水廠自動化工程完整介紹T 32

威遠縣糧豐水廠綜合自動化系統(tǒng)成都賽深科技有限責(zé)任公司設(shè)計施工

糧豐自來水廠建設(shè)工程是威遠縣的重點工程之一，位于威遠城外兩公里涼風(fēng)坳。工程建設(shè)一期供水2.5萬噸/日，二期供水5萬噸/日。系統(tǒng)總共分為安防系統(tǒng)、自控系統(tǒng)及中控室三部分。其中,自控系統(tǒng)主要分為加氯加藥系統(tǒng)、濾池系統(tǒng)、泵房系統(tǒng)三部分，分別采用PROFIBUS與中控室通訊，系統(tǒng)采用變頻變壓變流控制，根據(jù)流量的變化采用專用算法自動選擇合適泵型變頻供水確保出廠壓力，自動彌補因為流量變化而產(chǎn)生的壓力管道損失，真正確保用戶終端壓力恒定，真正做到根據(jù)用戶的用水情況自動優(yōu)質(zhì)供水。將生產(chǎn)成本降至最低。

安防系統(tǒng)主要包含廠區(qū)攝像頭及附屬云臺，和周圍圍墻的紅外周界，并在中控室集中顯示和控制。中控室作為整個廠區(qū)的核心和大腦，集中控制顯示整個廠區(qū)的所有設(shè)備運行情況，具有以下功能：一、直觀顯示所有設(shè)備運行狀況；二、所有設(shè)備的遠程控制和監(jiān)視；三，整個廠區(qū)數(shù)據(jù)的記錄；四、所有安防設(shè)備的顯示控制和記錄；五、提供良好的人機界面，以利于業(yè)主根據(jù)實際情況做修改，確保整個系統(tǒng)的最佳運行狀態(tài)。六、提供各種聲音報警，以確保操作員注意。水廠概況

綜合自動化管理、控制系統(tǒng)采用一套西門子S7-DP過程控制系統(tǒng)（PLC控制器加上通訊設(shè)備組件），過程檢測儀表采用標(biāo)準(zhǔn)儀表、4～20mADC信號。通過S7-DP網(wǎng)，分別實現(xiàn)對各設(shè)備的集中管理與分散控制。S7-DP是一種適合數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、網(wǎng)絡(luò)通訊的應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的系統(tǒng)，具有很高的性價比。本系統(tǒng)主要由上位計算機、PLC和現(xiàn)場儀表、設(shè)備組成。上位機對系統(tǒng)進行管理和監(jiān)督，實現(xiàn)系統(tǒng)的在線檢測，統(tǒng)計，圖形顯示，報警和打印，在線修改系統(tǒng)各分部的控制參數(shù)。通過DP的聯(lián)結(jié)，S7-300作為主控制器并通訊主站實現(xiàn)人機交互、通過DP實現(xiàn)與現(xiàn)場設(shè)備的同步運行，根據(jù)實際的測控點位配以相應(yīng)的I/O模塊。以DP構(gòu)成生產(chǎn)現(xiàn)場的通訊網(wǎng)絡(luò)，組成一個功能完善、高效率的DCS系統(tǒng)，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的實時數(shù)據(jù)采集和自動控制，傳送分布于各處的工藝參數(shù)至中央控制室，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理、監(jiān)視。在確保生產(chǎn)正常穩(wěn)定運行的同時，進一步促進生產(chǎn)效率的提高，降低運行成本，提高供水質(zhì)量。根據(jù)工藝要求與設(shè)備分布，并充分結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)，在保證系統(tǒng)合理的性價比的基礎(chǔ)上應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的先進性、可擴展性，為今后用戶改造與擴建提供空間和技術(shù)上的保證，使用戶的投資能得到長期保障。網(wǎng)絡(luò)化的控制系統(tǒng)DP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向用戶提供了如下好處：簡化施工而降低成本對任何應(yīng)用，配置方便簡單、快速的起動生產(chǎn)中的高度靈活性可靠和確實的診斷數(shù)據(jù)可靠的數(shù)字傳輸技術(shù)

S7-300的CP專用通訊模塊早已用固件（HardwareandSoftware）的方式實現(xiàn)通訊功能，它減輕了數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）的負擔(dān)，如數(shù)據(jù)流控制，成組等通訊任務(wù)，為工業(yè)現(xiàn)場的快速數(shù)據(jù)通訊提供了基礎(chǔ)。本系統(tǒng)以WINCC為控制軟件開發(fā)平臺，其強大的功能能充分表達各種復(fù)雜的工藝要求，靈活方便的管理不同的控制器之間的數(shù)據(jù)交流。WINCC能夠編制豐富細膩的人機界面，其C語言的腳本編輯為應(yīng)用軟件的二次開發(fā)提供了更大的空間和豐富的功能支持,具有豐富的數(shù)據(jù)處理能力。電視墻莊重氣派，整個中央控制室簡潔、大方可自由操作的監(jiān)控畫面

