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一、概述： 

        九溪水廠座落在杭州市西南面錢塘江畔的珊瑚沙，總設(shè)計(jì)規(guī)模為日供水60萬噸，為浙江省最大的水廠。其中的杭州西區(qū)凈水廠工程，日供水30萬噸，是杭州市的重大城市基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，由法國得利滿公司總承包，于2000年3月投產(chǎn)運(yùn)行。

     整個(gè)水廠的自控系統(tǒng)也由法國得利滿公司整體設(shè)計(jì)，采用的是Telemecanique公司的可編程序控制器和Wonderware公司的InTouch監(jiān)控軟件，整套系統(tǒng)較好的考慮了水廠的實(shí)際情況，采用了冗余的通訊方式，雙網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，大大提高了供水的安全性，可靠性。

二、PLC以及InTouch監(jiān)控軟件的主要功能

１、通訊



九溪水廠PLC及上位機(jī)的系統(tǒng)分布圖 

         整個(gè)自控系統(tǒng)設(shè)有7個(gè)PLC站，采用TSX P67/87 455 型PLC，各PLC站均配置ETH107通訊卡，采用ETHWAY協(xié)議通過光纖為主干網(wǎng)的以太網(wǎng)與中控室主機(jī)WSG1、WSG2配置的APPLICOM數(shù)據(jù)采集卡交換數(shù)據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)主機(jī)數(shù)據(jù)的刷新與命令的執(zhí)行。同時(shí)各子站還設(shè)有上位機(jī)，均配置3COM以太網(wǎng)卡采用NETDDE協(xié)議通過同一個(gè)光纖以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)3COM以太網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)交換，可顯示全廠各站畫面數(shù)據(jù)，當(dāng)子站與主機(jī)之間出現(xiàn)通訊故障時(shí)，各子站的上位機(jī)將通過ETHWAY協(xié)議與自己站的PLC進(jìn)行通訊，確保暢通。同時(shí)各子站PLC也可以通過FIPWAY網(wǎng)絡(luò)與中控室的PLC6進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與命令的執(zhí)行。

２、PLC功能介紹：

         PLC通過相應(yīng)的模擬量、開關(guān)量輸入卡采集各種一次儀表以及反應(yīng)各類執(zhí)行設(shè)備狀態(tài)的電信號數(shù)據(jù)（4～20mA），PLC對其中的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，一方面將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，另一方面將有關(guān)數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的模擬量、開關(guān)量輸出卡傳送到各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，對于由上位機(jī)發(fā)出的命令則通過PLC 進(jìn)行重新組態(tài)后輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制其動(dòng)作。

        本系統(tǒng)采用３種控制方式；分別為全自動(dòng)操作、plc遠(yuǎn)程手動(dòng)操作和手動(dòng)操作。系統(tǒng)主要以全自動(dòng)控制方式為主，下面以聚合氯化鋁（PAC）計(jì)量泵的控制為例，介紹３種控制方式。混凝劑的投加直接影響到出廠水最基本的指標(biāo)濁度的好壞，混凝劑是水廠中主要的原材料消耗，如何合理、高效的投加混凝劑一直以來都是凈水水處理方面研究的目標(biāo)。九溪水廠采用PAC作為凈水混凝劑，通過隔膜計(jì)量泵對其進(jìn)行投加，計(jì)量泵可以通過兩個(gè)參數(shù)來調(diào)節(jié)其投加量，分別為頻率和沖程。在全自動(dòng)模式下計(jì)量泵的頻率由進(jìn)水的流量來進(jìn)行控制，泵的頻率隨著流量的變化而調(diào)整，計(jì)量泵的沖程則由游離電位測定儀（SCD）來控制，當(dāng)原水濁度出現(xiàn)變化時(shí)，SCD檢測到相應(yīng)的電信號后傳送到PLC，PLC經(jīng)過P.I.D調(diào)節(jié)器的運(yùn)算后向計(jì)量泵發(fā)出調(diào)整沖程的命令，此過程中的流量、頻率、沖程、SCD的數(shù)據(jù)均通過Intouch在上位機(jī)上動(dòng)態(tài)的顯示出來，便于操作人員監(jiān)控；plc遠(yuǎn)程手動(dòng)操作則由操作人員根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)在上位機(jī)監(jiān)控軟件中輸入相應(yīng)的頻率及沖程，通過PLC后輸出到計(jì)量泵；手動(dòng)操作是操作人員直接在MCC低壓開關(guān)屏上對計(jì)量泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，此過程不經(jīng)過PLC以及監(jiān)控軟件。

