V型濾池自動(dòng)化控制

1、自來(lái)水廠的濾池自動(dòng)化控制戴世宏南通華安源自控科技有限公司摘要：自來(lái)水廠氣水反沖濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的論述，介紹V型濾池自動(dòng)反沖，自動(dòng)包水位控制。關(guān)鍵詞：V型濾池，包水位控制，自動(dòng)反沖洗改革開放以來(lái)，我國(guó)人民的生活水平逐步提高，飲用水的質(zhì)量越來(lái)越受關(guān)注，自來(lái)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(dá)標(biāo)， 水處理過程的每一個(gè)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(lái)越受到重視和采納，但是最為重要的環(huán)節(jié)還是應(yīng)該首推濾池。濾池的工藝從無(wú) 閥濾池、虹吸濾池等一路走來(lái)，發(fā)展到今天廣為應(yīng)用的氣水反沖濾池（ V型濾池），而濾 池的自動(dòng)控制也日

2、臻完善。1、V型濾池的自動(dòng)化系統(tǒng)組成設(shè)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(chǎng)控制單元。每個(gè)濾格采用了一個(gè)s7 200PLC作為子站，PLC和電氣控制結(jié)合組成了濾格的現(xiàn)場(chǎng)控制臺(tái)，該操作臺(tái)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)操作，并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程和 現(xiàn)場(chǎng)操作的切換，并且所有的濾格設(shè)定一個(gè)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(luò)與主站PLC進(jìn)行通訊。這樣主站通過編程對(duì)各個(gè)濾池 子站進(jìn)行統(tǒng)一管理，組織各個(gè)濾池子站的沖洗以及過濾，并且主站 PLC在各個(gè)濾池反沖洗時(shí)對(duì)鼓風(fēng) 機(jī)、反沖洗水泵進(jìn)行統(tǒng)一控制。2、V型濾池的自動(dòng)化系統(tǒng)軟件自控軟件分為：PL

3、C編程采用的是西門子 STEP7編程軟件，人機(jī)界面采用的，Wonderware的INTOUCH 的上位機(jī)開發(fā)軟件。3、V型濾池的自動(dòng)化的原理介紹一般自來(lái)水廠V型濾池都是以用單格為運(yùn)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(lái)實(shí)行自動(dòng)化生產(chǎn)。大多采用包水位 運(yùn)行，即單格設(shè)液位計(jì)，調(diào)節(jié)出水閥門控制其液位，從而保證其液位恒定。當(dāng)濾池運(yùn)行 一段時(shí)間后，濾料會(huì)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(yù)先設(shè)定好的強(qiáng)度和時(shí)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(shí)該格濾池不再向

4、濾池清水 渠出水，反沖洗結(jié)束后該格濾池正常工作。就這樣循環(huán)往復(fù)，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(dá)到?jīng)_洗周期或水頭損失的時(shí)候，濾格需要沖洗了，沖洗的一般步驟： 1）進(jìn)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(fèi)。 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(fēng)機(jī)，開啟氣沖閥門，濾池進(jìn)行氣沖洗，氣沖的時(shí)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(jìn)行氣水混沖洗。5) 關(guān)閉氣沖閥門，關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，開啟濾池排氣閥，進(jìn)行氣體排空。6) 再次開啟進(jìn)水閥門，濾池進(jìn)行表洗。7) 發(fā)沖洗水泵關(guān)閉， 關(guān)閉

5、反沖水閥門。 等到液位漲到一定的位置， 調(diào)節(jié)清水閥門的開度，進(jìn)行濾池的正常過濾。4、自動(dòng)化的控制過程A: 過濾控制：濾池的在正常過濾的時(shí)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(jì)液位信號(hào)及清水閥的開度信號(hào)送入各個(gè)濾池站點(diǎn) PLC, 經(jīng) PID 調(diào)節(jié)其清水閥開度，以求使進(jìn)出水保持平衡，從而實(shí)現(xiàn)恒水位，恒濾速自動(dòng)過濾 .B、反沖洗控制：濾池反沖洗可選擇兩種沖洗方式：?jiǎn)蝹€(gè)濾格的一步化控制沖洗，就是在人機(jī)界面上(組態(tài)王、 Intouch)等軟件通過控制界面上進(jìn)行強(qiáng)制沖洗模式請(qǐng)求沖洗。如下圖本人參與的一個(gè)項(xiàng)目所做的人機(jī)界面上的控制按鈕“強(qiáng)制沖洗”所對(duì)應(yīng)的2#濾池就會(huì)立刻進(jìn)入沖洗狀態(tài)，然后在此畫面