監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選用國外先進的監(jiān)控產(chǎn)品，并應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、高性能、高可靠性、可擴展性、安全性、安裝操作維護簡單、智能化網(wǎng)絡(luò)管理的特點。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的主要目的是實現(xiàn)整個水廠重點區(qū)域的實時監(jiān)控功能，并根據(jù)用戶的要求力求做到經(jīng)濟、可靠、合理、先進。在日常運作中，電視監(jiān)控系統(tǒng)是企業(yè)現(xiàn)代化管理必不可少的手段之一，它像一雙雙永不疲倦的眼睛忠實地監(jiān)視著整個受控區(qū)域，為管理人員送去重要的圖像信息資料。避免人為的失誤和破壞。

本自動控制系統(tǒng)對水廠內(nèi)的送水泵房系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)和與加氯系統(tǒng)通訊、氣水濾池實施獨立的運行控制。每套系統(tǒng)設(shè)置一套基于可編程序邏輯控制器（PLC）的控制站，在中央控制室建立一套統(tǒng)一的過程監(jiān)控HMI并為水廠配備一套電視監(jiān)控和紅外周界系統(tǒng)。電視電控系統(tǒng)由一臺工控機統(tǒng)一管理，自動化系統(tǒng)則由兩臺軟件配置一樣的兩臺工控機并立運行，提高可靠性。即可熱備也可后備。

一體化球形攝像機采用旋轉(zhuǎn)球配置，內(nèi)置1/4”彩色CCD，水平分辨率為470線，低照度為0.01Lux，內(nèi)置28倍光學(xué)變焦鏡頭，可0－355°水平，0～90°向下連續(xù)無盲點監(jiān)視，通過變焦，最遠可視距離不小于200m，RS485通訊，64個預(yù)置點，云臺內(nèi)置解碼器支持Pelco-P協(xié)議。設(shè)備為智能型，集攝像機、變焦鏡頭、云臺、解碼器于一體的設(shè)備。控制系統(tǒng)的過程監(jiān)控HMI（2臺式工業(yè)PC）1、過程監(jiān)控HMI的主要功能有：過程數(shù)據(jù)處理，報表生成(屏幕顯示)，過程顯示，過程的指令界面2、過程監(jiān)控HMI的數(shù)據(jù)處理功能包括以下內(nèi)容：過程變量的歷史趨勢初級信號的處理，例如：狀態(tài)信息(開/

停、開/關(guān)等)，報警信號和擾動信號模擬變量監(jiān)視3、報表生成功能提供如下功能：日報表、月報表、年報表、報警4、過程顯示功能提供如下內(nèi)容：動態(tài)的流程畫面、歷史數(shù)據(jù)的顯示、實時趨勢顯示、信息的顯示5、指令由操作員輸入并具有以下功能：控制系統(tǒng)的設(shè)定點、啟停設(shè)備、故障/錯誤和干擾信息的確認6、系統(tǒng)提供密碼功能，具有不同的權(quán)限功能。送水泵房系統(tǒng)概述

送水泵房是自來水廠最重要的設(shè)備，也是能耗最高的地方。先進、合理、可靠的系統(tǒng)設(shè)計可保證安全、正常的生產(chǎn)過程，和最佳的經(jīng)濟效益。送水泵房包括5臺水泵及配套的出水電動蝶閥（2臺90KW、2臺75KW、1臺75KW），由1臺90KW的變頻器和1臺軟啟動器帶動實現(xiàn)變流變壓組合投切、從而滿足用戶末端的恒壓供水。該系統(tǒng)是水廠系統(tǒng)構(gòu)成的主要部分，送水泵消耗的電能占生產(chǎn)成本的很大比例，因此精心配置送水設(shè)備、設(shè)計合理有效的控制策略是十分必要的。本系統(tǒng)設(shè)置一個PLC站并作為控制中心站與中央控制室連接。為了提高系統(tǒng)的可靠性，本PLC站采用了雙控制器模式。S3-300控制器是一種適合于大中型自動化系統(tǒng)的西門子產(chǎn)品，其杰出的性能完全勝任了變流變壓供水系統(tǒng)的要求。同時系統(tǒng)提供了一套S7-200控制器作為后備，當(dāng)主控制系統(tǒng)故障時，通過人工干預(yù)S7-200系統(tǒng)，保證正常供水。

