V型濾池自動化控制

1、自來水廠的濾池自動化控制戴世宏南通華安源自控科技有限公司摘要：自來水廠氣水反沖濾池自動控制系統(tǒng)設計方面的論述，介紹V型濾池自動反沖，自動恒水位控制。關(guān)鍵詞：V型濾池，恒水位控制，自動反沖洗改革開放以來，我國人民的生活水平逐步提高，飲用水的質(zhì)量越來越受關(guān)注，自來水廠的處理工藝要求也不斷提高，然而，水源水質(zhì)卻每況愈下。如何保證水廠出廠水質(zhì)達標，水處理過程的每一個環(huán)節(jié)都很重要，尤其是地表水的處理，加藥、臭氧和紫外線消毒等工藝越來越受到重視和采納，但是最為重要的環(huán)節(jié)還是應該首推濾池。濾池的工藝從無閥濾池、虹吸濾池等一路走來，發(fā)展到今天廣為應用的氣水反沖濾池（V型濾池），而濾池的自動控制也日臻完善。1、

2、 V型濾池的自動化系統(tǒng)組成設備本自控系統(tǒng)自控系統(tǒng)采取西門子S7系列的PLC為現(xiàn)場控制單元。每個濾格采用了一個s7 200PLC作為子站，PLC和電氣控制結(jié)合組成了濾格的現(xiàn)場控制臺，該操作臺是實現(xiàn)現(xiàn)場操作，并且實現(xiàn)遠程和現(xiàn)場操作的切換，并且所有的濾格設定一個主站PLC，主站PLC采用了S7 300plc作為控制單元，所有的濾格子站S7200PLC通過西門子的DP網(wǎng)絡與主站PLC進行通訊。這樣主站通過編程對各個濾池子站進行統(tǒng)一管理，組織各個濾池子站的沖洗以及過濾，并且主站PLC在各個濾池反沖洗時對鼓風機、反沖洗水泵進行統(tǒng)一控制。2、 V型濾池的自動化系統(tǒng)軟件自控軟件分為：PLC編程采用的是西門子S

3、TEP7編程軟件，人機界面采用的,Wonderware的INTOUCH的上位機開發(fā)軟件。3、V型濾池的自動化的原理介紹 一般自來水廠V型濾池都是以用單格為運行單位，濾料按照水質(zhì)分為為砂、煤和活性炭。每格濾池過濾控制大都是采用恒水位控制方式來實行自動化生產(chǎn)。大多采用恒水位運行，即單格設液位計，調(diào)節(jié)出水閥門控制其液位，從而保證其液位恒定。當濾池運行一段時間后，濾料會被污染，濾速下降，不僅影響過濾質(zhì)量，也很難保持水位的恒定，此格濾池就需要反沖洗了。沖洗水和氣按照預先設定好的強度和時間自單格濾池濾料下方向上沖洗，將濾料上的雜質(zhì)連同沖洗水排向回流水池，此時該格濾池不再向濾池清水渠出水，反沖洗結(jié)束后該格濾

4、池正常工作。就這樣循環(huán)往復，濾池源源不斷地向清水池輸送過濾后的清水。濾格過濾一般達到?jīng)_洗周期或水頭損失的時候，濾格需要沖洗了，沖洗的一般步驟：1） 進口閥門關(guān)閉，出口閥門關(guān)閉至40%，濾池繼續(xù)過濾，最大減少水池中水資源的浪費。2） 出口閥門全關(guān)，清水閥門開至100%，水位降至排水槽上延。關(guān)閉清水閥至0%。3） 開啟鼓風機，開啟氣沖閥門，濾池進行氣沖洗，氣沖的時間根據(jù)生產(chǎn)要求。4） 開啟沖洗水泵，開啟水沖閥門，濾池進行氣水混沖洗。5） 關(guān)閉氣沖閥門，關(guān)閉鼓風機，開啟濾池排氣閥，進行氣體排空。6） 再次開啟進水閥門，濾池進行表洗。7） 發(fā)沖洗水泵關(guān)閉，關(guān)閉反沖水閥門。等到液位漲到一定的位置，調(diào)節(jié)清