6、上會(huì)看到?jīng)_洗的整個(gè)流程。就風(fēng)機(jī)itrnit反沖泵 Iff2 IT3H倒計(jì)時(shí)間設(shè)定時(shí)間003 口 匕。/氣沖水位用后口口 H*1HII號(hào)問諭.憶討也00Er： t倒計(jì)Ihf問四定時(shí)同0 bosj 0Lie v強(qiáng)制沖洗停止抻洗fcH定時(shí)自動(dòng)排隊(duì)沖洗沖洗程序?yàn)槿?jí)式?jīng)_洗：氣沖、氣水混合沖洗、水沖，當(dāng)濾池反沖洗時(shí)，先關(guān)進(jìn)水閥， 全開清水閥，待濾池水位下降至設(shè)定值時(shí)，關(guān)清水出水閥，開排水閥，起動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)開濾 池氣沖閥進(jìn)行氣沖，氣沖兩分鐘（可在人界界面上根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)）后，開啟沖 洗水泵（一臺(tái)）開水沖閥，氣水混合沖2分鐘（可在人界界面上根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況調(diào)節(jié)） 后，關(guān)氣沖閥，停鼓風(fēng)機(jī)，開排氣閥，再開啟另

7、一臺(tái)沖洗水泵（共二臺(tái)），水沖4分鐘（可 在人界界面上根據(jù)實(shí)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(shè)定 值時(shí)，關(guān)排水閥，開進(jìn)水閥，由濾池水位信號(hào)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(shí)關(guān)閉（時(shí)間根據(jù)濾池運(yùn)行過程調(diào)整）。所有的濾池狀態(tài)和液位，沖洗壓力等參數(shù)在人機(jī)界面上都可以看見。如下圖我參加的一個(gè)項(xiàng)目所做的人機(jī)界 面。5 .濾池分站的控制模式A、現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制模式：每格濾池現(xiàn)場(chǎng)都有個(gè)手動(dòng)操作臺(tái)，所有的濾格閥門和設(shè)備都在操作臺(tái)上按鈕控制，每格 濾格就只有一個(gè)手/自動(dòng)旋鈕，操作人員把此旋鈕旋到手動(dòng)位置，就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的 手動(dòng)開停，清水閥門開度可以在操作臺(tái)上的開

8、度調(diào)節(jié)器進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。手動(dòng)模式一般只 在維修情況和自動(dòng)控制系統(tǒng)癱瘓下進(jìn)行，一般不建議長(zhǎng)時(shí)間使用。B、PLC自動(dòng)化控制：通過對(duì)鼓風(fēng)機(jī)、反沖洗泵、各種閥門的監(jiān)測(cè)根據(jù)液位和濁度，進(jìn)行定期對(duì)濾格的沖洗，在人機(jī)界面的推出的情況下，濾格自動(dòng)控制不會(huì)受到任何影響。C、中控室的人機(jī)界面控制：對(duì)每個(gè)濾格的根據(jù)生產(chǎn)情況對(duì)通過鍵盤設(shè)置各個(gè)濾格的濾池參數(shù)（比如過濾周期，水沖 時(shí)間，氣沖時(shí)間，包水位設(shè)置等）并通過所顯示的工藝流程對(duì)濾池進(jìn)行遙控操作，可以 指定任一濾池進(jìn)行一步化操作，也可分步點(diǎn)控，或按預(yù)定循環(huán)次序?qū)V池逐一全部進(jìn)行 反沖洗。如果需要自動(dòng)沖洗和包水位的話，必須把人機(jī)界面上的自動(dòng)方式按鈕按下后， 并且把濾格啟用，這樣所對(duì)應(yīng)的濾格就會(huì)自動(dòng)包水位過濾，自動(dòng)定期沖洗了。在這套系 統(tǒng)中我們還加入對(duì)濁度和液位的曲線和報(bào)表功能，這樣操作人員能及時(shí)的根據(jù)歷史曲線 和報(bào)表功能，查出這個(gè)濾池的運(yùn)行情況，根據(jù)分析的