水是人們生活的基本需求，提供優(yōu)質(zhì)的生活用水關(guān)系到人民的身體健康，是一個必須高度重視的問題。隨著市場經(jīng)濟的深化,自來水公司不僅要滿足人們的用水要求，而且必須充分考慮企業(yè)自身的利益，因此，為企業(yè)建立優(yōu)質(zhì)、高效、合理的管理體系，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益是十分必要的。利用自動化控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)化管理功能對水廠進行現(xiàn)代化改造，是實現(xiàn)這一目的的物質(zhì)前提。一般的自來水廠都采用多個PLC控制站檢測完成前端的檢測與控制，通過各種形式的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)同中央控制室連接起來，完成對水處理的綜合控制管理。主要監(jiān)測的參數(shù)有:入出廠水流量、管網(wǎng)供水壓力、水位、原水和清水濁度、聯(lián)絡(luò)自動加氯和自動加藥系統(tǒng)、余氯、PH值等，也可以根據(jù)用戶的要求監(jiān)測其他參數(shù)。雙母線控制結(jié)構(gòu)是變流變壓多組合技術(shù)平穩(wěn)實現(xiàn)的前提

由于送水泵的功率等級具有階梯搭配，保證在實現(xiàn)恒壓供水的的過程中，供水功率的投加或切除時變化梯度盡可能地小，從而保證供水壓力盡可能地平穩(wěn)，同時避免過功率投加引起泵閥頻繁切換從而造成能量損失和機械磨損。我們在送水系統(tǒng)中配置了一臺軟啟動器，這樣，軟啟動器即可以與變頻器配合工作，減少變頻器的起停次數(shù)、減少電動閥門的開關(guān)次數(shù)，延長設(shè)備的壽命，當(dāng)變頻起器故障時，軟啟動也可以作為一種后備措施保證供水。

當(dāng)系統(tǒng)需要投加工頻泵時，通過軟起母線直接啟動，不影響變頻泵的正常工作，避免電動閥門配合水泵工作的反復(fù)開關(guān)過程。

如果用戶條件允許，我們可以使用兩臺變頻器、采用三母線結(jié)構(gòu)保證投入設(shè)備和退出設(shè)備以線性進退的方式完成切換，三母線制可保證系統(tǒng)自動故障或變頻器故障后，能夠通過軟啟動母線任意啟動水泵。

本系統(tǒng)的水泵空氣開關(guān)都自帶聯(lián)鎖觸點，一旦拉下空氣開關(guān)，將在電氣上把此泵與系統(tǒng)隔離并通知PLC此泵脫離系統(tǒng)，確保設(shè)備檢修安全。系統(tǒng)安全的各種保障措施-----操作安全重要參數(shù)的修改必須有授權(quán)許可

送水泵房發(fā)生嚴重故障時，在中央控制室可以遠程屏蔽系統(tǒng)的自動運行功能，防止事故擴展。操作的二次選擇性則防止誤操作?？蛇x擇的變流變壓控制方式和自動恒壓控制方式增強了系統(tǒng)的可用性。系統(tǒng)安全的各種保障措施-----控制策略除保證完整的工藝目的實現(xiàn)外，控制程序還涵蓋完備的故障處理機制和故障提示功能。

一旦變頻器故障，系統(tǒng)自動退出“自動運行”狀態(tài)，并鎖定故障信息（即使故障消失），防止系統(tǒng)震蕩。排除故障后，必須按復(fù)位按鈕才能恢復(fù)自動，保證萬無一失。

控制程序一直監(jiān)視每臺水泵的狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障（包括熱過載、人為拉斷對應(yīng)的空氣開關(guān)、對應(yīng)的電動閥故障），系統(tǒng)自動把故障水泵解列并給出報警信息。如果此設(shè)備本身沒有運行，系統(tǒng)不再試圖啟動它，如果設(shè)備正在運行則立即停止它。故障解除后從新入列等待控制程序的指令。系統(tǒng)安全的各種保障措施-----防雷和接地

