关于水厂自控系统建设的几个观点探讨
摘要：伴随着城市经济的发展，人们对生活用水的要求不断的提高，以前的半自动水厂控制系统设备已经早已无法满足现代化生活与企业运作的需求了，必须通过先进的控制系统才能对水厂饮用水、水软化、污水处理等工程运作的控制与监视。如何建设一个具有安全性、可靠性、兼容性及开放性的水厂自控系统，本文根据河北东光县第二水厂的生产工艺的特点提出几个实现自控系统建设的观点，供行业参考。
关键词：水厂；自控系统建设；观点探讨；可靠性；安全性；
结合东光县第二水厂，该水厂是东光观州湖引蓄工程的配套工程，总投资7195万元，一期工程日处理水能力3万吨，主要是对地表水进行净化处理，通过管网与城区以及16个农村集中供水水厂相连接，以满足全县生活用水。该水厂采用自动化机器设备，深度水处理工艺，对原水进行处理。设备现处于两备一用或多备一用状态，设计日处理水30000吨，现日均处理水6000吨左右。
一、自控系统建设的标准
1、控制原则及特点
水厂自控系统采用“集中管理、分散控制”的控制原则模式，控制系统采用当今国内外水行业中成功运用的基于可编程序控制器（PLC）的计算机综合控制系统（SCADA），它具有数据共享、开放灵活等优点，由控制管理层、现场控制层三层组成。管理层由PC机和组态软件组成。本系统方案具有以下几个特点：
PLC主站选用西门子S7-300系列CPU。
组态软件采用WinCC，界面操作灵活方便，有较强的通信功能.
每PLC站作为一个独立的站点，不使用远程IO的方案，保证PLC 通讯中断的情况下各站点均能实现本地自动控制，不影响系统的自动运行。
滤池就地控制系统采用PLC+触摸屏的方式，每组滤池均能实现本地自动控制，恒水位控制状态下不受通讯、主站、上位机等影响，稳定运行。触摸屏可实现丰富的显示功能。
本系统稳定可靠，当下位某个分站设备故障时，其余分站不受影响；当上位设备故障时，下位各控制设备仍可继续工作而不影响整个工艺过程控制。同时具有图形显示、智能化处理、数据通讯、打印记录、故障报警等多种功能；具有操
系统方案介绍 1概述 本工程是神华乌海能源公司西来峰工业园区供水工程，系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备及工艺系统组成。 1.1工程主要原始资料 1室外环境温度：多年平均气温9.6℃ 极端最高气温(历年极端最高气温) 40.2℃ 极端最低气温(历年极端最低气温) -32.6℃ 2海拔高度：1124.35m 3安装现场地震列度：VIII度 4 室内环境湿度：最高100％，最低10％ 5污秽等级：III级（按Ⅳ设计） 2 规范和标准 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求： NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定 CECS81：96 工业计算机监控系统抗干扰技术规范 1998.09.30 火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定 GB 11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84 低压电器控设备 JB 616-84 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件
TEC 144 低压开关和控制设备的外壳防护等级ANSI 488 可编程仪器的数字接口 ISA --55.2 过程运算的二进制逻辑图 ISA --55.3 过程操作的二进制逻辑图 ISA --55.4 仪表回路图 NEMA --ICS4 工业控制设备及系统的端子板 NEMA --ICS6 工业控制设备及系统的外壳 DL 5028 电力工程制图标准 TCP/IP 网络通讯协议 IEEE802 局域网标准 05X101-2 地下通信线敷设 HG/T20509-2000 仪表供电设计规范 HG/T29507-2000 自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000 仪表系统接地 HG/T 20508-2000 控制室设计规定 HG/T 20700-2000 可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994 电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000 过程测量和控制功能标志及图形符号 GB／T 50314—2000 智能建筑设计标准 DB32/191-1998 建筑智能化系统工程设计标准 CECS/119-2000 城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范
徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋
