水厂自控系统方案（推荐8篇）
刘朋
江苏方洋水务有限公司
目录
1.徐圩水厂自控系统的构成............................................2
1.1自控系统结构与目标...........................................2 1.2控制方式.....................................................3 2.中控室............................................................3
2.1运行监视.....................................................3 2.2运行控制.....................................................3 2.3数据管理.....................................................3 2.4报警处理.....................................................4 2.5报表及打印...................................................4 2.6 Web数据服务.................................................4 3.各子站控制........................................................4
3.1 原水泵房控制站..............................................4 3.2 高效澄清池控制站............................................5 3.3 翻板滤池控制站..............................................5 3.4 加氯加药间控制站............................................7 3.5 臭氧活性炭间控制站..........................................7 3.6 送水泵房控制站..............................................8 3.7 污泥脱水间控制站............................................8
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1.徐圩水厂自控系统的构成
徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。
徐圩水厂自控网络拓扑图
1.1自控系统结构与目标
徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。
自控系统具有以下功能：
1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产过程中的异常数据进行不同方式的显示及报警提示；
2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异常情况进行显示和报警提示；
3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制； 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时也可实现在操作画面上进行人工强制反冲洗；
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5)系统可根据出水总管压力自动进行水泵的启停与调节。1.2控制方式
徐圩水厂所有电动设备均设集中控制和现场控制两种控制方式，其中集中控制由运行人员在中控室上位机上进行，现场控制则在就地控制箱上操作完成，并且拥有两种优先级，集中控制为最低优先级，而现场操作为最高优先级。
中控室设置有自动/手动两种控制方式，其中手动控制由运行人员在中控室上位机上进行控制，自动控制可由PLC系统根据现场采集的信号经逻辑运算后自动进行调节。
现场控制设有远程/就地两种控制方式，其中远程方式由PLC控制站进行控制，就地方式由运行人员在现场的控制箱上进行手动操作。通常情况下，采用远程控制方式进行控制，在控制系统维护或者检修时，切换为就地方式进行操作，确保生产的连续进行。2.中控室
中控室是整个控制系统的核心，集成了生产运行过程中所有实时数据，可以对整个厂区的全部生产过程进行集中监视、管理及控制。同时，能够对生产过程中出现的各类报警进行显示及报警提示，并对运行数据进行记录。
中控室通过光纤环网与各站PLC控制站进行通讯，中控室内有两台操作员站计算机用于监控厂区的运行，运行人员通过操作员站的上位画面监视生产过程，调整工艺参数，并控制现场设备。2.1运行监视
运行人员通过操作员站上位机对厂区的生产过程进行监视，包括设备的状态、现场仪表数据、事故报警、历史数据等，用于实时、全面掌握厂区的生产过程。2.2运行控制
运行人员通过操作员站上位机可根据需求以及调度指令调整厂内生产，根据监视设备状态和运行记录，优化生产方式。2.3数据管理
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操作员上位机记录有各厂房系统上传的数据，并对这些数据进行处理，形成历时数据库、生产报表。根据历史数据库，可分析生产质量、成本指标，并对设备的运行进行管理。2.4报警处理
当生产过程或设备出现异常情况时，中控室发出报警提示及声音报警信号。报警类型包括： 1)水泵故障；
2)压力、液位、流量异常； 3)螺杆泵、搅拌机等设备故障； 4)控制系统发现异常； 5)通讯故障。2.5报表及打印
中控室上位机自动生成日报表，报表中有实时数据和统计数据，并可通过打印机进行打印。2.6 Web数据服务
系统可通过Web服务器将运行数据发布至网络，需求人员可通过网络进行查看。
3.各子站控制 3.1原水泵房控制站
