智能模塊化凈水裝置是采用目前市場(chǎng)比較常用的PLC系統(tǒng)，以標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的、以全廠集成自動(dòng)化為概念的高性能、高可靠的中控系統(tǒng)，目前已被應(yīng)用，并且已被實(shí)踐驗(yàn)證，確實(shí)具有可靠、成熟、專業(yè)、實(shí)用、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，能較好地滿足模塊化凈水設(shè)備的需求，能為實(shí)現(xiàn)自來(lái)水廠控制—管理一體化和過(guò)程控制奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。并配備高性能、高可靠的自動(dòng)化儀表。
一、工控操作系統(tǒng)
根據(jù)凈水水處理廠的工藝流程及平面布置圖，全廠凈水站房設(shè)一個(gè)操作控制室。系統(tǒng)控制站放置于低壓配電室旁。全凈水站的管理計(jì)算機(jī)可采用以太網(wǎng)能與后期其他操作控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)連接，組成工廠計(jì)算機(jī)綜合管理系統(tǒng)。
本次操作控制室設(shè)1套智能模塊化凈水裝置，運(yùn)行人員在水處理操作室，完成對(duì)水處理系統(tǒng)的程序啟停、正常運(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的處理。除了中控制外，對(duì)于PAC/PAM/次氯酸鈉消毒設(shè)備/一體化凈水器/反沖洗風(fēng)機(jī)/反沖洗水泵/流量?jī)x表/液位儀表等進(jìn)行控制。
（1）一體化凈水器現(xiàn)場(chǎng)控制箱由現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱一對(duì)一進(jìn)行對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制，設(shè)備啟動(dòng)/故障等預(yù)留以太網(wǎng)接口，由設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)布置在二期，管控系統(tǒng)布置在一期，待各設(shè)備供應(yīng)商現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后，后期由甲方負(fù)責(zé)安裝網(wǎng)線采集二期各設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)運(yùn)行姿態(tài)至一期工控系統(tǒng)，廠家提供現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱，需具備就地/遠(yuǎn)程切換通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。
（2）PAC加藥設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制箱由現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱，采用變頻一對(duì)一進(jìn)行對(duì)加藥泵現(xiàn)場(chǎng)控制，設(shè)備啟動(dòng)/故障等預(yù)留以太網(wǎng)接口，后期由甲方負(fù)責(zé)網(wǎng)線采集各設(shè)備的運(yùn)行姿態(tài)，廠家提供現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱，需具備就地/遠(yuǎn)程切換通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。
（3）次氯酸鈉加藥設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)控制箱由現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱，采用變頻一對(duì)一進(jìn)行對(duì)加藥泵現(xiàn)場(chǎng)控制，設(shè)備啟動(dòng)/故障等預(yù)留以太網(wǎng)接口，后期由甲方負(fù)責(zé)網(wǎng)線采集各設(shè)備的運(yùn)行姿態(tài)，廠家提供現(xiàn)場(chǎng)PLC控制箱，需具備就地/遠(yuǎn)程切換通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)。
二、自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
（1）高可靠性原則
具有自診斷與容錯(cuò)功能，并24小時(shí)連續(xù)工作；具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助診斷及修復(fù)功能；具有抗干擾及防雷等措施；監(jiān)控系統(tǒng)可以降級(jí)使用，即在上位機(jī)發(fā)生故障或通信中斷時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)控制站可以獨(dú)立完成基本局部控制。
（2）實(shí)用性原則
為方便用戶使用操作該系統(tǒng)，操作方便、簡(jiǎn)單易學(xué)、界面清楚、功能實(shí)用是我們?cè)O(shè)計(jì)的另一原則。在實(shí)用、大方、美觀的前提下，不片面追求過(guò)份的華而不實(shí)，讓用戶感受到真實(shí)的情況。
全圖形人機(jī)接口，使用戶清晰的了解水廠各工段的運(yùn)行情況、故障報(bào)警點(diǎn)的分支細(xì)節(jié)，使操作迅速而正確地進(jìn)行；生動(dòng)的圖控技術(shù)，可使操作員通過(guò)熱鍵或鼠標(biāo)來(lái)發(fā)布各種指令或切換畫(huà)面；能按要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，如記錄、歸檔、統(tǒng)計(jì)、查詢、打印等。
（3）專業(yè)性原則
