工业自动化与智能制造解决方案
流体
 

技术方案

  2014/12/19  
  台达整合解决方案在福建某水厂中应用
 
   
   
【摘要】本文主要介绍了台达为某水厂提供的控制系统,该系统是整合台达自动化产品的一套整合解决方案,实践应用中达到用户需求。
【Abstract】This article mainly introduces the control system for a water plant..
【关键词】参数收集;污水沉淀池;PLC;状态监控
【Keywords】parameter collection; sewage settling tank; PLC; condition monitoring


1 项目概述

福建某水厂建设规模为3万吨/天,其生产系统包括原水管道,线路长约372m,净水厂一座,出厂输水管道DN800,线路长约5.24km,主要采用了投加固体聚合氯化铝及(PAC)、折板反应斜管沉淀池、V型滤池、加氯等工艺。生产设施由一级泵房、折板反应斜管沉淀池、V型滤池、吸水井、清水池、二级泵房、加药间、高配间组成。

2 台达方案

该水厂生产系统的控制方案采用了台达提供的设计方案,包括3套AH500-EN、1套AH510-EN、6套28SV+EN01以及台达的7寸和10寸的人机界面、二泵房6台CP2000变频器(90kw+160kw)。整个系统拓扑图(主干网采用光纤环网)如图1所示。

3 系统配置

取水泵站控制站(1PLC):1PLC站设置在取水泵站控制室。
监控范围:取水泵站各主要设备及相关工艺仪表参数等。
主要设备:用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块(28SV+EN01)、电源模块、DI、DO、AI模块和各种网络通讯接口适配器等;一台现场显示触摸屏;主要采集进水泵的循环控制及液位的监视等数据,程序中设置了泵控制的功能块,方便调用模拟量转换的功能块。
主要功能:监视和控制取水泵站各主要用电设备自动、运行、故障等状态;收集在线检测仪表等相关信号。
见表1 一泵配置

加药间控制站(2PLC ):
监控范围:加药间、加氯间、反应沉淀池各主要设备及相关工艺仪表参数等。
主要设备:用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块、电源模块、DI、DO、AI、AO模块和各种网络通讯接口适配器(510EN+5块16AM+4个16AN+2块08AD+2块08DA+10SCM)等;一台现场显示触摸屏;主要使用SCD检测值来控制加压泵的冲程和频率来控制加药量,以及切换各种出口电动阀等。
监视和控制加药间、加氯间、反应沉淀池各主要用电设备自动、运行、故障等状态信号。由于二氧化氯加氯采用西门子控制系统S7-226CN系统,所以采用10SCM完成Modbus通信跟S7-200通讯控制加氯设备;收集在线检测仪表等相关信号。
2PLC站I/O点: DI:57;DO:51;AI:15;AI:4。 见图2

滤池控制站(3PLC):
监控范围:滤池各主要设备及相关检测仪表信号等。主要设备:3PLC站的主要设备是用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块、电源模块、DI、DO、AI模块和各种网络通讯接口适配器等;一台现场显示触摸屏;电源、信号防雷器以及各种隔离器;UPS不间断电源。滤池控制主站采用10SCM和底下4个28SV滤池子站通过485进行PLC-link通信,读取及控制各个滤池。
监视和控制滤池各主要用电设备自动、运行、故障等状态信号。
收集在线检测仪表等相关信号。
3PLC站I/O点: DI:27;DO:7;AI:3。见图3

二级泵站控制站(4PLC):5PLC站设置在二级泵站控制室。
监控范围:二级泵站、清水池、吸水井各主要设备及相关工艺仪表参数等。
主要设备:用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块、电源模块、DI、DO、AI、AO模块和各种网络通讯接口适配器等;一台现场显示触摸屏;电源、信号防雷器以及各种隔离器;UPS不间断电源。台达6台出水变频器(90kW+160kW)通过模拟量(4~20ma)控制水泵的频率及启停,监控水泵的运行状态,及清水池位置和出水压力等参数。
监视和控制二级泵站、清水池、吸水井各主要用电设备自动、运行、故障等状态信号;收集在线检测仪表等相关信号。见图4

配电间控制站(5PLC):PLC站设置于水厂配电间。
监控范围:变压器、高压开关柜、低压开关柜、轴流风机及相关工艺仪表参数监测等。
主要设备:用于生产过程自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块、电源模块、DI、DO模块和各种网络通讯接口适配器等;一台现场显示触摸屏;电源、信号防雷器以及各种隔离器,UPS不间断电源。
主要功能:检测(显示)变压器、高低压柜的运行状态;以MODBUS总线方式将高压柜微机继保接入PLC,由触摸屏显示高压柜微机继保系统采集的参数、报警信号及有关图形画面,记录有关数据。
PLC站I/O点:DI:54;DO:10。 见图6

CD1A~3CD1D站:设置于单格滤池。
监控范围:单格滤池各主要设备及相关检测仪表信号等。
主要设备:3CD1A~3CD1D站的主要设备是用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC系统,包括CPU模块、电源模块、DI、DO、AI、AO模块和各种网络通讯接口适配器等;一台现场显示触摸屏;电源、信号防雷器以及各种隔离器。采用28SV内部的PID进行恒水位控制,控制出水清水阀门开度进行水位控制,采集水位、阻塞值、清水阀等开度及各种电动及启动阀门的开关及状态。
主要功能:监视和控制单格滤池各主要用电设备自动、运行、故障等状态信号;收集在线检测仪表等相关信号。
3CD1A~3CD1D站I/O点:DI:19;DO:7;AI:3;AO:1。

4 项目运行情况

以上各个主站SV+EN01及4台AH500-EN通过光纤环网进行以太网通信,中控的中央控制计算机通过组态软件Intouch通过modbus-TCP协议,将现场的数据进行汇总和控制,然后生成各种需要的生产报表,方便操作人员及调度人员进行数据汇总和控制查询。经过几个月的试运行,各种出厂水的浊度、余氯等指标都达到国家标准及业主的标准,同时各PLC及各种台达的元件都正常运行。


图1 系统拓扑图
图2 2PLC站I/O配置配置
图3 3PLC站I/O配置
图4 4PLC站I/O配置
图5 控制柜&二级泵电控柜
图6 5PLC站I/O配置 &表1 一泵配置
新闻來源: 中达电通股份有限公司
 
 
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