原水泵房水泵的启停由调度人员根据清水池水位、送水泵房运转情况及外网需求变化决定。PLC控制系统可实现主要设备的信号监测，一步化启停和相应的故障处理。泵房水泵在备用状态下进水阀敞开，水泵启动时先开水泵，再将出水阀开到位，水泵停止的顺序为关出水阀门，关水泵。在信号的连续监测过程中，出现设备没能正常完成动作，或监测到的数据超标，即在现场触控屏和中控室上位机跳出报警提示，同时将正在执行的命令复位，由操作人员根据实际情况解决设备故障，待设备故障清除后，可在现场触摸屏或中控室上位机上清除报警提示，江苏方洋水务有限公司
再行启动。原水泵房控制站的所有数据通过网络专线与徐圩水厂中控室进行数据交换。
1)原水泵站出水控制采用串级控制来控制出水总管压力。串级控制的主控量为出水总管压力，副控量为原水泵站吸水井液位。把出水总管压力控制在0.25~0.3MPa之间；
2)原水泵的互备联锁。4台水泵根据水厂及原水用户的运行负荷大小，互备联锁模式分为一用两备，两用一备，并且可根据每台泵的运行累计时间进行循环启动，实现水泵均匀磨损，避免某台水泵经常使用造成设备疲劳或长时间不用造成锈蚀；
3)格栅机的自动控制。格栅机通过时间继电器进行控制，每一小时运行十五分钟，当格栅机到达运行时间，启动格栅机，这样既能保证粗格栅每次运行都能耙上一定量的垃圾，提高运行效率，又能防止由于垃圾过多对格栅机造成损坏；
4)本控制站采集所有原水泵房各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及徐圩水厂中控室。
3.2 高效澄清池控制站
1)自动排泥控制
根据测得的澄清池出水浊度数据，通过对运行工况的分析，在保证澄清池出水浊度处于最佳范围的情况下，求得开始排泥的最佳浊度值和结束排泥时最合理的浊度值，作为自动排泥的上下限（此设定值可在线修改）。当浊度达到上限设定值，发出开始排泥预警并自动开启排泥电动阀，关闭回流电动阀，开始排泥；当浊度值降到下限设定值时，发出停止排泥的信号，开启回流阀，关闭排泥阀。
2)污泥回流控制
制水时根据来水量及污泥回流比自动控制污泥螺杆泵的启停和调节，同时打开污泥回流阀，关闭污泥排泥阀。
3)本控制站采集所有高效澄清池各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。
3.3 翻板滤池控制站
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1)恒水位滤水自动控制
滤池水位的变化受进水量的变化、滤层阻塞值、过滤周期、待滤水浊度因素影响。采用对滤池进行恒水位控制，使得滤池在生产周期全过程滤速根据生产情况自动调节，避免了滤池在生产周期初始阶段滤速过快，后期滤速过慢的问题，从而使滤后水浊度在生产周期内相对稳定。采用超声波液位计检测滤池液位变化作为过程变量（PV），然后与设定值（SP）进行比较，计算出过程变量的变化趋势，再输出控制信号（CV），调节出水阀来控制滤速，保持滤池液位恒定。
2)翻板滤池自动反冲洗自动控制
滤池反冲洗启动的控制条件是出水阀位超过高限、滤池差压值达到设定值、液位值超过高限和人工干预，当前三种条件同时满足，或后一种条件满足时，就启动自动反冲洗系统。系统的运行是由PLC的顺序控制系统逻辑控制的，其控制如下: 步骤1：启动条件预设（阀位高、差压高、液位高、人工）； 步骤2：条件触发自动反冲洗；
步骤3：关闭滤池进水阀，待滤池液位降至设定高度，关闭滤池出水阀。步骤4：开反冲洗风机放空阀，启动反冲洗风机，延时60s待风机运行稳定； 步骤5：打开反冲洗进气阀，关闭反冲洗放空阀； 步骤6：延时5min进行气冲；
步骤7：启动反冲洗水泵，延时10s待水泵运行稳定，打开反冲洗进水阀； 步骤8：液位上升至设定值，切换至下一滤池； 步骤9：液位下降至设定值，打开反冲洗进水阀； 步骤10：开反冲洗风机放空阀/关闭反冲洗进气阀。步骤11：停止反冲洗风机运行； 步骤12：停止反冲洗给水泵运行；
步骤13：关闭反冲洗进水阀和反冲洗给水泵出口阀；
至此反冲洗周期结束，进入下一个过滤周期。滤池的反冲洗在不频繁启停反冲洗水泵的情况下，可通过同时冲洗两组或三组滤池，以其中一组滤池作为气冲
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与水冲的过渡。
滤池的自动反冲洗系统控制将充分考虑现行实际生产运行情况修正控制参数，在上位机操作界面上将为运行人员预留相关控制参数的修改界面。
3)本控制站采集所有翻板滤池各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。
3.4 加药加氯间控制站
1)加药投加自动控制
加药投加量主要根据澄清池、滤池出水浊度、原水流量和配比值来自动控制。前馈控制确定一个给出量，然后以高效澄清池、滤池出水浊度作为后馈信号来调节前馈给出量。由前馈给出量和后馈调节量就可获得最佳剂量。采用多因子前馈-反馈控制系统来控制投药，在PLC上用程序来实现以待滤水浊度为控制目标的多因子前馈-反馈控制系统。
2)加氯自动控制 前加氯自动控制
前加氯的主要目的是杀死水中的微生物或氧化有机物，对前加氯自动控制采用进厂水流量比例前馈自动控制，其运算公式为Y=A*K*Q,Y为前加氯的投加量（mg/L），A为给定值，K为单位原水投氯量（mg/L），且该值可根据原水水质分析数据进行动态补偿调整，Q为原水进水量（m3/L）。
后加氯补加氯自动控制
出水总管余氯值与其设定值进行比较，控制系统根据两者的偏差情况，采用动态调节，使出水余氯稳定在设定值附近。
前加、后加氯自动控制可迅速调整由于处理水量变化产生的氯需求变化，可对余氯偏差进行更准确的修正，调整特性简单，同时也保证了出水质量的稳定性。
3)本控制站采集所加氯加药间各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。
3.5 臭氧活性炭间控制站
1)臭氧发生系统
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臭氧系统通过以太网与主站进行数据通讯，实现在线监测臭氧发生系统的运行状态，主控系统依据进水水量实时发送臭氧投加量至臭氧发生系统。
2)活性炭系统
通过进水流量可监测到活性炭罐的进水情况，当流量降至设定值将提示进入反冲洗，打开反冲洗进水阀和出水阀，通过压力变送器监测反冲强度，反冲600s后，停止反冲洗泵，关闭反冲洗进水阀和出水阀，打开滤水进水阀和出水阀，进入备用状态。（活性炭处理间手动阀已经联系施工单位查看过现场，正在准备采购阶段。）
3)本控制站采集臭氧活性炭间各仪表数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。
3.6 送水泵房控制站