目录 1.徐圩水厂自控系统的构成 (1) 1.1自控系统结构与目标 (2) 1.2控制方式 (2) 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 (3) 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 加药加氯间控制站 (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) 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； 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
市西区水厂一期扩建工程设计说明书 1自然条件 1.1地形、地质 市地处闽江下游盆地，盆地总面积约200Km2，四周有鼓山、旗山、五虎山莲花峰等群山环抱。地貌类型以平原为主，地势由西北向东南倾斜，市中心散落有乌山、于山和屏山等小山，南台岛上有仓山、盖山和城门山。市区高程一般为5～15m（黄海高程系），闽江横贯市区，由于地势较低，易受洪涝灾害，需沿江、河筑堤。市区主要有两类地质：一是靠山的丘陵地区，主要在于于山、乌山、屏山一带以及市区四周群山余脉高地和仓山区丘陵地带，容许承载力约0.25Mpa；二是淤积、冲积地区为高压缩性土，围较广，淤泥埋藏浅，容积承载力为0.05～ 0.08MPa，地下水位高，一般在地面下0.5～2.0m。 1.2气象条件 市属于亚热带海洋性季风气候，夏季炎热多雨，冬季温暖少雨。 （1）气温 年平均：19.6摄氏度 极端最高：41.1摄氏度（1950年7月19日） 极端最低：－2.5摄氏度（1940年1月25日） （2）水量 年平均：1355.8mm 年平均降水天数：151.2天 24小时最大降水量：167.4mm 暴雨主要出现月份：5～9月 （3）霜冻 年无霜期326天 （4）风 常年主导风向为西北风和东南风，冬季多西北风，夏季盛行东南风。 平均风速：2.8m/s 极大风速：40.7m/s
基本风压：0.6KN/m2 台风影响本市始于5月，结束于11月中旬，以7月中旬至9月中旬次数最多。 （5）湿度 年平均相对湿度77% 最大相对湿度84% 最小相对湿度5% （6）蒸发量 年平均蒸发量 1451.1mm 1.3水文条件 闽江是省最大河流，水量充沛。闽江在以下分为两支，北支为北港，穿越市区至马尾，将中心城区分为江北平原和南台岛两部分，长为30.5km，平均水面坡降0.15‰，枯水季水面宽150～200m。南支为南港，又名乌龙江，经洪塘、湾边、纳入大漳溪河以后，出峡兜于马尾、长乐营前与北港又合二为一，南港长34.4km，进入河口段经亭江、倌口、琅歧流入东海。闽江流域面积60992Km2，水系全长2959Km，流经36个县、市。根据竹歧水文站1936年至1980年统计资料：闽江下游年平均径流总量为552.7亿m3，1992年7月7日最大洪峰流量30300m3/s，1971年8月30日最枯流量196m3/s，水口电站建成后，水库对洪峰调节作用不显著，最大下泄流量（坝下保证流量）为308m3/s。市区西端洪山桥最高水位8.441m、最低水位1.181m。 1.4地震发生情况 市区位于沿海长乐——诏安深大断裂带北段，为中等地震潜在震源区（M＝6级），在未来100年具有发生大于M＝5.5级以上地震的危险性。在活动断裂带附近地段可能会局部放震效应，故在断裂带附近的建筑物除7度地震烈度抗震设防外，还应因地制宜采用有效的构造加强措施。
现代自来水厂自动化控制系统 1 水厂制水工艺流程 （1）取水：通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。（2）药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及氯气，达到混凝和消毒的目的。 （3）混凝：包括混合与絮凝，即源水投入混凝剂后进行反应，并排出反应后沉淀的污泥。 （4）平流沉淀：与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒沉淀，并排出沉淀的污泥。 （5）过滤沉淀：水通过颗粒介质（石英砂）以去除其中悬浮杂质使水澄清，并定时反冲洗石英砂。 （6）送水：多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。 2 水厂自控系统组成 主要包括：取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池