閃電是自然界強大的脈沖放電現(xiàn)象。地球上每天約有800萬次云對地的閃電，平均每秒鐘有100次。它已成為十大自然災(zāi)害之一，給人類帶來巨大的損失。除用戶供電系統(tǒng)本身已有的防雷措施，為了保證控制系統(tǒng)的安全，增設(shè)了專門的弱電接地裝置、信號防雷模塊，增強弱電信號傳輸?shù)陌踩?。添加了降阻劑的專用接地裝置S7-300是SIMATIC控制器器中銷銷售量量最多多的產(chǎn)產(chǎn)品，，它已已成功功地用用于范范圍廣廣泛的的自動動化領(lǐng)領(lǐng)域。。S7-300的重點點在于于為生生產(chǎn)制制造工工程中中的系系統(tǒng)解解決方方案提提供一一個通通用的的自動動化平平臺。。這就就是說說，S7-300是用于于集中中式或或分布布式結(jié)結(jié)構(gòu)的的優(yōu)化化解決決方案案。堅堅持不不懈的的創(chuàng)新新和改改革使使S7-300這個廣廣泛應(yīng)應(yīng)用的的自動動化平平臺能能持續(xù)續(xù)不斷斷的升升值。。如果用用戶的的自控控系統(tǒng)統(tǒng)任務(wù)務(wù)需要要多于于8個信號號模塊塊或通通訊處處理器器模塊塊時，，則可可以擴擴展S7-300機架?在4個機架架上最最多可可安裝裝32個模塊塊，最最多3個擴展展機架架(ER)可以接接到中中央機機架(CR)上每個個機架架(CR/ER)可以插插入8個模塊塊?通過接接口模模塊連連接每每個機機架上上(CR/ER)都有它它自己己的接接口模模塊。。它總總是插插在CPU旁邊的的槽內(nèi)內(nèi)，負負責(zé)與與其他他擴展展機架架自動動地進進行通通訊。。通過過IM365擴展可可擴展展1個機架架，最最長1米，電電源也也是由由此擴擴展提提供。。通過IM360/361擴展可可擴展展3個機架架，中中央機機架(CR)到擴展展機架架(ER)及擴展展機架架之間間的距距離最最大為為10米。?獨立安安裝，，每個個機架架可以以距離離其他他機架架很遠遠進行行安裝裝，兩兩個機機架間間(主機架架與擴擴展機機架，，擴展展機架架與擴擴展機機架)的距離離最長長為10米。?靈活布布置，，機架架(CR/ER)可以根根據(jù)最最佳布布局需需要，，水平平或垂垂直安安裝。。S7-300主系統(tǒng)統(tǒng)具有有很強強的擴擴展能能力適適應(yīng)用用戶不不斷增增長的的需要要CPU315-2DP是具有有中到到大容容量程程序存存貯器器和PROFIBUS-DP主/從接口口的PLC-CPU,它適用用于包包括分分布式式及集集中式式I/O的任務(wù)務(wù)中，，64K程序存存儲容容量、、字操操作速速度0.2uS、中央央機可可集中中管理理32767點DI/O和2048點AI/O、通過過DP可管理理32767點DI/O和2048點AI/O（每個個DP從站I/O映像能能力244字節(jié)））。5V供電。。西門子子產(chǎn)品品強大大的通通訊能能力，，使得得不僅僅泵房房主站站能按按需要要進行行擴展展，還還能夠夠通過過總線線連接接，擴擴充近近百個個子系系統(tǒng)，，完全全滿足足一個個中型型企業(yè)業(yè)的需需要。。S7-300通過通通訊處處理器器，或或通過過集成成在CPU上的PROFIBUS-DP接口連連接到到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。帶帶有PROFIBUS-DP主站/從站接接口的的CPU能夠?qū)崒崿F(xiàn)高高速的的、用用戶方方便的的分布布式自自動化化組態(tài)態(tài)。通過PROFIBUS-DP分布式式I/O就像處理理集中中的I/O一樣，，具有有相同同的組組態(tài)、、地址址和編編程。。下列設(shè)設(shè)備可可以作作為主主站：：?SIMATICS7-300(通過帶帶PROFIBUS-DP接口CPU或通過過PROFIBUS-DP)下列設(shè)設(shè)備可可以作作為從從站：：?通過CP342-5的S7-300?CPU315-2DP，?ET200B/L/M/S/X分布式式I/O設(shè)備?S7-200PLC?雖然帶帶有STEP7的編程程器/PC或OP在總線線中是是作為主主站，，但它它們只只使用用部分通通過PROFIBUSDP運行的的MPI功能。。S7-300的CP專用通通訊模模塊早早已用用固件件（HardwareandSoftware）的方方式實實現(xiàn)通通訊功功能，，它減減輕了了數(shù)據(jù)據(jù)終端端設(shè)備備（DTE）的負負擔(dān)，，如數(shù)數(shù)據(jù)流流控制制，成成組等等通訊訊任務(wù)務(wù)，為為工業(yè)業(yè)現(xiàn)場場的快快速數(shù)數(shù)據(jù)通通訊提提供了了基礎(chǔ)礎(chǔ)。