送水泵房控制系统，根据设定的出厂水压力自动调节工频水泵的运行数量和变频水泵的运行频率，当管网负荷增大，变频水泵的频率控制达到高限时，自动增加一台工频水泵投入运行，当管网负荷减小，变频水泵的频率控制达到低限时，自动减少一台工频水泵运行，根据管网负荷变化实时对水泵运行状态进行动态调整。PLC控制系统根据指令，一步化启停水泵。在信号的连续监测过程中，出现设备没能正常完成运行，或监测到的电流超限等异常情况，即在现场触控屏和中控室上位机跳出报警提示画面，同时将正在执行的命令切除，改为启动另一台水泵，由运行人员根据实际情况解决后再投入备用并清除报警。
本控制站采集送水泵房各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。3.7 污泥脱水间控制站
通过调节池液位控制两台污泥泵，同时污泥浓缩机定时启动和停止。当启动离心机前，污泥浓缩机出口污泥泵将污泥输送至污泥储池，液位达到设定值后，启动污泥脱水间螺杆泵、一体化加药机和离心机。
1 建设内容
一般的农村自来水厂建设内容包括3个方面:基于GIS的监测与管理系统、水厂工艺流程监控系统、安全监视系统。具体建设内容见表1。
2 主要功能
(1) 设备基本资料查询。包括每台供水设备的组成, 每个组成部分的技术参数, 如水泵等的型号、功率、安装日期、生产日期、生产厂家等, 每台设备的安装地点, 对设备建立基本情况档案。
(2) 管网基本资料查询。管网的拓扑结构, 供水区域, 设备布置位置, 管道、阀门、计量设施、消防设施、水表等管件的安装地点, 技术参数, 管道设计的基本数据, 如管道设计压力、入口压力、出口压力、设计供水量、埋深、材质、长度、供水范围、设计资料、文本资料、图纸、照片、影音资料等。
(3) 管道压力实时监测。包括供水管总出口的压力和管道末端压力, 间接测量爆管、泄漏, 监督供水质量和管网的安全运行。
(4) 供水量监测。总供水量实时监测, 支管供水量人工计量后录入到计算机, 用于计算水量平衡。
(5) 余氯、浊度监测。实时监测出水余氯、浊度, 计算机自动采集这两个数据, 余氯监测出厂水和末梢水, 浊度监测出厂水, 保证饮水安全。
(6) 管道设计更改, 拓扑关系改变在图形上能够更改和显示。
(7) 管网调度, 根据测压点的压力突变进行爆管预警示。
(8) 水厂工艺流程的自动监控, 在监控计算机大屏幕显示器上显示水厂的生产工艺流程、设备投运情况, 各点的运行参数。
(9) 水厂供水安全监视, 实时监视和记录水厂关键生产环节和外露水处理环节的视频图像。
(10) 在3台计算机上分别显示监控画面、基于GIS的监测画面、监视画面, 直观显示各种图形和数据, 维护和操作简单。
(11) 为数据与上级联网预留接口。
3 系统总体结构
根据监测系统工程的具体情况, 本着先进、可靠、准确、耐用、操作简便的原则设计。采用以计算机为核心的监控监测系统, 完成实时数据采集、数据通信、数据存储、远程控制、安全监视等功能。
系统总体包括3个部分:基于GIS的监测与管理系统、水厂工艺流程监控系统、安全监视系统。
3个部分各需一台计算机运行相应的软件, 计算机安装在水厂监控室的控制台上。
系统结构如图1。
3.1 基于GIS的监测与管理系统
基于GIS的监测与管理系统由传感器、采集终端 (RTU) 、供电单元、通信单元、计算机、线缆组成。传感器包括管道压力传感器、氯传感器 (二氧化氯传感器) 、浊度传感器, 将相应的物理量信号转换为电信号;采集终端 (RTU) 由微处理器和数/模转换芯片组成, 完成传感器信号的采集、处理、短时存储、发送功能;供电单元为信息采集点设备供电, 以太阳能供电为主, 包括太阳能电池板、蓄电池、充放电控制器。余氯和浊度测量单元采用交流供电;通信单元采用GSM的短信方式;本系统中的计算机允许间歇性开机, 可以选用商用计算机。
3.2 水厂工艺流程监控系统
水厂工艺流程监控系统主要由监控计算机、辅助的采集部件、远程控制部件、线缆组成, 取水泵和投药机的本地控制设备由该设备供应商提供, 该设备供应商提供预留接触器辅助触点和控制接口, 本次只做接口部分少量设备和信息采集。监控计算机要求能够全天候运行, 所以选择工业计算机;辅助采集部件包括电压、电流、电能、辅助节点信号的采集设备;远程控制部件包括中间继电器、信令转换设备。
3.3 安全监视系统
安全监视系统主要由摄像机、云台、硬盘录和线缆像机组成。
4 基于GIS的监测与管理系统
4.1 管压监测
根据管网的辐射范围和村组的分布, 本系统选择6个管网水压监测点。
这6个监测点分布于:干管-01入口、干管-02入口、御屏村、琅桥村、官塘村、龙凤村。
监测点由压力传感器、遥测终端 (RTU) 、供电单元、通信单元、机箱、机架、立杆、维修池等组成。
压力传感器选用1MPa的螺口安装的管道压力传感器, 防护等级IP68, 输出信号4~20mA。
RTU是核心设备, 选用高可靠性和适应野外环境工作的设备, 具有4~20mA模拟量信号的采集功能, 采集时间间隔和发送数据的时间间隔可通过短信配置, 可以暂存数据, 低功耗。管网的监测数据在正常情况下会暂存到RTU中, 等到设定的时间到达时一次将数据发送回来, 如果RTU发现采集的数据超限会立即发送数据回来。
供电单元采用太阳能供电, 20 W太阳能电池板, 12 V12Ah蓄电池。
通信采用GSM的短信方式, 采集数据可打包发送, 一次发送多个采集数据。立杆一般选用水泥干 (或钢管) , 7m, 设备安装在机箱内, 信号线通过电线杆的空心穿过, 不外漏, 太阳能板安装在设备机箱的上边, 正对阳光面, 与垂直面呈45°。
维修池视现场情况和管径情况建设, 主要是方便安装和维修压力传感器, 上盖预制板, 防盗、防破坏。
4.2 余氯监测
监测出厂水的余氯量, 出厂水监测厂内清水池, 测量精度0.3mg/L。
主要设备包括余氯传感器、变送器、安装支架、电源、机箱。
出厂水余氯监测设备安装在水厂厂房内, 清水池的水通过水管引至设备处, 设备的排水管接至下水管, 设备安装在机箱内, 避免雨淋、防灰尘, 交流电源加装隔离变压器和防雷器。
4.3 浊度监测
监测清水池水的浊度, 测量精度0.01NTU。
主要设备包括浊度传感器、变送器、安装支架、电源、机箱。
出厂水浊度监测设备安装在水厂厂房内, 清水池的水通过水管引至设备处, 设备的排水管接至下水管, 设备安装在机箱内, 避免雨淋、防灰尘, 交流电源加装隔离变压器和防雷器。
4.4 基于GIS的监测与管理系统软件结构
基于GIS的监测与管理系统软件子系统主要包括:基本资料查询、管网查询、实时数据与报警显示、历史数据查询、运行曲线显示、管网维护、地图管理、打印输出和权限控制。软件总体框架如图4。