控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统。自控系统多采用PLC＋IPC的集散控制系统(DCS)模式。 （1）中央控制室站点：对整个系统进行监控和调度，同时留有四遥（遥测、遥信、遥调、遥控）系统接口，与上层管理系统进行通讯。 （2）配电室控制站点：对高压及低压配电系统进行监控。 （3）取水泵房控制站点：取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。 （4）送水泵房控制站点：对送水泵、潜污泵等进行监控。 （5）格栅配水池控制站点：对快开排泥阀、格栅液位、格栅除污机、螺旋输送机等进行监控。 （6）反应沉淀池控制站点：对快开排泥阀、刮泥机进行监控。 （7）滤池公共部分控制站点：对反冲洗公共部分（反冲洗泵、鼓风机、干燥机及相关阀门）进行监控。 （8）滤池控制站点：根据单格滤池数量进行配置，每格滤池一个，对单个滤池设备进行监控。 （9）加矾控制站点：对加矾、自动配矾系统进行监控。 （10）加氯控制站点：对加氯系统进行监控。 在实际工程当中，当控制站点较近时，可以将某些站点合在一起，根据功能及控制规模大小，有些站点可以设为从站或远程站点。例如长沙榔梨水厂自控系统中，根据实际情况，按照功能分为5 大块：即取水泵房控制系统，加矾、加氯和格栅配水控制系统，滤池及反冲洗设备控制系统，送水泵及设备控制系统，中央控制室等。
自动化控制系统目录 1概述 (3) 1.1 设计原则 (3) 1.2 自动化系统功能综述 (3) 1.3 系统配置 (5) 1．3．1 网络结构 (5) 1．3．2 具体配置（详细配置见附图一） (6) 2控制流程图及各部分功能详述 (6) 2.1 生产过程监测系统(中控室) (6) 2.2 生产过程的监测（现场）与自动控制系统 (9) 2．2．1 1#PLC预处理控制站 (9) 2．2．2 2#PLC BAF生物滤池处理子站 (14) 2．2．3 3#PLC污泥脱水系统处理子站 (18) 2．2．4 4#PLC中央控制室处理子站 (21) 2.3 生产管理计算机网络系统 (22) 2.4 全厂CCTV电视监视系统 (23) 3系统设计制作、调试及技术服务 (24) 3．1环境条件 (24) 3．2 控制箱柜设计 (25) 3．3产品制造、运输、保管 (26) 3.4控制系统集成 (27) 3.5检验及调试 (30) 4质量保障能力 (32) 4.1设计、设备制造能力和条件 (32) 4.2售后服务体系及质量保障能力 (37) 5自控系统施工组织及安装 (41) 5.1 项目进度计划安排 (41) 5.2 施工组织 (41) 5.3仪表安装及测试 (48) 5.4电缆 (52) 5.5 管线敷设及电缆桥架 (53) 5.6电缆托架 (59) 5.7防雷和接地 (60) 5.8 施工验收 (61) 6自动化控制系统I/O表 (62) 6自动化控制系统I/O表 (72)
1 概述 根据XXX城市总体规划，通过对污水量的预测，并结合城市发展前景，确定污水处理厂建设规模为：设计规模2万m3/d。根据污水量和投资状况，我方在进行系统组态时，将全厂作为一个整体来考虑，并可方便地扩展或升级。系统选用符合国际标准的产品，其技术先进、结构开放，能够长期提供技术支持、备品备件有保障。同时，还充分考虑经济适用性、节省投资和与远期工程的衔接，与远期公用的控制子站，控制点数一次考虑，远期独立的部分另设控制子站或远程控制单元。 本污水厂自控系统采用“集中管理、分散控制、数据共享”的分层、分布式的拓扑结构，符合当前工业自动化监测系统发展趋势，能够实现全厂工艺参数及设备集中监测和生产过程的自动控制。 系统包括：满足要求的控制系统硬件设备、监控和编程软件、辅助装置以及操作台、控制箱柜等。 1.1 设计原则 集中管理、分散控制、数据共享； 具有高度的开放性、可靠性、稳定性和安全性； 具有较强的兼容性、扩充性、可扩展性； 易于操作使用、可修改； 所有标志性、提示性、警告性、显示性的部分采用中文简体。 自控仪表系统必须在充分考虑本工程污水处理工艺特性的基础上，按照具有先进技术水平的现代化污水处理厂进行设计。设计方案中，既要考虑操作、管理水平的先进性，同时也考虑到高新技术应用的合理性、经济性，在保证生产管理要求的前提下，尽可能节约投资，获得良好的技术经济指标，并能保证系统长期稳定高效地运行。 1.2 自动化系统功能综述 根据XX污水厂2×104m3/d的设计规模和BAF工艺的特点，本着技术先进，性价比高，实用可靠的原则进行设计。依据集中监测为主，分散控制为辅的基本原则，本工程采用PLC（可编程控制器）为基础的监测控制和数据采集系统，在中央控制室利用PC（工业级PC）机对厂内各工况进行实时监控，并有信号报警和联锁等设施以保证生产正常运行。生产的过程自动控制采用独立控制，即设备控制层PLC各个子站与上位监控计算机相互独立，可以不依靠上位机独立运行，保证了生产过程的独立性和安全性。
水厂自控系统 技 术 方 案 设计单位： 二零一一年九月
目录 一、系统概述 (3) 1.1 工程概况 (3) 1.2 系统设计原则 (3) 1.3 系统组成 (3) 二、系统功能 (4) 中控室功能 (4) 通讯层功能 (7) PLC控制站功能 (7) 测压终端 (8) 视频监控系统 (8) 清丰供水厂自控及视频监控系统框图 (11) 三、我公司设计及施工遵循以下标准： (12) 四、售后服务 (13) 附：清丰县第二供水厂增加自控设备清单 (14)
