河南油田雙河水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由：加壓泵房監(jiān)控系統(tǒng)，澄清池自動(dòng)排泥系統(tǒng)，濾池自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)和自動(dòng)加藥、加氯系統(tǒng)及監(jiān)控平臺(tái)組成。

（一）澄清池自動(dòng)排泥系統(tǒng)的研究

根據(jù)原水水質(zhì)濁度變化實(shí)現(xiàn)澄清池排泥自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)參數(shù)如下表：

澄清池排泥頻次的設(shè)定

自動(dòng)控制：計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)控制排泥系統(tǒng)運(yùn)行。

手動(dòng)控制：可在計(jì)算機(jī)上手動(dòng)發(fā)出指令控制排泥系統(tǒng)運(yùn)行，可在現(xiàn)場(chǎng)人工操作。

排泥次數(shù)、排泥時(shí)間可修改。

（二）濾池自動(dòng)反沖洗系統(tǒng)的研究

根據(jù)濾池水位實(shí)現(xiàn)濾池反洗自動(dòng)控制，在每格濾池上安裝一套超聲波液位計(jì)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每格濾池的液位高度。當(dāng)濾池的液位值達(dá)到設(shè)定的水位高度時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)現(xiàn)有的氣水反沖洗裝置反沖洗時(shí)間設(shè)為5分鐘。

自動(dòng)控制：計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)控制反沖洗系統(tǒng)運(yùn)行。

手動(dòng)控制：可在計(jì)算機(jī)上手動(dòng)發(fā)出指令控制反沖洗系統(tǒng)運(yùn)行，可在現(xiàn)場(chǎng)人工操作。

液位高度控制值設(shè)定可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行修改，反沖洗時(shí)間參數(shù)可修改。

報(bào)警功能：在監(jiān)控系統(tǒng)上設(shè)定濾池高水位報(bào)警值，當(dāng)液位高度超過4.6米時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。

（三）雙河水廠自動(dòng)加藥系統(tǒng)的研究

聚合鋁投加量受控于進(jìn)廠水濁度、進(jìn)廠水量兩個(gè)量值。當(dāng)進(jìn)廠水濁度、進(jìn)廠水量發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)計(jì)算出應(yīng)該投加的藥劑量（對(duì)應(yīng)關(guān)系遵從實(shí)際投加試驗(yàn)結(jié)果）。當(dāng)因季節(jié)變化（水溫變化）、濁度異常變化及水量變化無法遵從系統(tǒng)設(shè)定的比例關(guān)系時(shí)，應(yīng)能夠調(diào)節(jié)參數(shù)，以適應(yīng)新的投加關(guān)系

（四）二氧化氯自動(dòng)投加控制系統(tǒng)的研究

利用二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)有的PLC控制接口，采集進(jìn)廠水流量和出廠水余氯值，根據(jù)進(jìn)廠水流量和出廠水余氯值，實(shí)時(shí)控制兩臺(tái)二氧化氯發(fā)生器設(shè)備的投加量（系統(tǒng)設(shè)定為一用一備模式）。

當(dāng)進(jìn)廠水流量小于150m3/h，且持續(xù)時(shí)間達(dá)到60min以后，控制發(fā)生量為100g/h；

當(dāng)進(jìn)廠水流量大于150小于200 m3/h，且持續(xù)時(shí)間達(dá)到60min以后控制投加量為150g/h；

當(dāng)大于200小于250 m3/h，且持續(xù)時(shí)間為60min以上時(shí)，控制投加量為200g/h，

當(dāng)進(jìn)水量大于250小于300 m3/h，且持續(xù)時(shí)間為60min以上時(shí)，控制投加量250g/h.確保出廠水二氧化氯值在0.1mg/L—0.8mg/L。

當(dāng)出廠水二氧化氯值超過0.3上限值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警并自動(dòng)將加氯機(jī)投加量切換到設(shè)定的最小投加量。系統(tǒng)分自動(dòng)和手動(dòng)（含遠(yuǎn)程）控制加氯機(jī)的運(yùn)行參數(shù)可人工設(shè)定。

（五）加壓泵房自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)

在加壓泵房內(nèi)安裝PLC控制柜，PLC控制柜具有RS485和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展接口，可采集線路電壓、電流、用電量。PLC控制柜具有模擬量采集接口，可采集出水流量，出水管道壓力，閥門開關(guān)狀態(tài)及開度，同時(shí)可以控制變頻啟停及輸出頻率等，需要將PLC柜與變頻器、壓力變送器、電磁流量計(jì)等設(shè)備進(jìn)行連接。并把采集到的所有模擬量信號(hào)實(shí)時(shí)反饋到監(jiān)控平臺(tái)上面，現(xiàn)場(chǎng)模擬輸出輸入信號(hào)均采用4-20mA，保證信號(hào)安裝調(diào)試統(tǒng)一性。

水泵啟動(dòng)流程如下：

閉閥啟動(dòng)，系統(tǒng)根據(jù)采集的出廠壓力表讀數(shù)達(dá)到0.5MPa時(shí)，持續(xù)時(shí)間為30s，打開泵出水電動(dòng)閥門。