(1) 基本资料查询。水厂的基本资料, 包括文本、设计图纸、图像、视频的基本资料。查询镇、村的不安全饮水户数及人口数、已解决的户数及人口数、未解决的户数及人口数。查询各自来水厂解决安全饮水辐射范围。
(2) 管网查询。管线及设备位置查询;管线拓扑结构查询。管线及设备参数查询, 管线埋设、走向, 地面标高、埋深、管径、长度、设计参数查询。附属设备参数查询, 基本数据包括:编号、规格、埋藏深度、管段长度、安装年月、维修记录等。
(3) 实时数据、报警显示。在地图上显示监测到的压力、余氯、浊度实时数据, 如果任何一点的数据超限, 均可以声光报警, 根据测压点的压力突变进行爆管预警。
(4) 历史数据查询。压力、余氯、浊度数据存入数据库成为历史数据, 可以通过时段报表查询这些历史数据。
(5) 运行曲线。根据压力、余氯、浊度数据绘制运行曲线, 运行曲线采用多种表现形式。
(6) 管网维护。管网维护子系统负责挂接外部数据库, 维护管网的拓扑完整性和数据一致性, 实现与综合管网或其他专业管网信息系统间的数据交换, 管理管道、阀门、水表等管件的维修记录。按照供水管理条例, 对超过维修次数的管线或管点发出警告, 提示更换。
管网输入编辑提供网络输入的手段, 重新构造网络拓扑关系, 建立与管网元素相关的属性数据库和提供管网的图形属性编辑工具。
(7) 地图管理。管网地形图管理提供了点、线、区三种图元空间数据和图形属性的编辑功能, 集成了矢量化输入和图形输出功能, 支持包括TIFF、JPG等数据格式的转换。
(8) 打印输出。报表和图形打印输出。
(9) 权限控制。提供安全机制, 除了利用操作系统和数据库自身的权限控制, 防止对数据的非法访问之外, 系统也提供对使用者操作权限的控制机制, 系统管理员可以根据用户所属的部门以及在实际工作中承担的工作内容, 分配相应的权限。
5 水厂工艺流程监控系统
5.1 水厂工艺流程监控系统功能
(1) 图形显示水厂工艺流程, 各设备的运转情况在计算机上形象的显示, 随着生产工艺的变化图形界面动态变化, 图形生动形象, 模拟真实。
(2) 取水泵远程起停控制, 在监控计算机的屏幕按钮上控制取水泵的远程起停, 取水泵启动后控制权交给现地控制柜, 控制柜根据蓄水池水位自动控制取水泵运转。
(3) 絮凝机远程起停控制, 在监控计算机的屏幕按钮上控制絮凝机的远程起停。
(4) 加氯机远程起停控制, 在监控计算机的屏幕按钮上控制加氯机的远程起停。
5.2 水厂工艺流程监控系统构成
水厂工艺流程监控系统主要包括信号采集、控制信号输出和监控软件三部分。现场控制部分不在本部分范围内, 包含在设备供应商的机电部分, 本部分只取辅助信号和提供控制信号。
(1) 信号采集。取水泵、絮凝机和加氯机都是采集接触器的辅助触点闭合和断开信号, 判断电机是运行还是停止状态。电压、电流有互感器产生并被模拟量采集模块采集到监控计算机。电能信号由电能表产生送监控计算机。
(2) 控制信号输出。取水泵、絮凝机和加氯机可以在监控计算机上远程控制起停, 计算机输出闭合和断开信号控制并联在控制回路中的中间继电器, 达到远程起停机的目的。
(3) 监控软件。监控软件采用组态软件, 显示工艺流程和设备运转, 设备运行参数显示。远程控制取水泵、絮凝机和加氯机。
6 安全监视系统
在厂区的水源地、沉淀池、加药间、清水池口、厂区大门、厂区安装6台摄像机, 摄像机为球形一体化带云台摄像机, 可调镜头和云台。通过信号线传输到监控室, 监控室安装硬盘录像机, 控制信号通过控制线控制镜头和云台。
硬盘录像机完成视频的实时显示、视频存储、镜头和云台控制。视频显示可单画面和多画面, 可叠加字母和录像时间;每路视频信号存储不少于1周, 并可随时回放, 可拷贝存储在其他计算机上;镜头和云台控制通过鼠标简单操作完成。
参考文献
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关键词：泥位计；无线传输
一、方案概述
1、泥位计简介
西门子妙声力的InterRanger DPS 300超声波泥水界面计（以下简称“泥位计”）是一个基于微处理器的污泥层厚度检测系统，可以检测两个初级澄清池中的泥位。用1或2个非接触的Echomax XCT—12型超声波传感器和先进的回波处理技术连续监视污泥层的厚度，可以显著提高生产效率，增加产出量，降低污泥处理的费用。泥位计输出为4～20mA标准模拟信号。
某水厂现有的多台排泥车由一套中型PLC在控制室实现远程控制，电源及控制系统信号通过十六芯滑触线供给和采集，恒速运行。经过对水厂的了解，如果能将泥位计安装在排泥车上，则可以更好的引导排泥车工作，从而提高排泥效率。
2、采用有线传输的缺点
由于目前水厂排泥车和控制室之间都是采用滑触线进行有线通讯，因此也曾考虑在泥位计和控制室之间也采用有线传输。但是水厂的滑触线已经不够用来连接两端设备，而且六台排泥车就需要六台泥位计，由于滑触线线芯多，与集电器的接触面积小，而桁车轨距较大，行走过程中可能有一定的左右摆动，会加剧集电器碳刷的磨损和变形，从而易引起碳刷与导线的接触不良。
3、采用无线传输的优点
采用无线传输，除不会出现滑触线遇到的问题外，还具有如下优点：
※ 投资少。选用有线通讯方式，需要自己购买并架设电缆，挖掘电缆沟，需要大量的人力和物力；租用电信专线，每月需要分付运行费。而用无线方式传输，只需要在终端购置几个模块或连接电台架设天线申请频率段后即可。
※ 开通快。当远程站点与主站相互连接距离达到数公里或以上时，运用有线方式，工程周期可能需要数个星期。而采用无线传输方式，只需要几天即可。
※ 维护简单。有线通讯线路的维护需要沿线路检查，出现故障，一般很难及时找出故障点。而采用无线传输，只需要对相应的模块进行检查或者维护电台，能迅速找到原因，即时恢复正常运行。
※ 扩展性好。在用户组建好一个通讯网络之后，常常因为系统的需要增加新的设备。若采用有线的方式，需要重新布线，施工比较麻烦，而且有可能破坏原来的通讯线路，但是如果采用无线方式，只需在新增设备上配置模块或与电台相连接就可以实行系统的扩充。
二、方案选择
利用无线通讯方式传输信号，目前有两种主流方法：一種是借用GSM、CDMA等公用信息网传输，另一种是建立专用无线传输系统，利用无线电台传输。其中无线电台中，又有模拟数传电台和数字数传电台之分。
方案一：采用GSM公用信息网传输。利用移动和联通的GSM公网平台，购买GPRS模块，二次开发，去当地移动或联通办理相应手续使用。
1、GSM通信概述