CP5611DP卡用用于于把PC機連接接到PROFIBUS總線或或者S7的MPI口，符符合如如下通通訊：：①有SOFTNET-DP的類型型1PROFIBUSDP主站；；②包括有有SOFTNET-DP的非循循環(huán)DP擴展在在內(nèi)的的類型型2PROFIBUSDP主站；；③有SOFTNET-DP從站的的PROFIBUSDP從站；；④PG/OP通訊；；⑤有SOFTNET-S7的S7通訊；；⑥有SOFTNET-DP或SOFTNET-S7的S5兼容通訊（（基于FDL接口口的的發(fā)發(fā)送送/接收收））。。簡潔潔、、快快速速的的通通訊訊連連接接系統(tǒng)統(tǒng)正正常常運運行行時時，，可可以以在在線線修修改改程程序序。。下下載載修修改改了了程程序序前前后后，，系系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)完完全全無無縫縫，，大大大大地地增增加加了了系系統(tǒng)統(tǒng)的的靈靈活活性性，，適適應(yīng)應(yīng)性性。。用用戶戶隨隨時時提提出出的的工工藝藝調(diào)調(diào)整整、、運運行行模模式式變變化化，，在在不不影影響響正正常常生生產(chǎn)產(chǎn)的的前前提提下下，，都都可可以以得得到到滿滿足足。。模塊化的程序序結(jié)構(gòu)和高級級語言的引入入，使程序編編制可以滿足足任意的工藝藝要求。從工藝到算法法，現(xiàn)在很簡簡單。高效率的編程程環(huán)境S7-200CN系列PLC適用于各行各各業(yè)，各種場場合中的檢測測、監(jiān)測及控控制的自動化化。S7-200CN系列的強大功功能使其無論論在獨立運行行中，或相連連成網(wǎng)絡(luò)皆能能實現(xiàn)復(fù)雜控控制功能。因因此S7-200CN系列具有極高高的性能/價格比。S7-200CN系列在集散自自動化系統(tǒng)中中充分發(fā)揮其其強大功能。。使用范圍可可覆蓋從替代代繼電器的簡簡單控制到更更復(fù)雜的自動動化控制。應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域極為為廣泛，覆蓋蓋所有與自動動檢測，自動動化控制有關(guān)關(guān)的工業(yè)及民民用領(lǐng)域，包包括各種機床床、機械、電電力設(shè)施、民民用設(shè)施、環(huán)環(huán)境保護設(shè)備備等等。S7-200CN系列出色表現(xiàn)現(xiàn)在以下幾個個方面：?極高的可靠性性?極豐富的指令令集?易于掌握?便捷的操作?豐富的內(nèi)置集集成功能?實時特性?強勁的通訊能能力?豐富的擴展模模塊S7-200具有極強的通通訊能力。內(nèi)內(nèi)部集成的PPI接口為S7-200CN的用戶提供了了強大的通訊訊功能。PPI接口物理特性性為RS485，可在三種方方式下工作：：▲PPI方式：PPI通訊協(xié)議是西西門子專為S7-200CN系列PLC開發(fā)的一個通通訊協(xié)議?？煽赏ㄟ^普通的的兩芯屏蔽雙雙絞電纜進行行聯(lián)網(wǎng)。波特特率為9.6kbit/s，19.2kbit/s和187.5kbit/s。S7-200CN系列CPU上集成的編程程口同時就是是PPI通訊聯(lián)網(wǎng)接口口?！鳰PI方式：S7-200CN可以通過內(nèi)置置接口連接到到MPI網(wǎng)絡(luò)上，波特特率為19.2k/187.5kbit/s。它可與S7-300/S7-400CPU進行通訊。S7-200CNCPU在MPI網(wǎng)絡(luò)中作為從從站，它們彼彼此間不能通通訊?！杂赏ㄓ嵖诜椒绞剑鹤杂赏ㄍㄓ嵖诜绞绞鞘荢7-200CNPLC的一個很有特特色的功能。。它使S7-200CNPLC可以與任何通通訊協(xié)議公開開的其它設(shè)備備、控制器進進行通訊，即即S7-200CNPLC可以由用戶自自己定義通訊訊協(xié)議（例如如ASCII協(xié)議）。波特特率最高為38.4kbit/s（可調(diào)整）。。因此使可通通訊的范圍大大大增加，使使控制系統(tǒng)配配置更加靈活活、方便。性能卓越的執(zhí)執(zhí)行設(shè)備不僅選擇了卓卓越的西門子子控制器，系系統(tǒng)也配置了了品質(zhì)不凡的的ABB傳動設(shè)備，通通過合理的程程序控制，實實現(xiàn)系統(tǒng)性能能的最佳。PSS18...300通用型系列軟軟啟動器，適適合電機電流流從18至515A應(yīng)用，并提供供靈活的方案案，且安裝和和設(shè)置簡單。。?