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自控系统在北京第九水厂中的建构与应用(1)

   日期:2008-01-17     来源:中国测控网     作者:管理员    

0引言

  北京第九水厂采用日本OECF贷款,经过招投标、分三期建设。1988年一期工程投产,1994 年二期工程投产,2000年三期工程投产运行,现日供水能力150万m3,占北京市总供水量的6 0%,是亚洲最大的水厂之一。

  由于运行设备、仪器仪表复杂多样,给自控系统的正常运行和稳定控制提出了很多题目,在解决这些问题的过程中,我们有收获、有教训。在此,对第九水厂现已全面稳定运行的自控系统作较完整的介绍,经便同行对此有更新的了解。

1 供水工艺及运行方式

  北京第九水厂包括一座净配水厂(位于清河)、一座污泥处理厂(位于清河)、两座取水厂( 怀柔取水厂、密云取水厂)。水源取自密云水库和怀柔水库,经3条DN2 200的管线输送到净配水厂。

  (1)密云取水厂工艺:密云水库调流阀调节流量加氯送水至清河净配水厂。其中主要设备为DN1 600调流阀和电动蝶阀各2台,加氯机3套等。

  (2)怀柔取水厂工艺:怀柔水库隔网隔栅拦污加氯取水泵送水至清河净配水厂。其中主要设备为两种调速取水机组共3套,取水机组3套,液压球阀6台,两种加氯机共6套。

  (3)一期净水主要工艺:配水井加药反应、沉演(机械加速澄清池)砂滤(虹吸)炭滤( 虹吸)加氯清水池出水泵房。其中主要设备为排泥阀60个,气动隔膜阀192个,(一、二期共用一个加药加氯间和一个配水泵房)。

  (4)二期净水主要工艺:配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为炭电动调节进水堰14台,刮泥机4台,搅拌机8台,煤、炭滤池各24个( 采用电动执行装置),反冲风机3套,反冲泵3套;一、二期共用一个加药加氯间和一个配尿泵房,采用加氯机13台,两种加药泵共14套,调速配水机组4套,定速配水机组2套,液压转芯阀5台,加氨机6套等。

  (5)三期净水主要工艺:配水井加药反应、沉演煤滤炭滤加氯清水池出水泵房。其中主要设备为电动调节堰8台,电动进水堰8台,吸泥机8魇,搅拌机10台,煤、炭滤池各24个(采用气动执行装置),反冲风机3套,反冲泵3套,加药泵6套,加氯机7套,调速配水机组2套。定速配水机组3套,液压转心阀5台,加氨机5套等。

  第九水厂运行人员根据供水集团公司中心调度室下发的调度指令,通过设置在各控制室的自控装置,控制有关设备,进行取水、配水、净水等一系列的自动控制、调节、监视操作。

2 自控系统构成及控制原则

  北京第九水厂自动控制系统采用日本横河cenrum、μ XL和CS3000系统;二、三期滤池控制部分采用modicon PLC控制。整个自动控制系统的监控量为:DI4 300点、DO1 500点、AI1 2 12点、AO210点、PI30点。本着第九水厂是一个整体的原则,一、二、三期只有一个中心调度室,集中管理、控制全厂的生产运行。

  所有运行设备的控制层次分为两级:现场电器控制盘操作(现场级)、远方计算机监控(中央级)。控制原则为:现场级优先、电器设备的继电保护由现场电器盘自行完成。

2.1密云取水厂

  密云取水厂采用日本横河μ XL系统,由一个操作站和两个控制单元构成,监控数据通过通讯管理机、电台与净配水厂中心控制室进行双向传输。

  运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求,通过调节2台调流阀控制取水量。夏季进行加氯,以防输水管道内的藻类滋生。同时监测原水水质,并与密云水局进行数据传输。


  图1 净配水厂监控系统结构示意

  2.2怀柔取水厂

  怀柔取水厂采用日本横河CS3000系统,由一个工程师操作站、一个现场控制站和4个RI/O 组成,监控数据通过通讯管理机、电台与净配水厂中心控制室进行双向传输。

  运行人员根据净配水厂中心控制室的水量要求,通过启/停取水泵(3调3定)控制取水量。夏季进行加氯,以防输水管道内的藻类滋生。同时监测原水水质,并与怀柔水利局进行数据传输。

2.3净配水厂

  整个净配水厂有操作监视站21个、控制站18个、远程I/O(RI/O)10个,通过HF总线、V net 、 E net网连接在一起,各监控站均可互相监视、互相控制(由于运行的安全可靠要求,采用分组方式进行监控限制)。净配水厂监控系统结构见图1。

2.3.1预处理

  净配水厂预处理设备基本采用CRT手动控制方式,运行人员根据运行要求在监控站处对调



 
  
  
  
  
 
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