控制工艺设计

1、供水泵房自动控制

泵站自动化控制是通过JDY-6037远程采集模块控制采集8路通道，通过485通讯总线将泵站3台泵的出口压力、工作电流、工作电压、开关状态传输到中心控制室的主PLC然后通过组态画面进行编辑显示，可以实时观察到泵站运行时的各项参数，通过JDY-6016远程控制模块8路通道对现场现有的变频控制柜的东芝变频器控制加压泵的启停工作。原理图如下：

远程采集控制模块优点：JDY-6037、JDY-6016，带有8路采集和控制单元，带有485通讯功能和上位机软件进行通讯，远程采集控制模块可以很灵活的分布在需要检测和控制设备比较远的地方对设备进行检测和控制，485通讯可以稳定的将数据上传到上位机，远程采集模块避免了现场铺设多条线缆的问题减少施工难度。

启泵程序如下：

闭阀启动，在计算机监控平台上启动加压泵，系统根据采集的泵压，当压力表读数达到0.45MPa时，持续时间为5s，打开加压泵后出水管上电动阀门，正常供水，供水压力按变频分时分压供水方式运行。

停泵程序如下：

闭阀停泵，关闭备用水泵出水管上电动阀门，停泵。断开控制柜内电源停止备用水泵运行。

在以上动作执行中，常用水泵、备用水泵、出水压力等参数均可由操作人员进行手工操作进行数据更换，为防止人为误操作，设置操作权限.

2、加药自动控制

（1）控制原理

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，实现了水厂加药的自动调节。其控制过程见下图：

（2）搅拌实验

根据搅拌实验得出水厂不同流量和浊度的最佳加药量关系，如下图.

水厂加药量与进水量和进水浊度关系量化表

                                                 水厂加药量与进水量和进水浊度关系图

在加药间安装加药监控终端，采集虎山水源流量和浊度，根据进水浊度和流量大小控制加药泵运行频率，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，调节混凝剂投加量。

工作流程：当进水流量发生变化时，由进水水流量计检测出当前进水量大小，并输出一个4-20MA的标准信号送到PLC中，PLC根据水量大小及时调节加药泵运行频率，同时根据原水的浊度将计量泵冲程调节到合适的位置。由计量泵的工作原理可知：计量泵输送混凝剂的流量是电机工作电源频率和冲程位置（长度）的函数。因此计量泵通过改变冲程百分比实现对混凝加药的流量比例控制，同时通过出水浊度的4-20MA反馈，通过PLC调节加药计量泵的电机工作频率实现加药补偿。        

3、加氯系统自动投加控制系统

通过主控制PLC连接控制继电器，由继电器在控制加氯电机的控制电机频率的继电器进行工作，当继电器打开则加氯泵开启根据流量和浊度进行自动加药。实现流程图如下：

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：

进水量与二氧化氯投加量量化关系表

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二氧化氯投加量切换到设定的最小投加量。在以上动作执行中，二氧化氯发生器运行状态（远控、本地控制）、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、水厂澄清池自动排泥系统的开发

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。

通过主控制PLC控制继电器，有继电器来指控排泥阀的启闭，通过软件编辑，根据排泥时间自动打开排泥阀进行定时排泥。

澄清池自动排泥频次的设定

5、滤池反冲洗系统

反冲洗流程：首先打开排水虹吸阀，60S后打开真空泵同时打开排水、排气阀门，等待滤池液位下降，当液位下降时说明排水虹吸形成，可以开始进行反冲洗，当液位下降到指定反冲洗液位时（液位值可以手动输入），关闭真空泵和排水、排气阀门，同时打开风机和反冲洗阀门，进行反冲洗，反冲洗时间一般为10分钟（反冲洗时间可以根据现场具体情况进行自由改动），反冲洗时间到后，说明反冲洗已经结束，同时关闭风机和反冲洗阀门，打开末端阀门将排水虹吸破坏，50S后关闭排水虹吸阀门和末端阀门，整个反冲洗流程全部完成。  流程图如：

6、双河水厂监控平台的开发

（1）技术原理

现场终端设备实时采集数据，通过屏蔽线将工艺运行参数用电流信号传送至PLC采集模块，PLC将数据集中并通过网络协议将数据传送并存储于计算机数据库中，计算机终端利用MCGS画面将数据显示在PC屏幕上，在计算机屏幕上模拟现场流程画面，清晰直观显示水厂的运行工况，计算机终端发送控制命令，实现对泵房加压泵设备的远程控制及变频器启、停控制。提供水厂运行主要工艺参数日报表及自由报表的查询、生成。

（2）运行监视

通过大屏、操作终端等显示设备对水厂的生产过程进行监视。操作终端屏幕上以图形方式绘制全厂的生产工艺流程图和主要设备配置，从总体流程图、总体平面图直到每个单体的局部流程图和平面图。操作终端屏幕上动态显示各主要设备的状态和主要现场数据，包括设备运行，工艺过程、进出口浊度、流量、液位、电压、电流、事故报警等。