一、系统概述 1.1 工程概况 本工程是水厂自控系统改造工程，该工程改造后并入第三水厂自控系统，可有效地加强对整个供水系统的管理，直观及时地监控现场设备运行情况，增强安全供水保障措施，如实地显示和记录各种数据。 在改造过程中，既借鉴了国内先进水厂的成功经验，又充分考虑了本水厂的特殊情况，并将水厂运行管理经验融合于自控系统改造设计中，力求使系统具有先进性和实用性。 1.2 系统设计原则 结合第二水厂供水系统特点，本系统设计主要遵循以下几个原则： ?选择成熟和先进的计算机控制系统，在供水过程中实现信息集中管理和科学操作的前提下，提高系统的的可靠性，现场各种数据通过PLC采集，并通过工业以太网传送到中央控制室，进行统一的监控和管理。中央控制室可以通过以太网来下发指令对现场的PLC进行控制和管理。 ?现场PLC具有逻辑功能，控制现场测控仪表，完成现场、电气数据的采集和电气设备的控制，同时向中控室传送采集数据，报告运行状况，执行中控室的指令。 ?设计上以中控为主，现场以手控/自动控制为辅的原则，系统以水厂为监控中心，将底层的设备和控制权分散到现场的PLC中，便于系统的管理和维护。?选择成熟和先进的计算机控制系统，在供水过程中实现信息集中管理和科学操作； ?设计视频监控系统； ?系统本着低成本、高效益、高质量的原则进行设计。 1.3 系统组成
设计任务书 一、设计原始资料 1、自然资料 1)气温：平均最高气温35℃，平均最低气温-6℃，平均温度15℃ 2)土壤：冻土深度0.8m。 3)全年主导风向：西北风，平均风速是1.6m/s。 2、地质资料：本地区5级地震区，地下水位低于地面10m。 3、水源位置：水源取水口位于水厂北方向5km处，水厂位于城市北面1km。 4、水厂工作情况：昼夜均匀工作，厂区地势平坦。 5、水源水质分析资料： 设计水量3.6万m3/d（不包括水厂自用水量） 二、设计内容 1、选择净水构筑物形式及其组成。 2、进行构筑物与主要管道的水力计算并决定其尺寸。 3、水厂平面布置。 包括：各种生产性构（建）筑物、辅助生产构（建）筑物及附属生活构（建）筑物的平面定位；生产管线、阀门、排水管道、阀门井、检查井的布置定位。 4、水厂高程布置 确定各生产构筑物的标高、水面标高、管线的埋深及标高。
三、设计成果 1、设计计算说明书一份。 2、水厂平面布置图（比例为1:200或1:100） 3、水厂高程布置图（比例为1:100或1:50） 设计说明书 一、设计原始资料 1、自然资料 1)气温：平均最高气温35℃，平均最低气温-6℃，平均温度15℃ 2)土壤：冻土深度0.8m。 3)全年主导风向：西北风，平均风速是1.6m/s。 2、地质资料：本地区5级地震区，地下水位低于地面10m。 3、水源位置：水源取水口位于水厂北方向5km处，水厂位于城市北面1km。 4、水厂工作情况：昼夜均匀工作，厂区地势平坦。 5、水源水质分析资料： 二、设计内容 1、原水水质分析及工艺流程的选择 由水源水质分析资料可知，原水最高浊度500度，超过了《生活饮用水水质标准》中的规定，故需去除浊度；细菌总数12000个/ml，大肠杆菌3000个/L，大大超过了《生活饮用水卫生标
现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现 第1 章绪论 水厂自控系统简介 水厂制水工艺流程 各个水厂根据实际情况，其工艺流程千差万别，设备有增有减，但基本的流程相似，如图所示。 图中主要分为以下几个工艺过程： （1）取水：通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。 （2）药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及氯气，达到混凝和消毒的目的。 （3）混凝：包括混合与絮凝，即源水投入混凝剂后进行反应，并排出反应后沉淀的污泥。 （4）平流沉淀：与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒沉淀，并排出沉淀的污泥。 （5）过滤沉淀：水通过颗粒介质（石英砂）以去除其中悬浮杂质使水澄清，并定时反冲洗石英砂。 （6）送水：多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。 水厂自控系统组成 自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对独立，同时各单元之间又存在一定的联系。正因为各工艺单元相对独立，因此通常将整个工艺按控制单元划分，主要包括：取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统，这些工艺单元内设备相对集中。根据这些特点，自控系统较多采用PLC＋IPC的集散控制系统(DCS)模式。 采用PLC+IPC 系统的水厂自动化控制设计一般采用多主站加多从站结构，能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。