GSM移动电话通信是我国移动电话通信服务的主要通信网络，移动网络除了在商务应用外，工业应用也越来越受到重视。GSM标准中定义的点-点短消息服务使得短消息能在移动台和短消息服务中心之间传递。这些服务中心是通过称为SMS- GMSC的特定MSC同GSM网络联系的。
2、GSM 无线通讯模块的通讯流程是：
第一阶段：分布的终端将收集处理的监控信息通过GSM/GPRS无线通讯模块以短消息形式发往GSM运营商网络信息中心
第二阶段：SM运营商网络信息中心检查该信息的目的地，将信息转发到目的地。（如目的地未开启，服务中心将暂时保存该信息，直到目的地设备开启）
第三阶段：目的地无线通讯模块接收到发来的信息，交监控信息系统的工作站或者服务器进行处理。
具体做法是用户在配置无线数据MODEM和GPRS模块后，安装在每台泥位计上，然后向当地移动或联通申请租用公网平台，获得一个静态IP地址，通过GSM网络以SMS（短信息业务）无线传递数据，同时用户可以通过在线联网实时查看数据的传递情况。
方案二：采用数字数传电台进行通讯。
1、数传电台的发展
建专网简单地选择就是用数传电台。数传电台的使用从最早的按键电码、电报到模拟电台加无线MODEM，发展到目前数字电台和DSP、软件无线电，传输信号从代码、低速数据（300～1200bps）到高速数据（N*64K～N*E1），可以传输包括遥控遥测数据、数字化语音、动态图像等业务。目前使用的数据传输电台，主要有模拟电台加MODEM、数字电台、网络图像电台等。
2、数字数传电台的特点
数字式数传电台采用DSP芯片，有信道编码，前向纠错功能。它采用了数字调制解调CPFSK、相干解调、Viterbi译码、均衡软判决等技术，软件处理增益达7dB。具有如接收场强指示、误码统计、告警指示、本地和远程诊断网管远程维护功能，传输速率达19.2Kbps，收发转换小于7mS，与各种PLC、RTU、仪表等直接连接，支持MODBUS、Profibus等协议，可以实现一对多（轮询方式）和多对一（上报式）传输。
方案三：利用模拟数传电台进行通讯。
1、模拟数传电台概述
目前国内遥测遥控电台很多采用所谓的“专业数传电台”，是由工作于230MHz频段的模拟调频对讲收发信机（即车载式对讲机）加MODEM改制而成的。其实，这种方式在国外早已淘汰弃用。220～240MHz频段是我国无线电管理部门规划分配的数据传输业务允许使用的频段之一，工作于该频段的模拟车载台有包括美国摩托罗拉、新西兰大吉、日本日精、日本日立及国内（深圳、北京）等公司的产品。
2、模拟数传电台相对于数字数传电台，有以下优缺点：
※優点：价格便宜，一般在1000～3000元之间。
※缺点：
不可靠——车载式对讲机设计上要求不能连续发射，否则烧功放；
作为数传台用时需要配国产调制解调器，其器件及工艺较差；
业余无线电使用技术，对环境及电源范围要求较高。
指标低——传输速率一般为1200/2400bps，需用综合测试仪反复调试才能达到较好的10-6误码灵敏度；
误码高——单锁相环及PTT时延造成收发转换时间50ms以上，发射端容易丢掉字头数据；
调频静噪尾噪声（FM SQL tail）造成在接收端出现多余的字符；
无纠错编码，受干扰后，数据传输容易失败。
无网管——如果数据传不回来或控制不能下达，无法判断是停电、电源坏、信号差、天馈线不匹配、温度高还是RTU无数据。
比较以上三种方案，方案一要租用公网平台，要交包括IP地址租用费（静态IP）和数据流量计费。公众网面向公众业务，信道共用，论次收费，目前发短信息0.1元/次，在用户量较大时，容易造成信息阻塞和丢失，不能保证实时收发信息，有机构部门统计过收发短信息的平均时间是11秒，时间长的达30多分钟（见2000年 《移动通信》杂志），所以在系统要求覆盖范围广或终端传输数据量不大的情况下，用公网方式好。方案二和方案三申请专网频率每年要交适当的费用，建专网要向当地无委会申请一个专用频率（一般为230MHz频段），如果不想申请，也可以用2.4GHz频段扩频电台。方案三虽便宜，但可靠性太差，方案二在数据量大、实时性要求高、覆盖范围低的情况下比较合算。根据水厂的实际情况，泥位计和中控室距离不过几百米，并且对数据的实时性、可靠性等有要求，因此建议采用建立专网，利用数字数传电台传输。
三、方案阐述
根据水厂的具体情况，列出了如下图的配置：
注：以上图中M代表泥位计
在以上的简略配置图中，分别就接收端和发射端给出了两种选择。
第一种配置中，中控室接收端，客户可直接采用三菱的PLC接收电台传过来的信号；泥位计发射端，采用了研华数据I/O转换模块，此模块可以接收4～20mA模拟信号，但是输出方式为RS-485，而数传电台仅能以RS-232方式输入，因此需要加装转换器，将485输出转为232输出。此种配置，理论上很可行，而且可靠性较好。但是这样配置必须重新考虑泥位计、IO模块和电台之间的通信协议，并且相互之间的软件很难兼容。
第二种配置中，整体考虑采用RTU（远程终端模块）+电台的方法。在泥位计端用RTU+电台把信号传给中控室，在中控室用RTU+电台把信号接收到以后，再转为模拟信号送给三菱的PLC，这样就不存在软件的兼容问题，而且此种配置安装调试简单，所有的指令已经集成在RTU中，无需另行编程。
建议用户采取第二种方法进行配置，发射端每台泥位计安装RTU+电台，接收端只需一套RTU+电台即可接收所有信号。
推荐配置：
配置1：
中控室接收端：EL7052型MDS数传电台、PK-25型MDS电台专用开关稳压电源、CA200A-2型吸盘天线
泥位计发射端：
EL7052型MDS数传电台、PK-25型MDS电台专用开关稳压电源、CA200A-2型吸盘天线、LP-2B Plus型避雷器（用于电台）、V20-C/2型德国OBO电源避雷器、JD-50型避雷器接地铜缆、ADAM4520型研华转换器、ADAM4017型研华I/O模块
配置2：
中控室接收端：HY120型工业控制RTU、HY230V型无线数传电台、电台专用开关稳压电源、玻璃钢全向天线
泥位计发射端：HY115型工业控制RTU、HY230V型无线数传电台、电台专用开关稳压电源、吸盘天线、日本钻石避雷器
四、方案总结
用无线电台组建专用无线数据传输方式，具有投资少、开通快、维护简单、适应性强、扩展性好等优点。模拟数传电台安装方便，原理简单，但由于其致命的弱点，现已逐渐被数字数传电台代替。数字数传电台以其性能优异、传输可靠和坚固耐用，已逐步占据工业无线通讯的主流方式。公众网的GSM系统虽然也有覆盖范围广、小区制多基站、数据速率高、信息有效可靠等优点，但就该水厂当前的实际情况来看，运用此系统则不是很合理。
为保障人民群众生命健康安全，对食品安全事故作出及时有效处理，根据《中华人民共和国食品安全法》的有关要求，制定本方案。
