1 引言

大同市黃河給水工程凈水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為40×10⁴m³/d，廠址位于大同市南郊區(qū)口泉鄉(xiāng)堡子店村和辛寨村。根據(jù)城市集中供水和服務(wù)城市生活和生產(chǎn)用水的性質(zhì)，水質(zhì)目標(biāo)執(zhí)行國(guó)家頒布的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB5749-2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，為滿足用戶終端水質(zhì)低于1.0NTU的濁度要求，此水廠的出廠水濁度要求低于0.5NTU。和利時(shí)公司作為自控系統(tǒng)承包商，不僅要配合其他專業(yè)達(dá)到凈水廠的出水要求，完成此水廠的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)，還要將LK系列PLC與其他品牌PLC、控制軟件和儀表充分融合，達(dá)到無縫銜接。

2 凈水廠的水處理工藝

大同市黃河給水工程凈水廠凈水處理工藝為“沉淀過濾+臭氧活性炭”，處理后水泵送至城市管網(wǎng)。如圖1所示。廢水處理工藝為“重力濃縮池+板框壓濾機(jī)”，脫水后含水率低于40%的泥沙由車輛運(yùn)輸至12km外已經(jīng)建成的城南垃圾處理廠集中處理。凈水廠內(nèi)主要設(shè)置調(diào)流及安全閥間、格柵配水車間、混合絮凝沉淀池、V型濾池、鼓風(fēng)機(jī)及反沖洗水泵房、清水池、送水泵房、加氯間、加藥間、粉末活性炭和高錳酸鉀投加間、沉淀池排泥水調(diào)節(jié)水池、泥沙濃縮車間、泥沙脫水間及變配電間、濾池回收水池等構(gòu)建筑物。凈水廠內(nèi)同時(shí)考慮中間提升及臭氧接觸池、炭濾池車間、臭氧發(fā)生車間等深度處理系統(tǒng)構(gòu)建筑物。

3 凈水廠自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4凈水廠自控系統(tǒng)的特點(diǎn)

大同市黃河給水工程凈水廠的自控系統(tǒng)融合了和利時(shí)公司的LK系列PLC、AB公司的ControLogix系列PLC、亞控科技的KingSCADA3.0上位組態(tài)軟件及哈希、 E+H 、科隆等廠家的在線儀表等。PLC控制系統(tǒng)作為整個(gè)自控系統(tǒng)的核心部分，具有以下特點(diǎn)。

（1）高性能

系統(tǒng)組件的設(shè)計(jì)符合真正的工業(yè)等級(jí)，控制系統(tǒng)能在嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)期、穩(wěn)定地運(yùn)行，盡可能降低控制系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)，保證能源收益，確保水廠7×24小時(shí)的不間斷供水服務(wù)。

LK系列PLC配置了工業(yè)級(jí)的處理器，其主頻可以達(dá)到533MHz，同時(shí)具有納秒級(jí)的處理速度，單條指令最快可以達(dá)到13ns的處理速度；具有大容量的內(nèi)存，程序容量可以達(dá)到16M，數(shù)據(jù)容量可以達(dá)到64M，而掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)則可以達(dá)到1M；還擁有非常大的系統(tǒng)I/O容量，數(shù)字量I/O可達(dá)57344點(diǎn)，模擬量I/O則可達(dá)3584點(diǎn)；LK系列PLC的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器是超長(zhǎng)不限點(diǎn)的，只要在程序容量允許的范圍內(nèi)用戶可以隨意使用。

（2）高可靠性

PLC控制站一般設(shè)于高電磁干擾環(huán)境，如提升泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等。

LK系列PLC的控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的電磁兼容性，系統(tǒng)采用各種隔離、抗干擾設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)能在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行；還具有通訊事故時(shí)的輸出保持或輸出預(yù)置功能，并且采用低功耗無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

（3）易用性和易維護(hù)性

PLC控制系統(tǒng)一經(jīng)安裝完畢，控制系統(tǒng)便可進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 在自動(dòng)運(yùn)行過程中需要PLC控制系統(tǒng)在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下進(jìn)行模塊的更換及系統(tǒng)維護(hù)。

LK系列PLC的模塊支持帶電插拔，更換模塊時(shí)無需中斷系統(tǒng)運(yùn)行，新模塊將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化設(shè)置，并快速與CPU建立通信；背板上設(shè)計(jì)有防混淆，以避免插錯(cuò)模塊；靈活的SD存儲(chǔ)卡，可進(jìn)行工程恢復(fù)及備份復(fù)制，使系統(tǒng)維護(hù)更加方便、快捷。

（4）開放性和兼容性

基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的通訊網(wǎng)絡(luò)可非常方便地將第三方設(shè)備接入，如加藥系統(tǒng)、加氯系統(tǒng)及泥沙脫水系統(tǒng)等，允許大量過程反饋信息傳輸，支持設(shè)備參數(shù)訪問功能，可提高系統(tǒng)的性能與診斷能力。

LK系列PLC不僅支持與各種品牌PLC的通訊，例如西門子、GE、AB、施耐德等公司的PLC，此工程完成了與AB公司的ControLogix系列PLC的通訊；而且支持與上位監(jiān)控軟件的通訊，例如iFIX、INTOUCH、組態(tài)王、MCGS、力控等，此工程完成了與亞控科技的KingSCADA3.0上位組態(tài)軟件的通訊；還支持與主流品牌觸摸屏的通訊，例如Pro-Face、HITECH、eView、Weinview、nTou。只要HMI支持標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議，都可以很方便的進(jìn)行連接。

強(qiáng)大的擴(kuò)展功能可為遠(yuǎn)期擴(kuò)容、升級(jí)改造預(yù)留接口及容量。

（5）過程診斷和在線維護(hù)

提供的強(qiáng)大診斷功能，能夠方便、高效訪問相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致故障的根本原因以及需要修正的過程參數(shù)等，以便提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，可以避免設(shè)備意外停機(jī)，從而降低運(yùn)營(yíng)成本。

LK系列PLC支持在線下載、在線修改以及離線仿真調(diào)試等功能。

5 結(jié)束語

和利時(shí)公司作為整個(gè)廠區(qū)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)承包商，將LK系列PLC與其他品牌PLC、監(jiān)控軟件、在線儀表等控制設(shè)備在工程實(shí)施中充分融合，完成了綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)視與控制、計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)、綜合布線、閉路電視監(jiān)控、安防門禁等系統(tǒng)。LK系列PLC配置靈活、控制可靠、開放性強(qiáng)和在線維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，為整個(gè)控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ]    《大同市黃河供水工程凈水廠》工程設(shè)計(jì)要求

[ 2 ]    和利時(shí)公司.HOLLiAS LK系列大型可編程控制器硬件手冊(cè).2011

作者簡(jiǎn)介

遲曉暉（1979-），女，工程師，主要從事PLC產(chǎn)品市場(chǎng)推廣工作，并對(duì)關(guān)鍵項(xiàng)目給與必要的技術(shù)支持工作。

About the author
Chi Xiaohui (1979 -), female, engineer, mainly engaged in the work of the PLC product marketing and key projects to give the necessary technical support work.