控制点分布在水厂内不同的位置，采用就近控制原则，在设备集中区分别设置不同的PLC 站对该区域设备进行监控，再通过通讯网络，各PLC 站之间进行数据通讯，实现整个水厂的自动化控制。在控制单元内，PLC 站实现对该单元内设备的自动控制。这样的优点是使控制系统更加可靠，当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行，同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连，减少了布线成本。 一般根据土建设计，将水厂自动化控制系统按设备位置情况及功能进行组织，分为如下一些控制站点。 （1）中央控制室站点：对整个系统进行监控和调度，同时留有四遥（遥测、遥信、遥调、遥控）系统接口，与上层管理系统进行通讯。 （2）配电室控制站点：对高压及低压配电系统进行监控。 （3）取水泵房控制站点：取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。
专业资料 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋
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 (4) 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 (6) 3.4加氯加药间控制站 (7) 3.5臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6送水泵房控制站 (8) 3.7污泥脱水间控制站 (9)
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；
二、设计的性质、目的和任务 给水工程设计是给水排水工程专业为配合《水质工程I》课程的学习而设置的一个必修环节。通过本次设计，巩固学生的学习成果，加深对《水质工程I》内容的学习与理解，使学生学会应用规范、手册与文献资料，进一步了解设计原则、方法及步骤，掌握自来水厂设计的方法。在教师指导下，基本能独立完成一个中、小型自来水厂工艺设计。 三、设计的基本环节及主要内容 1.设计基本知识介绍：设计原则、方法、步骤介绍；设计任务及要求；设计中具体问题介绍；平面布置及高程计算。 2. 方案比选：通过方案比较，确定自来水厂处理工艺系统。 3. 处理构筑物设计计算：包括混合、絮凝池、沉淀池（澄清池）、滤池、清水池、吸水井等生产构筑物，以及加药间、加氯间、二泵房等生产建筑物的设计计算，确定各构筑物和建筑物的形式、个数及尺寸；机械设备确定型号、台数。 4. 混凝沉淀（澄清）、过滤主要构筑物：施工及大样图绘制（任选一种构筑物） 5. 自来水厂平面布置：平面布置、平面图绘制（比例为1：200~1：500）。 6. 自来水厂高程布置：高程计算、高程图绘制（纵向比例为1：100~1:200）。 7. 设计文本编制：设计说明书、设计计算书编制。 四、设计的基本要求及能力训练 课程设计开始之前，必须认真阅读课程设计任务书，复习教材有关部分章节以及熟悉所用规范、手册、标准图等有关文献资料。所做设计应力求设计原则与方案选定能够贯彻国家的有关方针政策；论证正确合理、设计计算正确；熟练掌握CAD绘图工具、做到计算机绘图及手绘图图面整洁；说明书简明扼要、文理通顺；保证在规定的时间内质量良好的完成所规定的设计任务。 在教师指导下，学生对自来水厂的主体构筑物、辅助设施、计量设备及水厂总体规划、管道系统做到一般的技术设计深度，并绘制规范的施工及大样图，培养和提高学生的计算能力、设计和绘图水平；同时锻炼和提高学生独立工作能力以及分析和解决工程问题的能力。 五、考核方式与成绩评定 本课程采取的考核方式：审核学生所完成的课程设计成果，含课程设计说明书和计算书一份及设计图纸2张（2号图纸）。根据其设计成果的质量，采用“优、良、中、及格、不及格”5级评分方法。
自动控制系统在自来水厂地应用 摘要：通过对自来水厂自控系统应用地介绍,说明了可编程控制器 PLC在工控中地重要地位.关键词：自控系统；PLC；自来水厂 1．系统网络结构 该方案采用光纤以太网组成, 以太网地速度可达到100Mb/ s.控制中心两台监控计算机通过以太网交换机与各PLC工作站相连接, 两台监控计算机互为冗余,按无人值班<少人值守）运行方式设计.网络上地各部分设备中任一部分不工作或故障,不影响系统其它部分地运行.b5E2RGbCAP 该方案由主控级(控制中心>和PLC1 、PLC2 、PLC3 、PLC4 、PLC5 、PLC6现地控制单元组成,主控级设有二台冗余工作地主机操作员工作站,作为控制中枢,非运行期间作为培训等.主控级除完成对被控对象地监视控制外,还具有与Internet通信及其他外部系统通信并留有与办公自动化联机接口,是整个监控系统地控制核心.现地单元级设6套现地测控单元LCU,直接面向生产过程,负责对现场数据地采集和处理,能够独立或按主控级地命令完成对所有被控对象地监视和控制.每台PLC柜上均配有触摸屏.主控级监控计算机之间以及与现地单元级各控制单元均可采用TCP／IP 以太网联接,采用以太网直接联接,传输速率高,安全稳定性好.系统网络拓扑见下图.p1EanqFDPw