一、领导小组及职责
我厂成立食品安全事故处置领导小组
组长：王洪亮
成 员： 班得瑞 职责：
1）负责食品安全报告的登记、上报信息反馈；2）现场调查；3）原因分析；4）采取控制措施；5）作出处置决定；6）撰写调查报告。
二、食品安全信息收集和报告
我厂设立食品安全报告专线电话：55332220 一）信息收集
1、质量管理组应经常浏览国家、省、市的食品安全信息网及卫生、质检、药监等相关网站。及时收集有关食品安全信息。
2、收集市场反馈的本公司产品质量安全信息。二）、报告程序
1、各组接到有关食品安全信息后，立即按要求仔细询问有关情况并进行登记，属于一般质量投诉的填写《客户质量投诉调查处理记录》，属于食品安全事故的填写《食品安全事故处置记录》，提出初步控制意见，立即报告主管，主管应及时作出反应。
2、领导小组组织相关人员立即赶赴现场，调查核实。
三）、报告时限
在知悉发生下列重大食品安全事故1小时内报告卫生、质检、药监部门；根据事故处理的进程或者上级的要求随时作出阶段报告。
三、调查与控制
一）在接到食品安全事故或者疑似食物中毒事故报告后，有关人员应当及时到达现场进行调查处理，采取下列措施：
1、协助卫生机构对中毒人员救治；
2、企业立即停止食品生产经营活动，对可疑中毒食品及其有关工具、设备和现场采取临时控制措施；
3、积极配合卫生、食品监管部门调查小组进行现场调查。二）、对造成食品安全事故的食品或者有证据证明可能导致食品安全事故的食品采取下列临时控制措施。
1）封存造成食品安全或者可能导致食品安全的食品及其原料； 2）封存被污染的食品用工用具。取得食品监督部门同意后及时清洁消毒。
为控制食物中毒事故扩散，按照《产品召回管理办法》收回已售出的造成食品安全的食品或者有证据证明可能导致食品安全的食品。经检验，属于被污染的食品，在食品监管部门监督下销毁。
四、总结及预防
1）总结分析造成食品安全事故的原因，汲取教训，认真反省，按“三不放过“的原则进行整改，并提出预防措施，防止事故的再次发生。2）加强培训，重点是食品安全和食品卫生知识等，加强清洁消毒，避免加工过程交叉污染。
3）严格检验，做到不合格物料部投产、不合格品不下流、不合格产品不出厂。
韶山市芜湖纯净水厂
防水堵漏工法所采用的基本原理是化学灌浆。无论怎样渗漏、怎么出水都可以在短时间内控制。化学灌浆就是利用手工或机械手段，进行带水堵漏，在压力作用下，将特制的化灌材料灌入到建筑物结构裂隙中，使灌浆材料在裂隙中凝固，以达到充填裂隙和止水的目的。无论怎样渗漏、怎么出水都可以在短时间内控制。
我公司根据多年在南京自来水厂的防水施工经验，在治理结构缝、施工缝、污水池、地面水池、管、矿井等漏水情况时采用不同的施工方案，根据现场实际勘查决定采用背水反压堵漏法施工。确保堵漏之处无渗漏现象发生。
1、堵漏方法与施工工艺：
背水反压堵漏法有注浆法和嵌缝法二种方法配套施士。先凿开隧道与水泥交界处的一周，将水泥凿成3.5*4.5的U型缝口和平面漏水处的每一个漏缝都成U型，清理漏水层表面,冲洗干净后,即使用速凝止水材料进行埋管、抽营、引水减流作业,凹槽不要一次填满,以便为嵌缝留出余地,每隔一定的距离里设一个竹节(注浆嘴),速凝材料达到一定强度后,就可能过竹节反压灌注弹性堵漏浆液,一直灌至变形缝不再出水为止,遇水膨胀速凝,然后在止水的变形缝凹柄上部用浇注料嵌填压实表面层。采用材料防水和结构防水相结合,即刚柔相结合的长效防水
2、堵漏工艺。
a、按甲方要求指定的工程量进行凿缝。
b、清理漏水部位,将漏水缝凿出成U型缝口。
c、铣漏水缝口,预埋竹节,清洗漏水缝口,填埋堵料,安装抽管和竹节(注浆嘴)。d、导流、减压、缩小流水量,控制漏水点,大水流改小水流, 使小水流从安装好的导流管流出。e、配料：将几种试剂配兑成二组混合浆液,根据漏水量的大小, 确定配料的凝固时间。f、反压注浆:注浆的压力必须大于漏水的压力,这样才将水流推回,并渗透进漏水岩石毛细缝内,遇水膨胀速凝,达到长期深层止水的效果。g、挖出竹节(也可不挖出),直接用堵料填平。
h、表面处理,经自查无渗漏现象后,将表面套浆刮平。
3、堵漏材料性能
甲、乙、丙、丁四种高分子化学材料配对好后为液体,具有良好的亲水性能, 水即是稀释剂；又是固化剂。渗透性深,能渗入砼结构 的毛细缝内,凝固前和水一样无孔不入,浆液遇水后分散化合,进而凝胶固结。
前一阵子，提到的用自吸泵取水加自来水反冲洗功能，现具体阐述一下思路，不足之处，请多指点。
1、用自吸泵代替潜水泵，自吸泵前级加一个电动阀门，电动阀门和自吸泵共用一个启动电路，自吸泵启动时，电动阀门打开，自吸泵关闭时，电动阀门也关闭，这样就可以防止自吸泵内的引水倒流掉。
电动阀门应选用电动球阀，其关闭时密封性很好，而且其关闭大约需三秒钟时间，因为自吸泵关闭时，泵还会惯性转动，但电动球阀也是延迟三秒钟才关闭，这样取水管路的协调性就会很好。
2、原先的潜水泵自带的滤网功能，用一个有微孔的取水头替代。在取水头与自吸泵前级的电动球阀之间接入一根自来水管，在自来水管上安装一个电动球阀，用于控制自来水对取水头的反冲洗。
3、工作原理简介：
新的取水方案，增加两个电动球阀，一个是安装在自吸泵前级的电动球阀（以下简称为自吸泵电动球阀）、另一个是安装在接入在自吸泵电动球阀与取水头之间的自来水管上的电动球阀（以下简称为自来水管电动球阀）。
当自吸泵启动时，自吸泵电动球阀也打开，但自来水管电动球阀关闭，所以自吸泵启动时是从取水头处抽水样；当自来水管电动球阀打开时，自吸泵电动球阀就关闭，自来水管的水压就冲向了取水头，实现对取水头的自动反冲洗。
一个电动球阀一般有四根线，两根是电源线，两根是信号线，两根信号线导通，电动球阀就会打开，两根信号线断开，电动球阀就会关闭。所以可以将自吸泵电动球阀信号线接到PLC控制箱里的交流接触器上的常开触点上。交流接触器一旦闭合，常开触点就会闭合，就可以使自吸泵和自吸泵电动球阀一起同时启动。交流接触器一旦断开，自吸泵和自吸泵电动球阀就一起关闭。自来水管电动球阀的信号线通过一个小继电器接到PLC的输出端口上。通过PLC对其进行控制，但要在PLC里添加指令。下面就讲一下PLC的程序更改设计。
4、PLC程序更改：
预处理系统的PLC程序我没看过，但毕竟只有五、六个控制点，其程序谈不上复杂。所以上述说的要更改一下PLC程序，我想应该很简单。
①增加两个时间计数器，在规定的时间对自来水管电动球阀进行置位和复位，以实现自动对取水头的反冲洗。
②考虑到按下预处理系统的”清洗”按钮后，只对水样池的滤网进行清洗，现需增加对取水头的手动反冲洗，也增加两个时间计数器和置位指令实现对取水头手动清洗功能。③增加两个置位指令，一个对自来水管电动球阀的自动复位，一个用于按下“复位”按钮后对自来水管电动球阀的手动复位。
