規(guī)定值,應(yīng)打開對應(yīng)抽氣電磁閥,啟動真空泵。當(dāng)真空信號發(fā)生器發(fā)出信號,說明引水成功,關(guān)閉電磁閥,啟動水泵,打開對應(yīng)出水電動蝶閥。水泵若未能按程序動作,則報警。水泵電機(jī)發(fā)生故障,自動停泵,并發(fā)出故障信號。同時,備用泵自行投入運行。
接到關(guān)泵指令,先關(guān)閉對應(yīng)出水電動蝶閥,水泵再停止運轉(zhuǎn)。
每次增開水泵時,以運行累計臺時少的泵投入運行;減少運行水泵時,則以運行累計臺時多的泵投入運行。
地下式泵站集水坑水位達(dá)到上限,啟動排水泵。水位達(dá)到下限時,關(guān)閉排水泵。未能按時排出積水,則報警。
7.污水泵站控制當(dāng)污水池水位達(dá)到上限時,啟動污水泵,對應(yīng)出水氣動蝶閥打開。如若30min內(nèi)污水池水位未下降到全池水位的70%時,則再啟動備用污水泵。當(dāng)污水池水位達(dá)到下限,關(guān)閉污水泵,待10min污水管道內(nèi)的水倒流完后,再關(guān)閉出水氣動蝶閥,以防污水管道內(nèi)積泥。2臺污水泵互為備用,交替使用。
地下式污水泵站的集水坑水位達(dá)到上限,啟動排水泵。水位達(dá)到下限時,關(guān)閉排水泵。未能按時排出積水,則報警。
8.總降變電所控制
。1)兩路電源控制整個供電系統(tǒng)在設(shè)計時,兩路電源可同時供電。當(dāng)一路電源發(fā)生故障時,可保證70%的供電負(fù)荷,不致引起全廠停水。除兩路電源的進(jìn)線總閘刀為人工操作外,其余35kV、6.3kV開關(guān)屏和部分主要設(shè)備的0.4kV低壓開關(guān)均可電動操作。整個電氣系統(tǒng)由1臺ELDATIC 2000 PLC裝置控制,并作為中心控制室計算機(jī)集散控制系統(tǒng)的終端聯(lián)用。操作人員只要將自己的操作密碼通過鍵盤或功能鍵盤輸入計算機(jī),即可開始進(jìn)行操作。操作人員將顯示屏幕上的光標(biāo)移至電氣系統(tǒng)模擬圖上的操作開關(guān)位置,認(rèn)定后連續(xù)按動兩個按鈕,對應(yīng)開關(guān)即行動作。非責(zé)任工作人員操作,或違反電氣規(guī)程的操作(將會引起重大電氣事故)均被鎖定,不予執(zhí)行。
。2)所有電氣故障均立即在屏幕上顯示,并發(fā)出聲光報警信號。部分影響正常運行的故障則自動跳閘保護(hù)或切換開關(guān)。電氣故障顯示內(nèi)容有:
a.主變壓器系統(tǒng)(35kV/6.3kV 4000kVA):過壓跳閘、欠壓報警、過頻跳閘、欠頻報警、差動跳閘、短路跳閘、過流報警、溫度報警、溫度跳閘、輕瓦斯報警、重瓦斯跳閘;
b.廠用主變壓器系統(tǒng)(6.3kV/0.4kV 100kVA):溫度報警、溫度跳閘、輕瓦斯報警、重瓦斯跳閘、短路跳閘、過流報警;
c.廠用變壓器系統(tǒng)(6.3kV/0.4kV 400kVA):短路跳閘、過流報警;
d.6.3kV 800kV電機(jī):過流報警、短路跳閘、過壓欠壓保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)。
狼山水廠的自動控制系統(tǒng)剛投入運行,以上的方案有待于實踐的檢驗,特別是方案中的調(diào)泵、加藥、加氯、排泥的數(shù)學(xué)模型和許多設(shè)定值,必須通過一段時間的運行,取得比較翔實的資料,經(jīng)過綜合分析,再進(jìn)行方案調(diào)整,使之更加完善。
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