PLC采用西门子S7-300系列产品,监控计算机在Windows xp 下使用Ifix 作为监控软件.两台监控计算机安装完全相同地系统软件和应用软件.由于两台监控计算机均同时与以太网相连, 因此它们可同时从PLC 得到相同地信号, 但是向PLC 发送命令及打印机地控制是互锁地.DXDiTa9E3d 2. 各分站描述 2.1 取水泵站PLC1 (1> 主要检测参数 原水PH 值、流量、温度、浊度。原水进水阀开度、原水进水阀超限位报警、原水进水阀限位开关、原水进水阀故障报警.RTCrpUDGiT (2> 主要控制功能 原水泵控制。接受并执行来自监控计算机地正确指令和参数设置。将原水泵及吸水井地运行状态及参数传送至监控计算机.5PCzVD7HxA 2.2 加药加氯PLC2 (1> 主要检测参数
.设计资料 1.1.1供水要求 1）给水厂水量为30000m3/d。 2）水厂自用水量系数为5?8%,时变化系数1.5?1.4。 3）水厂出水水压为45~50m。 4）出厂水质达到国家饮用水水质标准。 5）水厂自用水取5%。 6）时变化系数取1.5。 1.1.2原水水质 某河流原水水质分析结果（见表1） 表1 某河流的原水水质分析结果
1.3饮用水水质标准 生活饮用水水质标准（见表2） 表2生活饮用水水质非常规检验项目及限值（62项）
氯乙醛（水合氯醛） 氯化氰（以CN 计） 1.2设计任务 1） 根据水质、水量、地区条件、施工条件和一些水厂运转情况选定处理方案和确定处 理工艺流程。 2） 拟定各种构筑物的设计流量及工艺参数。 3 ）选择各构筑物的形式 和数目，初步进行水厂的平面布置和高程布置。 在此基础上确 定构筑物的形式、有关尺寸安装位置等。 4 ）进行各构筑物的设计和计算，定出各构筑物和主要构件的尺寸，设计时要考虑到构 筑物及其构造、施工上 的可能性。 5 ）根据各构筑物的确切尺寸，确定各构筑物在平面布置上的确切位置，并最后完成平 面布置。确定各构筑物 间连接管道、检查井的位置。 6）水厂厂区主体构筑物（生产工艺）和附属构筑物的布置，厂区道路、绿化等总体布 置。 2.1选择方案 2.1.1絮凝工艺： 方案：采用机械絮凝池和往复式隔板絮凝池组合使用 机械絮凝池 优点：絮凝效果好，节省药剂；水头损失小；可适应水质水量的变化。 缺点：需机械设备和经常维修。 往复式隔板絮凝池 优点：絮凝效果好；构造简单；施工方便。 溴仿 0.1(mg/L) 二溴一氯甲烷 0.1(mg/L) 一溴二氯甲烷 0.06(mg/L) 氯乙酸 0.05(mg/L) 氯乙酸 0.1(mg/L) 0.01(mg/L) 0.07(mg/L)
编号 本科生毕业设计 基于PLC自来水厂自动控制系统设计 The Subject of Graduation Project 学生姓名 专业 学号 指导教师 分院 2017年3月
摘要 供水是一个关系国计民生的重要产业，随着我国改善人民生活条件、建设小康社会及提高劳动生产水平等目标的实现，对自来水水质的要求也越来越高。水处理厂计算机自动化控制系统是保证安全、连续、优质供水的措施。本文通过分析国内外已建水厂自动化控制系统的现状，结合工艺设备智能化的发展趋势，以及我国中小型水厂现状，设计了一套以PLC S7-200作为控制器的自来水自动控制系统，该系统能实时监测水质、取水流量、pH值、管网压力，监控厂区安全，自动控制投矾、加氯，还能自动存储历史数据。此系统不仅能降低能耗、节约成本、减少维修维护工作强度、提高管理水平、确保供水质量，还能推进我国给水工艺的发展，对减小与先进水平的差距都具有现实意义。通过运行情况表明，该系统功能齐全，性能稳定可靠，具有较强的实用性和推广价值。 关键词：PLC 自动化控制系统上位机监控系统
ABSTRACT The water service is a significant industry in national welfare and the people's livelihood. With the quickening pace of people's living standard and the objective of achieving building a well-off society and enhancing productivity level, the water supply is increasingly demanded for the high quality. The computer automation control system of the waterworks is an effective measure for guaranteeing the high quality of the water supply in security and continuity. This article, which combines with