3、監(jiān)控軟件（InTouch）的功能介紹：

1) 提供生產(chǎn)工藝過程流程分布、液位模擬量顯示、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等動(dòng)態(tài)畫面。據(jù)此操作人員或技術(shù)人員可以對整個(gè)水廠的工藝生產(chǎn)以及設(shè)備運(yùn)行情況有一個(gè)詳細(xì)而形象的了解。
2) 系統(tǒng)主要參數(shù)以及設(shè)備的報(bào)警信號記錄。記錄的信息可以供技術(shù)人員參考，以分析儀器儀表、設(shè)備的運(yùn)行情況，掌握第一手的資料，用于改進(jìn)工藝控制，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。報(bào)警信息以顯眼的紅色閃爍出現(xiàn)，提醒操作人員采取相應(yīng)的措施，同時(shí)報(bào)警信息中還給出了報(bào)警的時(shí)間、故障的可能原因以及故障的現(xiàn)狀。
3) 可以通過鍵盤（鼠標(biāo)）直接控制現(xiàn)場的設(shè)備，如啟動(dòng)或停止水泵、刮泥橋、排泥閥等。
4) 進(jìn)入系統(tǒng)的口令保護(hù)。以免非工作人員進(jìn)入系統(tǒng)或隨意中斷運(yùn)行中的系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的登陸級別，實(shí)現(xiàn)控制本站的PLC控制設(shè)備到全廠的PLC控制設(shè)備的動(dòng)作和參數(shù)修改。
5) 數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新余數(shù)據(jù)庫維護(hù)。對于不同的靜態(tài)畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)刷新，加上新的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)成了帶動(dòng)態(tài)顯示點(diǎn)的工藝畫面；數(shù)據(jù)庫的維護(hù)通過對存放歷史趨勢數(shù)據(jù)的環(huán)形隊(duì)列進(jìn)行移位，用新數(shù)據(jù)代替舊數(shù)據(jù)，使環(huán)形隊(duì)列中始終保存到當(dāng)前時(shí)刻為止30天內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。

三、結(jié)束語

        九溪水廠自2000年3月投產(chǎn)以來，利用先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全自動(dòng)化運(yùn)行，大大減少了操作人員的工作量，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，自動(dòng)化程度的提高使生產(chǎn)一線人員由原來的11人減少到了現(xiàn)在的7人，實(shí)現(xiàn)了沉淀池、濾池、污水泵房等生產(chǎn)點(diǎn)的無人化作業(yè)，對于氯、氨、礬等藥劑的投加也實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，節(jié)約了原材料的消耗，降低了制水成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

        在取得優(yōu)良經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，高度的自動(dòng)化運(yùn)作、良好的管理也帶來了很好的社會(huì)效益，PLC在凈水處理廠的應(yīng)用，帶動(dòng)了周邊水廠的自動(dòng)化改造，推動(dòng)了本行業(yè)、本地區(qū)的科學(xué)進(jìn)步，提高了人們的生活質(zhì)量。2000年8月，在廠內(nèi)建立了“生命之源”水文化展覽廳以來，九溪水廠先后接待各級領(lǐng)導(dǎo)、城建專家、兄弟單位、大專院校及社會(huì)各界近200批次，得到了較高的評價(jià)，九溪水廠還被命名為“杭州市愛國主義教育基地”、“杭州市環(huán)境教育基地”、“杭州市市政公用局文明基地”。

杭州九溪水廠

2002.3.26

諸國土助理工程師杭州自來水總公司九溪水廠工藝技術(shù)員

安淑萍助理工程師杭州自來水總公司總師辦計(jì)算機(jī)技術(shù)員

地址：杭州西湖區(qū)珊瑚沙九溪水廠郵編：310008