就这么简单，总之，PLC程序的更改很容易。
5、更改成本和效益分析：
按照上述方式对现有预处理系统进行更改，需增加一个自吸泵和两个电动球阀。自吸泵建议采用“威乐”的，这种水泵是一家德国公司在中国产的，号称是用不坏的。电动球阀两个，共需几百元左右的成本。其它的成本很少，可以忽略不计。
1 大型净水厂水处理工艺流程概要
稳压配水井→机械混合池→形板絮凝池→斜板沉淀池→V型滤池→清水池→送水泵房→配水管网。
2 主要建筑物
稳压配水井、净水间及鼓风机房、清水池、送水泵房及吸水井、加氯间、投药间、排水泵房、废水回收水池、污泥处理间等。
3 在线仪表及主要控制设备
1) 稳压配水井:原水流量计, 控制流量调节阀、前加氯;流量调节阀, 调节原水流量, 开关阀门;液位计, 计量水位;
2) 混合池:竖轴式搅拌机, 两用可调堰门;
3) 絮凝池:鼓风机, 悬浮填料冲洗气源;液位计, 计量水位;电磁阀, 控制悬浮填料冲洗;刀闸阀, 絮凝池排泥;链条刮沫机;
4) 沉淀池:链条刮泥机;刀闸排泥阀, 污泥界面计排泥控制、排泥周期, 监测泥位;污泥浓度计, 排泥时间;浊度仪, 测出水浊度;颗粒计数仪, 检测出水颗粒分布;
5) V型滤池:反冲洗水泵, 气水冲洗, 水洗;液控蝶阀;流量计, 反冲洗出水管;反冲洗鼓风机;空气流量计;参与控制的滤池阀门, 进水阀, 出水阀, 反冲洗进水阀, 反冲洗进气阀, 反冲洗排水阀, 排气阀, 初滤水阀;参与控制的滤池在线仪表:液位计, 压差计, 滤后水浊度仪, 颗粒计数仪;
6) 清水池吸水井:液位计, 电磁流量计;
7) 送水泵房:单级双吸卧式离心泵, 单级单吸卧式离心泵, 输送用水;潜水排污泵, 排除泵房积水;液控蝶阀, 多功能水泵控制阀;电动蝶阀;压力变送器, 供水压力监测、水泵控制;电磁流量计, 计量供水量;真空泵;液位信号计, 真空罐内, 指示水位、控制真空泵开、关;
8) 加氯间:由生产商成套, 包括控制、设备和仪表;
9) 投药间:碱式氯化铝, 储液池→溶液池→投药泵→混合池。液位计, 储液池、溶液池液位;电磁流量计, 计量流量;移动电流监测仪, 对应进水流量计, 控制溶液投加量;储液池出药阀, 储液池进气阀, 液池出药阀, 溶液池进气阀, 溶液池进水阀;投药隔膜计量泵;鼓风机, 在投药间;
10) 高锰酸钾投加:溶液制备装置→投药泵→稳压配水井进水管;
11) 聚丙烯酰胺投加:溶液制备装置→溶液稀释→投药泵→混合池及沉淀池出水渠。溶液制备装置, 溶液稀释, 投药卧式螺杆泵, 电磁流量计, 投药管道上, 溶液制备和投加手动控制;
12) 粉末活性炭投加:拆包卸料机 (有吸尘器) →输送器→储料仓 (真空吸尘器) →输送器→供料装置→溶解池 (搅拌机和自动配水) →投加泵→流量计→稳压配水井进水管。设备手动控制;
13) 废水回收池:反冲洗排水→废水回收水池→废水回收水泵→电磁流量计→稳压配水井。回收水排污泵, 超声波液位计, 显示液位, 参与水泵控制;电磁流量计, 出水总管上;
14) 污泥处理:沉淀池排泥→调节池→浓缩池→污泥贮池→脱水机。污泥调节池, 立式螺杆泵, 污泥至浓缩池;潜水搅拌器, 污泥调节池内;超声波液位计, 显示液位、参与水泵控制;电磁流量计, 排泥总管上, 计量流量、参与排泥控制;
15) 浓缩池和污泥贮池:刮泥机, 排泥螺杆泵, 污泥浓度计, 显示污泥浓度、参与排泥泵控制;超声波液位计, 显示液位, 参与浓缩池排泥泵、污泥脱水机进料泵控制;潜水搅拌器, 污泥贮池;
16) 污泥离心脱水机, 聚丙烯酰胺溶液制备装置, 脱水机进料泵, 脱水机投药泵, 浓缩池投药泵, 水平螺旋输送机, 脱水机冲洗水泵, 电磁阀, 电磁流量计, 脱水机进料管上;计量流量、参与进料泵控制;电磁流量计, 脱水机投药管上;计量流量、参与投药泵控制;电磁流量计:浓缩池投药管上。脱水机由生产商提供, 包括脱水机与进料泵、投药泵及螺旋输送机的联动、进料量和投药量控制、脱水机冲洗控制;聚丙烯酰胺溶液制备, 溶液制备控制由装置生产商提供;
17) 排水泵池:潜水排污泵;超声波液位计;显示液位, 参与水泵控制;
18) 取样间, 取样泵, 浊度仪, p H计, 高锰酸盐指数测定仪, 取样间;滤池出水总渠;浊度仪, p H计, 溶解氧测定仪, 氨氮在线测定仪, 温度变送器, 防病毒测定仪, 取样间, 原水管道前加氯点之前;
19) 供配电系统:10k V开关站, 送水间、净水间变电站, 电量计量:电压、电流、有功功率、无功功率, 主要供配电设备工作状态。
以上基本全面列出系统监控和采集项目, 不该列入检修和辅助项目, 无端增加系统规模, 也不能随便遗漏其中必要的项目。
4 自控系统组成
中控室主站, 净水间、投药间、加氯间、脱水间、送水间分站, 为集散型控制, 分散控制、集中监测管理系统。系统网络为环网经光电转换器由光缆传输信号, 构建高速高可靠双冗余工业以态网, 数据总线为双重化结构, 一条环网作数据主干网, 另一条作后备数据网投入。设计上应特别注意规范分站之间及与总站之间通信接口和传输协议, 加氯系统、污泥脱水系统、供配电系统一般自成体系有独立的控制系统, 由各自生产商分别提供, 不提前约定和规定, 不同的设备不同的接口, 无法直接通讯, 总系统功能无法实现。
5 中控室总站
为全厂运行控制、管理信息处理和指挥调度中心, 采集工艺仪表参数, 设备运行状态, 调整和控制工艺运行。动态画面显示全厂生产过程、变配电系统的工作状态以及工艺设备运行状态, 设备报警状态进行显示以及信息处理, 并与视频系统辅助相配合, 实现全厂实时监控和管理。
6 控制分站
根据工艺区域分布要求合理布局;负责工艺区域内运行设备的控制、管理及信息处理;采集工艺区域内仪表参数, 设备运行状态, 自动控制工艺区域设备运行, 通过工业以太网与中心控制室交换信息, 上传信息和接收下传调度管理指令。
7 现场在线仪表
实时检测工艺参数, 控制设备运行, 分析和调控工艺的依据;原则上尽量慎用并选择高档产品, 如浓度、浊度、颗粒、界面、溶解氧和氨氮等。
8 结论
本文对主站、分站硬件和应用软件不做具体选择探讨, 希望为实现科学合理完善的大型净水厂自控系统提供指导。
摘要：讲述大型净水厂自控系统实现的合理构成和内容, 提出系统实现中容易出现问题和疏漏的地方, 为实现合理完善自控系统提供指导。
关键词：净水厂,自控系统,实现
参考文献
[1]给水排水设计手册-电气与自控 (第8册) .中国建筑工业出版社, 2008-10-23.