停泵流程如下：

閉閥停泵，關(guān)閉水泵出水閥門，待水泵出水流量為<3m3時(shí)，停止水泵運(yùn)行。

在以上動(dòng)作執(zhí)行過程中，水泵的出水流量報(bào)警限值、變頻器的給定壓力等參數(shù)均可在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手動(dòng)操作更改參數(shù)。

報(bào)警功能：采集電流、電壓、水泵控制閥門狀態(tài)，超過30分鐘執(zhí)行停泵程序；水泵出口壓力>0.5Mpa時(shí)報(bào)警，超過10分鐘執(zhí)行停泵程序。

（六）安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)

在雙河水廠安裝基于網(wǎng)絡(luò)高清攝像機(jī)組成的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在加壓泵房1個(gè)、加氯間1個(gè)、澄清池2個(gè)、濾池2個(gè)、配電室1個(gè)，實(shí)現(xiàn)水廠視頻監(jiān)控功能。

（七）建立水廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)

采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)庫中，顯示與PC屏幕上，在計(jì)算機(jī)屏幕上模擬工藝流程畫面，清晰直觀顯示水廠的運(yùn)行工況，向設(shè)備終端發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)加壓泵的啟?？刂啤⒊吻宄刈詣?dòng)排泥、濾池自動(dòng)反沖洗、清水池液位監(jiān)控及限制報(bào)警、加氯間自動(dòng)加藥和加氯功能，同時(shí)將雙河水廠的運(yùn)行工況發(fā)送到到監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以下顯示功能：

①顯示工藝參數(shù)（電流、電壓、水泵控制閥門狀態(tài)、水泵出口壓力、進(jìn)廠水流量、進(jìn)出廠水濁度、進(jìn)廠水PH值、出廠水余氯、清水池水位、母線電壓）；

②具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；

③泵機(jī)設(shè)備的報(bào)警（設(shè)備停機(jī)報(bào)警及參數(shù)異常報(bào)警）；

④泵機(jī)設(shè)備運(yùn)行/停機(jī)記錄；

⑤報(bào)警事件處理、告示和記錄，操作記錄；

⑥報(bào)表打印功能。①水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)表②水泵運(yùn)行記錄③澄清池、濾池運(yùn)行記錄（設(shè)備故障報(bào)警記錄、日反沖洗濾格編號(hào)及次數(shù)、底側(cè)排泥時(shí)間和次數(shù)、清水池液位記錄）

硬件描述：

1.上位機(jī)采用研華工業(yè)計(jì)算機(jī)，工業(yè)計(jì)算機(jī)所有元器件采用工業(yè)品質(zhì)元器件，具體高性能處理器、海量存儲(chǔ)、抗震性、使用于任何惡劣的工業(yè)使用環(huán)境，使用壽命比普通的商用機(jī)多個(gè)5~10年，同時(shí)具有優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)；

2.下位機(jī)采用Siemens公司的1200系列PLC,按工藝的功能來分現(xiàn)場(chǎng)的DP從站，以便減少電纜鋪設(shè)量，提供維護(hù)效率，并且通過PLC編程程序WINCC軟件可以將水廠現(xiàn)場(chǎng)各種復(fù)雜邏輯進(jìn)行編程，依次達(dá)到水廠實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)所要實(shí)現(xiàn)的各種工藝流程和檢測(cè)控制。

3.在線檢測(cè)儀表采用國內(nèi)一線品牌CREACE，儀表易維護(hù)、成本低、測(cè)量參數(shù)偏差在0.01左右，同類產(chǎn)品比進(jìn)口的儀表在性價(jià)比要高出很多。

軟件描述

1.上位機(jī)軟件采用強(qiáng)大的工業(yè)組態(tài)軟件MCGS 6.2，此軟件具有強(qiáng)大的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫支撐可以對(duì)水廠現(xiàn)場(chǎng)流程和現(xiàn)場(chǎng)所有要實(shí)現(xiàn)的畫面可以通過編輯達(dá)到每個(gè)水廠實(shí)際的工藝流程畫面。

上位機(jī)軟件編寫以及數(shù)據(jù)庫編輯與實(shí)施：

1.安裝軟件過程

點(diǎn)擊安裝程序MCGS6.2版本組態(tài)軟件安裝包進(jìn)行軟件安裝。

2.安裝完成后在電腦桌面點(diǎn)擊組態(tài)軟件圖標(biāo)進(jìn)入組態(tài)軟件環(huán)境；

3.進(jìn)入組態(tài)軟件后進(jìn)行設(shè)備窗口；

4.建立設(shè)備窗口后，添加參數(shù)變；

5.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的設(shè)備運(yùn)行邏輯進(jìn)行編輯腳本策略；

以上程序編輯完成后，整體水廠自動(dòng)化軟件編輯完成，點(diǎn)擊運(yùn)行組態(tài)環(huán)境。在上位機(jī)電腦桌面會(huì)顯示整體水廠流程控制畫面；