the development tendency of the processing equipment intelligent and the reality of small and medium-sized water treatment plant in our country, has designed a water supply automatic control system of PLC S7-200 controller by analyzing the reality of the waterworks automation control system both at home and abroad. This water supply automatic control system can in real time monitor the water quality, the water draw rate, the pH value, the pipe network pressure, the monitor site area security, etc. Besides, the system can automatically add vitriol and throw chlorine; also, the system can auto save historical data. In addition, the system, in which there is an operation significance for reducing the gap with advanced standards, not only cuts down the energy consumption, saves cost, reduces the service maintenance working strength, enhances the management level, guarantees the water supply quality, but also improves the advancement of the water supply technology. The running conditions of the system reveal that its system function is complete; its performance is stable and reliable; there are strong practicability and promotion value. Key word：PLC automatic control system position machine of monitor and control system
. .. . . 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋
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 (4) 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 (6) 3.4 加氯加药间控制站 (7) 3.5 臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6 送水泵房控制站 (8) 3.7 污泥脱水间控制站 (8)
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；
城市自来水厂工艺设计计算说明书
摘要：水资源是一种宝贵的而且有限的资源。随着社会经济的高速发展与城市化进程的加速，水源污染的问题日趋严重，生活饮用水中有毒有害物质明显增加，而人类对于水的需求只增未减。目前，我国的水资源污染情况严重，加剧了水资源的贫乏局面。因此，对水资源的合理开发利用，受到普遍关注和重视。到20世纪初，饮用水净化技术已基本形成了现在被人们普遍称之为常规处理工艺的处理方法，即混凝、沉淀或澄清、过滤和消毒。这种常规处理工艺至今仍被世界上大多数国家所采用，成为目前饮用水处理的主要工艺。本开发区原水的色度、浊度、细菌总数、大肠菌群等指标有所超标，但是重金属离子、有机物等污染指标正常，因此按照常规处理工艺（混凝、沉淀、过滤、消毒）即可，不仅略去深度处理工艺的设计与施工，同时大幅降低了成本与建设难度。设计内容包括了水处理工艺的选择、具体构筑物的选择和计算、平面与高程布置。 关键词：管式静态混合器；机械絮凝池；平流式沉淀池；V 型滤池；液氯消毒。
