建立双河水厂自动加药系统

水厂加药系统的自动控制属于大滞后过程。由于调节过程的滞后增加而使超调增大，大滞后会降低加药控制系统的稳定性。解决纯滞后系统问题对水厂实现加药自动化的重要性不言而喻。我们采用前馈 － 反馈控制结构，设计自动加药PLC控制站，采集水厂进水量和浊度，PLC 根据进水流量自动调整加药计量泵的工作频率，调节混凝剂拒绝投加量。其控制过程实施方案原理图：

2、建立澄清池排泥系统，滤池反冲洗系统

设计澄清池排泥，滤池反洗PLC控制柜，根据原水水质浊度的变化实现澄清池定时排泥自动控制，实现定时、定量排泥。根据滤池水位实现滤池反洗自动控制。控制功能自动、手动可以互相切换。

澄清池排泥频次的设定

澄清池排泥频次的设定滤池反冲洗频次的设定：当每格滤池的水位达到4米时立即进行自动反冲洗，反冲洗时间为5分钟，并根据实际运行情况，冲洗时间可调节。

3、建立二氧化氯设备自动投加控制系统

目前水厂采用虑前加氯，根据二氧化氯的测定值手动设定二氧化氯发生量。由于手动设定投加量不能及时跟踪供水量和余二氧化氯的变化，往往造成投加量不足或过多，既不经济，又不能很好的保证水质的需要。该项目利用二氧化氯发生器现有的PLC控制接口，实时采集进厂水流量和余氯值，并根据进厂水流量和在线余氯值，实时控制两台二氧化氯发生器设备（系统设定为一用一备模式）的工作状态。控制系统构成如下：

当进厂水流量小于150m3/h，且持续时间达到60min以后，开始执行控制发生量为100g/h；当进厂水流量大于150小于200m3/h，且持续时间达到60min以后开始控制投加量为150g/h；当大于200小于250m3/h，且持续时间为60min以上时，控制投加量为200g/h，当进水量大于250小于300m3/h，且持续时间为60min以上时，控制投加量250g/h.确保以上各个阶段出厂水二氧化氯值在0. 1mg/L—0.3mg/L。

当出厂水二氧化氯值超过0.3上限值时，监控系统报警并自动将加氯机投加量切换到设定的最小投加量。在以上动作执行中，加氯机的运行状态、流量设定、投加量的设定均可人为修改。为防止人为误操作，设置操作权限。

4、建立水厂泵房供水泵运行远程监控系统

 泵房安装压力、电流、电压、流量变送器，并将这些水泵运行状态模拟信号远传至水厂监控中心平台，用于实时监控水泵运行状态。监控平台通过软件对泵房水泵运行实现远程启、停、故障报警等运行管理。其主要功能：（1）根据需要，随时起、停泵；（2）故障停机；当水泵工作状态(电流，电压、供水压力)异常。

5、建立水厂自动化监控平台

水厂监控平台作为监控操作的主要界面提供如下操作显示功能：

（1）实时监测水厂的工艺流程状况及工艺参数（进出厂水流量，浊度，ph值，CLO2，清水池、滤池水位）

（2）实时澄清池排泥，滤池反冲洗工作界面及运行参数；

（3）实时监测水厂二泵房供水泵的供水压力和流量；

（4）实现清水池液位，出厂水浊度、供水压力的越限报警；

（5）泵机设备的报警；

（6）泵机设备运行/停机记录；

（7）液位，流量，压力、水质参数工况趋势图；

（8）报警事件处理、告示和记录；

6、系统运行环境及要求

（1）操作系统：支持Windows XP、 Windows7及以上版本；

（2）数据库权限：开放数据库管理员权限；具备数据备份和导入功能；

（3）P4 2.8G/256M/40G/光驱/软驱/100M网卡/键盘/鼠标 。

2、项目研究技术路线及关键技术

2.1技术路线

第一阶段：根据双河水厂的工艺流程图和供水设备、设施现状，制定出水厂自动化控制系统开发方案。

第二阶段：根据制定的方案，开展自动化系统的建立。包括澄清池自动排泥，滤池自动反冲洗及混凝剂加药自动控制等。水厂供水泵的自动启停、加氯消毒设备的自动调整。

第三阶段：建立水厂自动化监控系统平台，并安装调试。

2.2关键技术

（1），采用前馈－反馈控制结构 ，PLC 根据沉淀池进水流量和沉淀后水浊度自动调整计量泵的工作频率，根据人工输入或利用 经验公式计算出的投药浓度和混凝剂浓度自动控制计量泵的冲程。

（2），二氧化氯发生器配有计量泵投加消毒剂，计量泵的运行采用变频器调节，变频器频率由PLC设定，消毒剂投加量由原水流量和出厂水余二氧化氯综合确定，原水流量为比例控制，出厂水余二氧化氯为反馈控制，流量比例与反馈控制由PLC实现。

3、主要技术经济指标

工艺运行数据采集准确率100%；

控制系统响应时间≤2s；

澄清池出水浊度≤5NTU，滤池出水浊度≤1NTU；

出厂水余二氧化氯控制在0.1—0.3mg/l之间。

4、技术创新点

本项目所涉及研究内容的技术创新点如下：

原水浊度和原水流量前馈控制自动加药控制技术。

三、项目计划

四、预期提交的主要成果资料

项目的研究与建设主要形成以下成果：

1、双河水厂自动化控制技术应用设计方案；

2、双河水厂监控平台，《双河水厂自动化控制应用程序》一套；

3、双河水厂自动控制系统安装设计图纸和控制系统工作原理图；

4、监控中心监控平台操作说明书；