PLC、APPLICOM卡及InTouch在杭州九溪水廠的應用

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PLC、APPLICOM卡及InTouch在杭州九溪水廠的應用簡介
    一、概述:九溪水廠座落在杭州市西南面錢塘江畔的珊瑚沙,總設計規模為日供水60萬噸,為浙江省最大的水廠。其中的杭州西區凈水廠工程,日供水30萬噸,是杭州市……
PLC、APPLICOM卡及InTouch在杭州九溪水廠的應用正文
    

一、概述:

九溪水廠座落在杭州市西南面錢塘江畔的珊瑚沙,總設計規模為日供水60萬噸,為浙江省最大的水廠。其中的杭州西區凈水廠工程,日供水30萬噸,是杭州市的重大城市基礎設施項目,由法國得利滿公司總承包,於2000年3月投產運行。

整個水廠的自控系統也由法國得利滿公司整體設計,採用的是Telemecanique公司的可編程序控制器和Wonderware公司的InTouch監控軟體,整套系統較好的考慮了水廠的實際情況,採用了冗餘的通訊方式,雙網路設計,大大提高了供水的安全性,可靠性。

二、PLC以及InTouch監控軟體的主要功能

1、通訊



九溪水廠PLC及上位機的系統分布圖

整個自控系統設有7個PLC站,採用TSX P67/87 455 型PLC,各PLC站均配置ETH107通訊卡,採用ETHWAY協議通過光纖為主幹網的乙太網與中控室主機WSG1、WSG2配置的APPLICOM數據採集卡交換數據,以此實現主機數據的刷新與命令的執行。同時各子站還設有上位機,均配置3COM乙太網卡採用NETDDE協議通過同一個光纖乙太網實現與主機3COM乙太網卡的數據交換,可顯示全廠各站畫面數據,當子站與主機之間出現通訊故障時,各子站的上位機將通過ETHWAY協議與自己站的PLC進行通訊,確保暢通。同時各子站PLC也可以通過FIPWAY網路與中控室的PLC6進行通訊,實現數據的採集與命令的執行。

2、PLC功能介紹:

PLC通過相應的模擬量、開關量輸入卡採集各種一次表以及反應各類執行設備狀態的電信號數據(4~20mA),PLC對其中的一些數據進行處理,一方面將數據傳送給上位機,另一方面將有關數據通過相應的模擬量、開關量輸出卡傳送到各執行機構,控制執行機構的動作,對於由上位機發出的命令則通過PLC進行重新組態后輸出到執行機構,控制其動作。

本系統採用3種控制方式;分別為全自動操作、plc遠程手動操作和手動操作。系統主要以全自動控制方式為主,下面以聚合氯化鋁(PAC)計量泵的控制為例,介紹3種控制方式。混凝劑的投加直接影響到出廠水最基本的指標濁度的好壞,混凝劑是水廠中主要的原材料消耗,如何合理、高效的投加混凝劑一直以來都是凈水水處理方面研究的目標。九溪水廠採用PAC作為凈水混凝劑,通過隔膜計量泵對其進行投加,計量泵可以通過兩個參數來調節其投加量,分別為頻率和衝程。在全自動模式下計量泵的頻率由進水的流量來進行控制,泵的頻率隨著流量的變化而調整,計量泵的衝程則由遊離電位測定(SCD)來控制,當原水濁度出現變化時,SCD檢測到相應的電信號後傳送到PLCPLC經過P.I.D調節器的運算後向計量泵發出調整衝程的命令,此過程中的流量、頻率、衝程、SCD的數據均通過Intouch在上位機上動態的顯示出來,便於操作人員監控;plc遠程手動操作則由操作人員根據實際經驗在上位機監控軟體中輸入相應的頻率及衝程,通過PLC后輸出到計量泵;手動操作是操作人員直接在MCC低壓開關屏上對計量泵進行調節,此過程不經過PLC以及監控軟體。

3、監控軟體(InTouch)的功能介紹:

1) 提供生產工藝過程流程分佈、液位模擬量顯示、參數設置、設備運行狀態等動態畫面。據此操作人員或技術人員可以對整個水廠的工藝生產以及設備運行情況有一個詳細而形象的了解。
2) 系統主要參數以及設備的報警信號記錄。記錄的信息可以供技術人員參考,以分析表、設備的運行情況,掌握第一手的資料,用於改進工藝控制,進一步提高系統的運行效率。報警信息以顯眼的紅色閃爍出現,提醒操作人員採取相應的措施,同時報警信息中還給出了報警的時間、故障的可能原因以及故障的現狀。
3) 可以通過鍵盤(滑鼠)直接控制現場的設備,如啟動或停止水泵、刮泥橋、排泥閥等。
4) 進入系統的口令保護。以免非工作人員進入系統或隨意中斷運行中的系統,可以根據不同的登陸級別,實現控制本站的PLC控制設備到全廠的PLC控制設備的動作和參數修改。
5) 數據動態刷新余資料庫維護。對於不同的靜態畫面進行數據動態刷新,加上新的動態實時數據,構成了帶動態顯示點的工藝畫面;資料庫的維護通過對存放歷史趨勢數據的環形隊列進行移位,用新數據代替舊數據,使環形隊列中始終保存到當前時刻為止30天內的歷史數據。

三、結束語

九溪水廠自2000年3月投產以來,利用先進自動控制系統,基本實現了生產過程的全自動化運行,大大減少了操作人員的工作量,降低了員工的勞動強度,自動化程度的提高使生產一線人員由原來的11人減少到了現在的7人,實現了沉澱池、濾池、污水泵房等生產點的無人化作業,對於氯、氨、礬等藥劑的投加也實現了全自動控制,節約了原材料的消耗,降低了制水成本,取得了明顯的經濟效益。

在取得優良經濟效益的同時,高度的自動化運作、良好的管理也帶來了很好的社會效益,PLC在凈水處理廠的應用,帶動了周邊水廠的自動化改造,推動了本行業、本地區的科學進步,提高了人們的生活質量。2000年8月,在廠內建立了「生命之源」水文化展覽廳以來,九溪水廠先後接待各級領導、城建專家、兄弟單位、大專院校及社會各界近200批次,得到了較高的評價,九溪水廠還被命名為
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