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1、濱海水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 葉萬青2004年8月27日摘要：本文就基于PLC的水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)在濱海水廠的應(yīng)用提出了一些筆者的建議，主要從水廠加藥、加氯、沉淀池虹吸吸泥機(jī)、濾池和恒壓供水等幾個(gè)關(guān)鍵工藝過程進(jìn)行自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中將恒壓供水系統(tǒng)作為典型例子進(jìn)行了詳細(xì)的論述，希望本文能對濱海水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)有所益處。關(guān)鍵詞：中小型PLC 水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)濱海水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案目錄前言 第一章 水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀；第二章 生產(chǎn)工藝和控制要求；第三章 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：1.1對藥劑的制備與投加的控制；1.2對沉淀池虹吸吸泥機(jī)的控制；1.3濾池自動(dòng)化控制系統(tǒng)；2、1.4恒壓供水系統(tǒng)。第四章 相關(guān)小型PLC的介紹與說明；結(jié)束語 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對生活用水品質(zhì)要求的不斷提高，通過近幾年來對水廠運(yùn)行控制模型經(jīng)驗(yàn)和控制參數(shù)的積累，水廠控制設(shè)備和檢測儀表品種的豐富和可靠性大大提高，供水系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)在分散控制、集中管理系統(tǒng)上日益成熟，濱海水廠自動(dòng)化改造將成為必然趨勢。濱海水廠為年供水量在1500萬立方米的小型水廠。主要負(fù)責(zé)大港油田的生產(chǎn)生活用水的供給，本文僅作為筆者對濱海水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)建設(shè)方面提出的一點(diǎn)建議，以供參考。第一章 水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有、從簡單到復(fù)雜的過程。從一開始僅有常規(guī)儀表檢測，到加藥3、加氯的局部自動(dòng)控制，直到九十年代，隨著可編程序控制器（PLC）的大量推廣使用，水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)才真正建立起來。PLC具有可靠性高、編程簡單、使用方便以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)的特點(diǎn)。水廠以PLC為主控設(shè)備建立的控制系統(tǒng)一般模式為：由設(shè)在中控室的上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)及若干現(xiàn)場PLC聯(lián)網(wǎng)組成集散型監(jiān)控系統(tǒng)。開始建立的系統(tǒng)，各分站以功能劃分，站內(nèi)設(shè)有監(jiān)控計(jì)算機(jī)，這是針對當(dāng)時(shí)PLC的通訊能力不夠強(qiáng)大，控制系統(tǒng)可靠性不高所采取的措施，即一旦其它分站出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡(luò)中斷后，未出故障的分站還可以在局部區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。近幾年隨著PLC網(wǎng)絡(luò)通訊能力的增強(qiáng)和控制及電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠性的提高，這一模式逐漸被打破，取消了各分站4、內(nèi)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，各分站的控制區(qū)域由功能劃分改為以距離劃分，可在中控室內(nèi)監(jiān)視水廠運(yùn)行的全過程。