5、水閥門的開度，進行濾池的正常過濾。4、自動化的控制過程A:過濾控制：濾池的在正常過濾的時候，調(diào)節(jié)每格清水出水閥，其根據(jù)是將每格池中的液位計液位信號及清水閥的開度信號送入各個濾池站點PLC, 經(jīng)PID調(diào)節(jié)其清水閥開度，以求使進出水保持平衡，從而實現(xiàn)恒水位，恒濾速自動過濾.B、反沖洗控制：濾池反沖洗可選擇兩種沖洗方式：單個濾格的一步化控制沖洗，就是在人機界面上（組態(tài)王、Intouch）等軟件通過控制界面上進行強制沖洗模式請求沖洗。如下圖本人參與的一個項目所做的人機界面上的控制按鈕“強制沖洗”所對應的2#濾池就會立刻進入沖洗狀態(tài)，然后在此畫面上會看到?jīng)_洗的整個流程。定時自動排隊沖洗沖洗程序為三級式?jīng)_

6、洗：氣沖、氣水混合沖洗、水沖，當濾池反沖洗時，先關(guān)進水閥，全開清水閥，待濾池水位下降至設定值時，關(guān)清水出水閥，開排水閥，起動鼓風機開濾池氣沖閥進行氣沖，氣沖兩分鐘（可在人界界面上根據(jù)實際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)）后，開啟沖洗水泵（一臺）開水沖閥，氣水混合沖分鐘（可在人界界面上根據(jù)實際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)）后，關(guān)氣沖閥，停鼓風機，開排氣閥，再開啟另一臺沖洗水泵（共二臺），水沖4分鐘（可在人界界面上根據(jù)實際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)）后，關(guān)水沖閥，停沖洗泵，待濾池水位降到設定值時，關(guān)排水閥，開進水閥，由濾池水位信號控制濾池清水出水閥開啟度，完成一格濾池的反沖洗過程，排氣閥定時關(guān)閉（時間根據(jù)濾池運行過程調(diào)整）。所有的濾池狀態(tài)和液位，

7、沖洗壓力等參數(shù)在人機界面上都可以看見。如下圖我參加的一個項目所做的人機界面。5.濾池分站的控制模式A、現(xiàn)場手動控制模式：每格濾池現(xiàn)場都有個手動操作臺，所有的濾格閥門和設備都在操作臺上按鈕控制，每格濾格就只有一個手/自動旋鈕，操作人員把此旋鈕旋到手動位置，就可以進行現(xiàn)場設備的手動開停，清水閥門開度可以在操作臺上的開度調(diào)節(jié)器進行開度調(diào)節(jié)。手動模式一般只在維修情況和自動控制系統(tǒng)癱瘓下進行，一般不建議長時間使用。B、PLC自動化控制：通過對鼓風機、反沖洗泵、各種閥門的監(jiān)測根據(jù)液位和濁度，進行定期對濾格的沖洗，在人機界面的推出的情況下，濾格自動控制不會受到任何影響。C、中控室的人機界面控制：對每個濾格的根據(jù)生產(chǎn)情況對通過鍵盤設置各個濾格的濾池參數(shù)（比如過濾周期，水沖時間，氣沖時間，恒水位設置等）并通過所顯示的工藝流程對濾池進行遙控操作，可以指定任一濾池進行一步化操作，也可分步點控，或按預定循環(huán)次序?qū)V池逐一全部進行反沖洗。如果需要自動沖洗和恒水位的話，必須把人機界面上的自動方式按鈕按下后，并且把濾格啟用，這樣所對應的濾格就會自動恒水位過濾，自動定期沖洗了。在這套系統(tǒng)中我們還加入對濁度和液位的曲線和報表功能，這樣操作人員能及時的根據(jù)歷史曲線和報表功能，查出這個濾池的運行情況，根據(jù)分析的數(shù)