高靈活性：兩兩種不同的接接線方式(內(nèi)接或外接)可供選擇，更更可配置限流流功能。?容易設(shè)定：僅僅用三個旋旋旋便可在大部部分應(yīng)用中設(shè)設(shè)定軟起動器器。?固態(tài)電路：甚甚至在頻繁起起起和停止的的應(yīng)用場合，，也可確保最最高的穩(wěn)定性性和最大程度度減少維護。。ACS510變頻器傳動應(yīng)應(yīng)用于廣泛的的工業(yè)領(lǐng)域，，適用各類型型負載。還針針對風(fēng)機、水水泵應(yīng)用做了了特別的優(yōu)化化，典型的應(yīng)應(yīng)用包括恒壓壓供水，冷卻卻風(fēng)機，地鐵鐵和隧道通風(fēng)風(fēng)機等等?！昝赖牡娘L(fēng)機機水泵泵應(yīng)用用▲高級控控制盤盤▲用于降降低諧諧波的的專利利技術(shù)術(shù)：變變感式式電抗抗器▲循環(huán)軟軟起▲用戶自自定義義U/F曲線▲超越模模式▲內(nèi)置RFI濾波器器作為為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)配置置，適適用于于第一一和第第二環(huán)環(huán)境對用戶戶開放放的恒恒壓調(diào)調(diào)節(jié)功功能模模式通過近近十年年在供供水行行業(yè)的的工程程實踐踐，我我公司司自己己開發(fā)發(fā)了一一套針針對恒恒壓（（以及及我們們新近近實現(xiàn)現(xiàn)的變變流變變壓））供水水的專專用PID控制算算法，，取得得了良良好的的效果果。應(yīng)用于于供水水系統(tǒng)統(tǒng)的變變頻器器都自自己帶帶有PID控制器器，象象ABB這樣的的產(chǎn)品品，我我們在在工程程中也也驗證證過其其PID調(diào)節(jié)性性能非非常優(yōu)優(yōu)秀。。但是是好的的部件件不一一定就就能組組合成成優(yōu)秀秀的系系統(tǒng)。。由于變變頻器器的PID是內(nèi)置置的，，一旦旦參數(shù)數(shù)設(shè)定定好后后，對對用戶戶是不不可見見的，，也不不能隨隨系統(tǒng)統(tǒng)狀態(tài)態(tài)的變變化而而修正正。我我們的的“用用戶PID控制模模型””運行行于PLC之中，，在工工控機機界面面上對對用戶戶開放放。因因此可可以實實現(xiàn)人為設(shè)設(shè)定啟啟動初初始頻頻率、、任意意指定定運行行頻率率、加加泵下下限跟跟蹤、、減泵泵上限限跟蹤蹤等輔輔助功功能，以及及用戶戶希望望增加加的功功能。。參數(shù)自自適應(yīng)應(yīng)則保保證了了調(diào)節(jié)節(jié)高效效由于供供水工工況（（用戶戶負荷荷）是是隨時時變化化的，，導(dǎo)致致供水水壓力力會不不斷變變化。。在不不同的的特性性段要要求的的調(diào)節(jié)節(jié)器性性能是是有差差異的的，我我們設(shè)設(shè)計了了一個個“參參數(shù)自自適應(yīng)應(yīng)模型型”來來專門門滿足足這一一要求求。變流變變壓：：用戶戶的恒恒壓供供水?。∪肀頉Q技技術(shù)：：供供水水安全全的新新保證證！在供水水系統(tǒng)統(tǒng)中，，變頻頻恒壓壓供水水技術(shù)術(shù)已經(jīng)經(jīng)獲得得了廣廣泛而而成功功的應(yīng)應(yīng)用，，并取取得了了良好好的經(jīng)經(jīng)濟效效益。。由于于技術(shù)術(shù)上的的限制制，目目前主主要的的實現(xiàn)現(xiàn)方案案是水水廠出出口恒恒壓，，這種種控制制方法法不能能補償償管網(wǎng)損損失以及調(diào)調(diào)整不不同流流量狀狀態(tài)下下的管阻特特性，因此此在用用戶末末端并并沒有有實現(xiàn)現(xiàn)恒壓壓供水水，系系統(tǒng)也也沒有有達到到最好好的節(jié)節(jié)能降降耗。。為把把管網(wǎng)網(wǎng)特性性對供供水質(zhì)質(zhì)量的的影響響納入入可控控的范范圍，，我們們在糧糧豐水水廠（（的水水廠出出口））實現(xiàn)變變流變變壓供供水。。實際運運行的的變流流變壓壓曲線線，豎豎紅線線（流流量））與橫橫紅線線（壓壓力））在管管網(wǎng)特特性（（分段段彩色色曲線線）的的交叉叉點即即為變變流變變壓的的撲捉捉點。。壓力傳傳感器器實時時地監(jiān)監(jiān)視著著管網(wǎng)網(wǎng)壓力力，系系統(tǒng)PID不斷修修正變變頻器器的工工作，，確保保實際際壓力力在線線跟蹤蹤變流變變壓的的撲捉捉點。。如果傳傳感器器出現(xiàn)現(xiàn)誤差差，在在線跟跟蹤就就不可可實現(xiàn)現(xiàn)，特特別是是傳感感器損損壞時時，系系統(tǒng)會會錯誤誤地全全力加加壓，，可能能造成成爆管管等嚴嚴重后后果。。