The technological design of the water plan Abstract:Water resource is a kind of precious and limited resources. With the rapid development of social economy and the acceleration of urbanization, the problem of water pollution becomes worse and worse, toxic and harmful substances in drinking water increased significantly, while human demand for water will only increase. At present, the pollution of water resource, aggravated the poverty situation of water resources. Therefore, for the rational development and utilization of water resources, by the widespread concern and attention. To the beginning of the 20th century, drinking water purification technology has been basically formed is now widely known as a conventional treatment process of processing methods, namely, coagulation, precipitation or clarification, filtration and disinfection. The conventional treatment process is still been adopted by most countries in the world and become the main technology of water treatment. This development zone chromaticity and turbidity of raw water, total bacterial count, coliform bacteria and other indicators are overweight, but heavy metal ions, organic pollution index such as normal, so according to the conventional treatment process (coagulation, sedimentation, filtration, disinfection) can, not only omit depth treatment technology design and construction, at the same time greatly reduce the cost and construction difficulty. Design includes the selection of water treatment technology, the selection and calculation of the concrete structure, plane and elevation layout. .Key words:Tubular static mixe; Mechanical flocculation; Advection sedimentation tank; V-filter; Chlorine disinfection.
cheng 徐圩水厂自控系统建设方案 刘朋
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 (4) 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 (6) 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)
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；
徐圩 xx 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 (4) 2.2运行控制 (4) 2.3数据管理 (4) 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 (5) 3.1原水泵房控制站 (5) 3.2高效澄清池控制站 (5) 3.3翻板滤池控制站 (6) 3.4加氯加药间控制站 (7) 3.5臭氧活性炭间控制站 (8) 3.6送水泵房控制站 (8) 3.7污泥脱水间控制站 (9)
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； 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。