水厂监控系统电气自动化论文

1硬件设计

水厂总体监控方案的确定应以水处理为依据，包括泵站控制系统、沉淀和过滤控制系统、恒压供水控制系统、混凝投药控制系统、加氯消毒控制系统、排污处理控制系统等工艺管理，水处理工艺流程为：取水口→加药→反应→沉淀→过滤→消毒→加压→市区管网。根据工艺要求和控制指标，应运用MPI网络将水处理的各个子系统连为一体，在控制中心通过组态软件对其进行监控，总体控制方案为：混凝投药控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC，其余采用S7-200PLC，组态软件为力控6.0，采用的网络结构为单元级和现场级。以泵站控制系统为例，其控制方案为：采用S7-200PLC作为控制平台，负责对泵站数据的采集，泵站和控制中心的通信通过外置式GSM调制解调器来实现，触摸屏为就地控制接口，系统框图如图1。

2软件设计

根据设计好的各子系统的硬件配置，设计PLC控制软件、组态监控软件和触摸屏控制软件，以泵站控制系统为例，其任务是按照控制中心的指令，向水厂提供水源，并对泵站的水泵运行情况、供电等信息进行实时采集，然后传送给控制中心，实现泵站无人值守。根据泵站工艺，在SMS工作原理指导下，提供短信息服务，发送规则为开机/关机、系统出现故障、定时设置和控制中心命令。为达到泵站无人值守的设计要求，可通过标准的RS—2485串行通信网络和自由口模式，自主选择通信协议，以此构成PLC的分布式网络。PLC软件设计流程为：初始化→接受信息并处理→水泵控制→压力、流量采集并处理→故障信息采集并处理→信息发送；根据系统的工艺要求，开发界面应包括启始界面、模式选择界面（分为自动运行和手动操作）、报警界面及帮助界面等。

3水厂自动化监控系统的特点及功能

3WN6是一种经济型低压智能断路器，通过模块化的工程设计，可确保通讯、保护、测量等功能更为可靠稳定，且便于拆卸和维修，能够在线对开关功能进行数字化编辑。正常生产时，操作人员通过S7-315系统上的触摸屏模拟流程和触摸按钮，便可以准确掌握各系统的工艺流程及设备运行情况，并可以通过自动运行或手动操作两种控制方式来控制各设备的开和停，便于设备的检修及事故的处理。本系统联网后，便可实现现场监控、远程控制和后台在线组态等功能，操作人员在后台微机上便可以准确掌握各配电室低压开关的分/合情况及水厂装置的运行情况，系统可以动态显示各电气设备的电压、电流的波动情况，实时性更强。此外，还可以随机记录越限事件、报警信息等，为生产管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推广应用是水厂自动化监控系统得以建立的关键，该编程控制器简单易用、可靠性高，而且通讯联网功能强，根据水厂的水处理工艺和工程设计要求，对各净水环节的硬件系统和软件系统进行设计，满足了水厂自动化生产和管理的需求。

4结论

根据水厂自动化监控系统的控制要求，对水厂监控系统的软硬件进行设计，建立一种低压电气自动化解决方法，更好地发挥水厂监控系统的功能。该系统先期完成PLC系统的调试，在实际应用中完成后台软件的调试工作，投入运行后，运行一直比较稳定，达到了取得了预期的控制效果，克服了传统电力控制模式存在的问题，可为工艺管理及故障原因查找提供科学的依据，同时监控系统的自动运行也极大地解放了人力资源，降低了各种人为事故的发生率，使设备故障的维修变得更为容易、迅速，真正实现了低压电气管理的科学化。在水处理工艺不断进步的背景下，采用现代控制理论及计算机技术对传统水厂处理工艺进行革新，使其朝着标准化、自动化、智能化的方向发展，已经成为一种趋势。

作者：李荣学

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