我們采采用自自主開開發(fā)的的三二二表決決模型型，跟跟蹤變流變變壓的的撲捉捉點的浮動基基，把三三個壓壓力的的平均均値作作為表決壓壓力。只要任任一傳傳感器器的測測量值值偏差差超過過指定定的表決誤誤差，系統(tǒng)統(tǒng)自動動語音音報警警、準(zhǔn)準(zhǔn)確指指定元元件編編號，，提示示維修修人員員檢查查。同同時系系統(tǒng)自自動排排除故故障點點，采采用另另外兩兩個傳傳感器器的平平均値値作為為表決壓壓力。如果出出現(xiàn)兩兩個以以上不不能跟蹤變流變變壓的的撲捉捉點的浮動基基的極端端情況況，系系統(tǒng)采采用最最大值值作為為表決壓壓力，至少少防止止管網(wǎng)網(wǎng)過壓壓。特別容容易被被忽視視的問問題---壓力傳傳感器器特性性發(fā)生生漂移移時系系統(tǒng)指指示不不是真真實工工作點點也得到到解決決。如圖““變流流變壓壓供水水系統(tǒng)統(tǒng)分析析”所所示，，描述述了水水泵的的流量----揚程特特性和管網(wǎng)的的流量量----阻抗特特性變流變變壓原原理簡簡介如果選選擇系系統(tǒng)前前端恒恒壓于于某一一流量量條件件下，，如圖圖B點，此此時機機組的的輸出出揚程程除克克服管管阻外外全部部作用用于管管網(wǎng)末末端，，系統(tǒng)統(tǒng)達到到最佳佳匹配配。當(dāng)當(dāng)流量量減少少時，，比如如移動動到G點，管管網(wǎng)的的阻抗抗減小小，如如果系系統(tǒng)仍仍恒壓壓于原原來的的壓力力值，，則系系統(tǒng)出出現(xiàn)了了ΔFG的富裕裕揚程從圖中曲線我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)流量在M—N（20%--100%）之間變化時，如果供水出口設(shè)定壓力能跟隨管阻特性曲線變化，那么系統(tǒng)將始終處于最佳匹配。我們只需要測量出實際流量，根據(jù)數(shù)學(xué)模型動態(tài)地給出壓力給定值。系統(tǒng)預(yù)預(yù)置了了恒壓壓供水水和變變流變變壓兩兩種控控制模模式供供用戶戶選擇擇。由于城城市管管網(wǎng)的的復(fù)雜雜性，，實際際的管管阻特特性是是難以以建立立準(zhǔn)確確的數(shù)數(shù)學(xué)模模型的的。系系統(tǒng)提提供了了“自動恒恒壓控控制方方式”，開始采采用恒恒壓模模式，，在城城市管管網(wǎng)中中選擇擇參考考點，，通過過觀察察不同同流量量下的的管道道壓力力損失失，可可以人人為建建立變流變壓阻阻抗特性。人工內(nèi)建流流量、壓力力特性表。。自動計算出出實測的變變流變壓曲曲線合理分配泵泵組合與流流量段的關(guān)關(guān)系為了盡可能能地優(yōu)化系系統(tǒng)，充分分挖掘潛力力，供水泵泵房應(yīng)采用用多種功率率的多泵組組合方式。。如下表，在在不同的流流量段指定定不同的泵泵組組合，，使系統(tǒng)效效率最佳。。用戶通過過對管網(wǎng)特特性的摸索索，隨時可可以修改邊邊界參數(shù)，，使系統(tǒng)性性能盡可能能地優(yōu)化；；用戶對管管網(wǎng)改造后后，也可以以通過參數(shù)數(shù)的修改以以適應(yīng)性新新特性。流量段的邊邊界點是按按工藝可調(diào)調(diào)的只要用戶指指定了基準(zhǔn)準(zhǔn)壓力P1和流量段分分界點F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7，系統(tǒng)將自自動根據(jù)管管網(wǎng)長度、、管徑和管管道材質(zhì)給給出變流變變壓特性上上的特性點點壓力P2、P3、P4、P5、P6、P7。也可以通過過人工內(nèi)置置表建立特特性曲線。。通過一個特特定的“矩陣式內(nèi)置置表”，用戶可以以自由安排排每個流量量段的組合合關(guān)系，變變頻器的選選擇按泵功功率由低到到高內(nèi)涵排排他性，從從原理上排排除用戶同同時指定兩兩臺水泵變變頻工作的的可能性。。隨心所欲地地分配泵組組合與流量量段的關(guān)系系您需要，您您就可以選選擇!用戶可以隨隨時需要更更改工藝模模式，不再再依賴系統(tǒng)統(tǒng)集成商。。在任意流量量段，指定定55KW變頻，系統(tǒng)統(tǒng)自動屏蔽蔽75KW、90KW水泵變頻的的可性；指指定75KW變頻系統(tǒng)自自動屏蔽90KW水泵變頻的的可能性；系統(tǒng)內(nèi)置定定時器自動動記錄每變頻工作啟動工頻工作查找最小工工作時間設(shè)設(shè)備通用排查程程序，對于于任何數(shù)目目的水泵數(shù)數(shù)量都是適適用的。