【关键词】自来水厂；水处理；PLC；应用
PLC是集计算机技术、自动控制技术、通信技术为一体且可编程的自动控制系统，其安全可靠、操作简单，在各行各业的应用十分广泛。水厂的水處理程序引用PLC自动控制系统，使水处理的各操作环节更加精确化，提高了供水质量和生产效率，实现自来水厂的现代化管理，并给企业带来十分可观的经济效益。
1、水厂水处理的工艺流程
虽然不同水厂在设备和水处理工艺方面有很大区别，但其基本的处理流程却基本相同，可分为：取水—药剂制备和投加—混凝—沉淀—过滤—消毒—送水。水厂的水源通常利用水泵抽取地表的湖泊、江河或地下水，并输送至净水厂，这种水源水质含有溶解物、胶体、悬浮物、细菌等有害成份，需要经过净水处理，去除水中的有害物质后，才可以向用户供给，保证供水安全。一般情况下，在水抽入至净水厂后，净水厂要按照生产工艺要求，配制各种药剂（通常为聚合化铝、硫酸铝、三氯化铝等），再将药剂和氯气投入原水中。药剂与水均匀的混合后，便开始产生化学反应，生成的氢氧化铝吸附水中的有害物质，形成大颗粒絮状的凝体，这一过程便是水处理的混凝过程。原水在沉淀池内混凝并生成絮状体后，在重力的作用下从水中分离，再流入沉淀区的沿水截面，缓慢流向出口区。此时，水中的杂质形成絮状颗粒并沉于沉淀池的池底。水处理工艺流程的过滤环节，是利用石英砂等具有黏附作用的滤料层，截住原水中的悬浮颗粒，清除细菌、有机物、病毒等有害物质，使原水进一步澄清。由于这个环节的有害物质，被吸附在石英砂等滤料层中，需要定期进行反冲洗工作。消毒处理则是对原水进行的杀菌和消毒过程，经过过滤处理后的原水浑浊度降低，部分残留的细菌、病毒等，将在此阶段被清除。消毒后的水存储在清水池内，再由水泵的提升加压，经过输、配管道，输送至用户。
2、水厂PLC控制系统模块划分
根据水处理的工艺流程，水厂PLC控制系统的子系统模块可以划分为六个子系统：中央控制室自动调度系统（PLC1）、取水泵房的自动控制子系统（PLC2）、加药与混凝自动控制子系统（PLC3）、沉淀自动控制子系统（PLC4）、过滤与消毒自动控制子系统（PLC5）、送水房自动控制子系统（PLC6）。各子系统均独立控制所管辖设备的操作运行，再通过通讯网络联结到中央控制室的上位机操作站。在中控室上位机的人机操作界面，进行控制指令的编程，由中央控制室的自动化调度系统，统一调度控制，实现整个生产过程的自动化控制。
3、水厂的PLC控制系统
3.1水厂PLC控制系统的主要功能
1）显示功能。通过中央控制室的人机交换界面，可实时、动态且形象地显示所有设备的运行状态、各水处理环节的主要技术参数，并以趋势图的形式，提示设定重要参数的变化情况。2）操作和控制功能。系统操作人员，在得到授权的条件下，可在中控室对系统内的任何设备进行人工操作，可直接对任何分控站的PLC做出编程或参数修改。3）报警功能。当运行的设备发生故障或设定的重要参数出现偏离时，PLC自动控制系统的人机交换界面，将做出画面和信息提示，并发出声光报警信号。同时，将事故发生的时间、位置等信息存入报警数据库，以便操作人员的后续事故排除。4）数据管理功能。PLC控制系统提供生产数据储存库，水处理的原始生产数据，将自动储存在数据库中，以便日后的数据分析、统计和事故调查。5）数据处理功能。系统利用在线参数与数据库中的数据，计算主要的生产指标。6）通讯功能。公司的总调度室，可直接向中控室下达指令，中控室也可将所有生产信息发送到公司。当系统接入企业内部建立的WEB服务器后，涉及水务生产的所有实时数据、统计分析数据等，均可通过内部网络查询，公司各部门也可同时共享系统的生产运行信息。7）输出和打印功能。根据公司的要求，系统可输出并打印生产所需要的各类报表。
3.2水厂PLC控制系统的应用
1）开关量的逻辑控制。传统的水厂控制系统对开关量的控制采用继电器，其操作过程复杂，但这种涉及开关量的逻辑控制，对PLC控制系统来说，却是一项最基本且容易实现的功能。通过PLC系统的简便操作，可完成水厂生产流水线中，涉及加矾、加氯等工艺流程的顺序控制、逻辑控制以及对单个设备的控制等。2）PLC的模拟量控制。水处理过程中的液位、压力、流量、温度等是持续变化的模拟量，而PLC控制系统通常会配置模数转换模块，可将模拟量与数字量互相转换（A转换D或D转换A）。操作人员只需在人机交换界面修改参数，即可对这些模拟量进行控制。3）过程控制。所谓过程控制，是指水处理过程中，通过PLC控制系统编制各种控制算法程序，实现对流量、压力、温度等模拟量的闭环控制。大部分PLC控制系统都配置PID模块，通过PID运行专用的PID子程序，是闭环控制系统通用的一种调节方法。4）数据处理。PLC系统具有操作、数据传送、数据转换、数学运算、排序等功能，可以实现对水处理的数据的采集、分析和处理。采集的数据与存储器内的参考值进行比较分析，利用通信网络向智能装置下达控制指令以纠正偏差，完成自动控制操作。同时，将采集的数据值可用表格形式打印，以供操作人员检查。5）通信及网络。PLC控制系统的通信涉及各子系统PLC之间、子系统与中央监控系统、PLC与智能设备间的通信。现如今，各水厂都建立内部WEB网络，净水车间、送水泵房、中央控制室等，通过100MB的工业以太网连接，确保水处理信息传输的及时性。
4、结束语
PLC控制系统是借助于上位机的编程来实现对下位机的自动控制，从而做到对水厂水质实时性和精确性的监控。这种系统功能完善、结构简单、组态灵活并具有较强的抗干扰能力，已成为水厂现代化运行管理的重要组成部分。其先进的自控技术，不仅解决了以往水处理过程的工况复杂、成本高等难题，而且提高了生产效率，降低了能源消耗，为水厂的效益增收和持续发展奠定了基础。
参考文献