應(yīng)用短期內(nèi)不會(huì)被淘汰產(chǎn)品。盡量采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，采用當(dāng)前技術(shù)。當(dāng)然，作為實(shí)用工業(yè)控制系統(tǒng)，也充分考慮到技術(shù)的成熟性。
三、自動(dòng)化系統(tǒng)要求
智能模塊化凈水裝置，控制系統(tǒng)遵循“集中管理、分散控制、數(shù)據(jù)共享”的原則，設(shè)計(jì)選型先進(jìn)、安全可靠，選用的儀器儀表、中控控制器、計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備等保證能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效地運(yùn)行。全凈水站設(shè)備的控制可通過(guò)以下三級(jí)控制層完成：
（1）就地手動(dòng)：優(yōu)先級(jí)高，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于“手動(dòng)操作”時(shí)，工控系統(tǒng)的控制被屏蔽。主要現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備均可在就地控制箱上實(shí)現(xiàn)手動(dòng)／自動(dòng)切換及開(kāi)、停等人工操作。
（2）遠(yuǎn)程工控自動(dòng)控制：利用工控的邏輯控制功能，提供設(shè)備的自動(dòng)，及關(guān)聯(lián)設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，連鎖控制，及閉環(huán)控制。各分站管轄的區(qū)域的設(shè)備以這種控制方式為主。
（3）控制室工控：通過(guò)人機(jī)操作界面，對(duì)全廠的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)宏觀調(diào)控，處理局部的停機(jī)事故和緊急狀態(tài)，維持系統(tǒng)的總體協(xié)調(diào)?？刂葡到y(tǒng)在手動(dòng)／自動(dòng)／中控切換中具有無(wú)擾動(dòng)切換功能。
本項(xiàng)目中提供的控制系統(tǒng)是一套完整的、滿足買方技術(shù)規(guī)格書(shū)要求的系統(tǒng)。即當(dāng)用戶將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)和配電室的信號(hào)線和總電源線正確地接入我方所提供的系統(tǒng)后，系統(tǒng)便可穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行，完成預(yù)定的監(jiān)視、操作、管理、自動(dòng)控制、聯(lián)鎖保護(hù)等功能。
四、工控操作室
控制室設(shè)一套操作員管理工業(yè)控制機(jī)，該系統(tǒng)對(duì)智能模塊化凈水裝置各工藝參數(shù)，電氣參數(shù)及主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行分析，處理、儲(chǔ)存、對(duì)各類工藝參數(shù)做出趨勢(shì)曲線，通過(guò)簡(jiǎn)單的鍵盤操作，可進(jìn)行系統(tǒng)功能組態(tài)，在線修改和設(shè)置控制參數(shù)，給下位機(jī)下達(dá)指令，CRT可直觀顯示全廠動(dòng)態(tài)流程圖，并放大顯示各工段工藝流程圖，帶有動(dòng)態(tài)參數(shù)顯示，趨勢(shì)曲線顯示，自動(dòng)生成各類報(bào)表，可顯示和打印記錄；報(bào)警系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種故障在中心控制室進(jìn)行聲、光報(bào)警，并能將故障分類打印。
（1）動(dòng)態(tài)圖形實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示
在計(jì)算機(jī)顯示器上動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示水處理工藝流程、各主要工藝設(shè)備和高低液位配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、各環(huán)節(jié)的工藝和電氣等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使管理人員掌握當(dāng)前水處理運(yùn)行情況，能從總圖到詳圖多層次監(jiān)測(cè)。
（2）動(dòng)態(tài)圖形總體結(jié)構(gòu)形式為分層展開(kāi)式，畫(huà)面包括
☆ 監(jiān)控系統(tǒng)總圖
☆ 動(dòng)態(tài)工藝流程總圖
☆ 配電系統(tǒng)圖
☆ 主要參數(shù)設(shè)備的狀態(tài)圖
（3）控制
操作人員在計(jì)算機(jī)通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)下達(dá)開(kāi)/停/關(guān)命令，畫(huà)面上應(yīng)顯示操作順序圖，以不同顏色標(biāo)明當(dāng)時(shí)執(zhí)行步驟?？刂葡到y(tǒng)接收指令后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加以正確執(zhí)行，并有回答信號(hào)給操作員站，所有操作事件均自動(dòng)登入“事件記錄表”。
（4）所供不間斷電源 （UPS）電源具有自動(dòng)切換功能，備用電源容量按30分鐘考慮。
（5） 控制系統(tǒng)：操作人員在主控計(jì)算機(jī)通過(guò)鍵盤或鼠標(biāo)下達(dá)開(kāi)/停/關(guān)命令，畫(huà)面上應(yīng)顯示操作順序圖，以不同顏色標(biāo)明當(dāng)時(shí)執(zhí)行步驟。PLC控制系統(tǒng)接收指令后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加以正確執(zhí)行，并有回答信號(hào)給操作員站，所有操作事件均自動(dòng)登入“事件記錄表”。
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