任意一臺水水泵退出運運行指令發(fā)發(fā)出，系統(tǒng)統(tǒng)自動關(guān)閉閉該泵。當(dāng)系統(tǒng)同時時發(fā)出多臺臺水泵工頻頻運行指令令，由于只只有一臺軟軟啟動器，，排查程序循環(huán)、按指指定時間（（包括軟啟啟動需要的的啟動時間間加適當(dāng)間間隙）依次予以啟啟動，不存存在任何沖沖突。在供水系統(tǒng)統(tǒng)常用單泵投切適應(yīng)不同的的流量段，，排查程序為多泵投切提供了技術(shù)術(shù)上的可行行性。可以是任意意值，具有有通用性可人為指定定的時間間間隔改善變流量變壓壓控制技術(shù)術(shù)安全性的又一措施施流量測量的的準(zhǔn)確性會會系統(tǒng)的控控制指標(biāo)，，可以從多多個方面改改善流量因因素。首先采用排排除干擾，，嚴格按照照流量傳感感器的安裝裝、使用說說明的要求求，保證傳傳感器的測測量精度和和穩(wěn)定性，，同時做好好屏蔽和接接地，嚴防防信號在傳傳輸過程中中被干擾。。在控制器器的輸入口口，加裝LC信號濾波器器，在控制制器內(nèi)編制制數(shù)字濾波波程序，確確保測量值值能夠準(zhǔn)確確地反映實實際流量信信號，使系系統(tǒng)能計算算出最佳的的壓力給定定值。其次，如果果由于管路路系統(tǒng)等其其它原因造造成流量信信號突然變變化時，為為防止壓力力給定信號號的突變給給系統(tǒng)帶來來的沖擊，，在流量----壓力的轉(zhuǎn)換換算法中增增加斜坡因因子，使壓壓力給定信信號以一種種漸進的方方式接近計計算值，如如下圖所示示，保證系系統(tǒng)平穩(wěn)地地過度。盡盡管系統(tǒng)的的反應(yīng)會變變慢一些，，其性能仍仍然優(yōu)于恒恒壓供水系系統(tǒng)。變流變壓的的效果用戶在城內(nèi)內(nèi)的自來水水公司監(jiān)測測點連續(xù)觀觀察了一周周，無論24小時內(nèi)供水水的峰、谷谷變化，監(jiān)監(jiān)測點的壓壓力始終為為4Kg，而以前的的恒壓供水水系統(tǒng)在3.5---4.8Kg之間變化（（盡管出廠廠點恒了壓壓，無奈何何管損變化化。）濾池反沖洗洗是恢復(fù)和和繼續(xù)發(fā)揮揮濾池過濾濾功能的重重要手段，，濾池的效效率主要依依靠有效的的清洗來實實現(xiàn)。反沖沖強度不足足，導(dǎo)致濾濾池清洗不不干凈，濾濾池堵塞較較快，產(chǎn)生生泥球以至至影響過濾濾性能；反反沖強度太太太，出現(xiàn)現(xiàn)濾料層、、承托層翻翻動，膨脹脹太高，造造成跑砂、、配水系統(tǒng)統(tǒng)故障或漏漏砂等現(xiàn)象象。因此，，只有選擇擇合適的反反沖強度才才能滿足濾濾池反沖洗洗工藝的要要求。氣水反沖洗洗濾池是九九十年代引引進的一種種新型過濾濾工藝，與與傳統(tǒng)工藝藝相比有其其明顯的優(yōu)優(yōu)點：運行行周期長、、雜質(zhì)穿透透深、反沖沖洗水耗低低、濾料損損耗小等。。其主要特特點在于采采用了均質(zhì)質(zhì)濾料，用用空氣擦洗洗一氣水混混合擦洗一一低速水流流漂洗加表表面掃洗工工藝取代了了傳統(tǒng)工藝藝中的高速速水流反沖沖洗。過濾濾工藝環(huán)節(jié)節(jié)是水廠工工藝過程的的重點工序序環(huán)節(jié)，關(guān)關(guān)系到水廠廠制水水質(zhì)質(zhì)、水量指指標(biāo)的完成成，其系統(tǒng)統(tǒng)自動化程程度高低及及其運行效效果好壞反反映了水廠廠運行和管管理水平。。新型的反反沖洗技技術(shù)濾池自動動控制系系統(tǒng)控制制的主要要內(nèi)容和和原理是是：通通過對對濾池的的進水閥閥、排水水閥、泄泄氣閥、、反沖洗洗氣閥、、反沖洗洗水閥、、出水調(diào)調(diào)節(jié)閥、、反沖洗洗鼓風(fēng)機機、反沖沖洗水泵泵、空氣氣壓縮機機、液位位儀的監(jiān)監(jiān)控實現(xiàn)現(xiàn)自動反反沖洗；；通過對對出水調(diào)調(diào)節(jié)閥和和液位儀儀的監(jiān)控控實現(xiàn)濾濾池恒水位過過濾；同時，，對各種種工藝參參數(shù)和設(shè)設(shè)備運行行狀態(tài)進進行檢測測。在功功能上實實現(xiàn)無人人值守全全自動運運行；必必要時在在中央控控制室直直接遙控控任何一一臺設(shè)備備。在工工藝配合合上一方方面使用用系統(tǒng)存存儲的一一套優(yōu)化化后的工工藝參數(shù)數(shù)進行全全過程控控制，必必要時由由技術(shù)人人員調(diào)節(jié)節(jié)相應(yīng)工工藝參數(shù)數(shù)。濾池反沖