第二章 生產(chǎn)工藝和控制要求 1.1 濱海水廠采用工藝流程：主要分為以下幾個(gè)工藝過程如圖1所示：藥劑的制備和投加取水混凝平流沉淀過濾清水池二級(jí)泵房前加氯混凝劑原水供水管網(wǎng)濾后加氯圖1 濱海水廠工藝流程圖2.2 水廠的控制要求：（1）、出廠水濁度小于1NTU、余氯保持在0.5mg/L左右，在保證水質(zhì)水量的同時(shí)，要求低藥耗、低氯耗和低電耗；（2）、濾池要求采用恒水位運(yùn)行，水位偏差不能大于2.5cm，要能根據(jù)水頭損失或運(yùn)行周期自動(dòng)進(jìn)行反沖洗，且同一時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)行反沖洗；（1）取水：將灤河水抽入凈水廠；（25、）藥劑的制備與投加：按工藝要求制備合適的混凝劑，并投入混凝劑及氯氣，達(dá)到混凝和消毒的目的；（3）混凝：包括混合與絮凝，即灤河水投入混凝劑后進(jìn)行反應(yīng)，并排出反應(yīng)后沉淀的污泥；（4）平流沉淀：與混凝劑反應(yīng)后的水低速流過平流沉淀池，以便懸浮顆粒沉淀，并排出沉淀的污泥；（5）過濾：沉淀水通過顆粒介質(zhì)（石英砂）以去除其中懸浮雜質(zhì)使水澄清，并定時(shí)反沖洗石英砂；（6）送水：通過多臺(tái)離心泵將自來水以一定的壓力和流量送入供水管網(wǎng)；第三章 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于自來水生產(chǎn)工藝主要具有以下特點(diǎn)：（1）各生產(chǎn)工藝段相對獨(dú)立，單體設(shè)備多。（2）采集的數(shù)據(jù)量大，整個(gè)系統(tǒng)共有數(shù)字量輸入、輸出超過3000路，模擬量輸入、6、輸出超過1000路，且工藝參數(shù)種類多，包括壓力、流量、溫度、差壓、液位、電流、電壓、功率等，但上下游相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)參數(shù)少。（3）自來水生產(chǎn)具有連續(xù)性、不可替代性和不間斷性。（4）各工藝段距離遠(yuǎn)，設(shè)備分散，組網(wǎng)相對復(fù)雜。根據(jù)以上特點(diǎn)，本系統(tǒng)選用OMRON的中小型PLC對各工藝段生產(chǎn)設(shè)備分散控制，利用OMRON Protocol和Controller Link組成網(wǎng)絡(luò)，在各工藝段控制室和中控室設(shè)置上位機(jī)，構(gòu)建人機(jī)界面進(jìn)行生產(chǎn)管理和對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。全廠控制網(wǎng)絡(luò)如圖2示。共8臺(tái) 共13臺(tái) 共4臺(tái) 共7臺(tái) 共8臺(tái)沉淀、濾池上位機(jī)共8臺(tái)CQM1HCQM1H二期濾池控制C200HGC200HGC2007、HG電臺(tái)沖洗設(shè)備及一期濾池控制Controller LinkCPM2A電臺(tái)RS232CPM2A電臺(tái)RS232中繼器光中址光中址C200HG轉(zhuǎn)換器取水上位機(jī)光纖Controller LinkRS232RS232Srpam2000Srpam2000AL001AL001CPM2ACPM2ARS232RS232高壓配電設(shè)備泵機(jī)控制Controller Link加藥上位機(jī)送水上位機(jī)中控上位機(jī)C200HGC200HG加藥設(shè)備控制C200HGC200HG轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器RS232RS232Srpam2000Srpam2000RS422AL001AL001CPM2ACPM2ARS232RS232RS422高壓配電8、設(shè)備泵機(jī)控制一、二期平流沉淀池吸泥機(jī)控制圖2 全廠控制網(wǎng)絡(luò)圖 在取水及送水工藝段上，主要設(shè)備由多臺(tái)離心水泵和10KV高壓直配電機(jī)組成，每一電機(jī)由相應(yīng)的高壓配電柜控制，因此為每一面高壓配電柜選用一臺(tái)Sepam2000(專用于配電柜控制的小型PLC)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，每一泵閥在現(xiàn)場選用一臺(tái)OMRON CPM2A用于數(shù)據(jù)采集和控制，通過RS422接口連成網(wǎng)絡(luò)，由控制室的OMRON C200HG中型PLC利用OMRON Protocol協(xié)議與它們通訊，對其讀寫數(shù)據(jù)和進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，這樣可以節(jié)省大量的數(shù)據(jù)采集電纜，而且當(dāng)某臺(tái)PLC發(fā)生故障時(shí)可以方便斷開其維修而不影響其它設(shè)備的正常生產(chǎn)。對于沉淀池吸泥機(jī)的9、控制，由于吸泥機(jī)在長達(dá)近百米的沉淀池上前后移動(dòng)，因此其控制所用小型PLC利用電臺(tái)與控制室間的C200HG通過RS232接口進(jìn)行1：N通訊，電臺(tái)型號(hào)為MDS-SCADA-24810，為直接數(shù)字調(diào)制解調(diào)電臺(tái)，工作頻率范圍在2.4G2.4835GHz，支持標(biāo)準(zhǔn)的異步通訊協(xié)議，工作穩(wěn)定可靠，協(xié)議同樣采用OMRON Protocol，軟件用OMRON-CX-Protocol編 制。二 期 濾 池 選 用 多 個(gè) 小 型 PLC（OMRON CQM1H）分散控制，可以較好地解決因控制設(shè)備故障造成全部濾池停產(chǎn)而影響安全供水的問題。整個(gè)Controller Link網(wǎng)絡(luò)由中繼器分成兩段，主要是為了滿足Cont10、roller Link對通訊距離的要求，同時(shí)可適應(yīng)以后擴(kuò)展的需要。系統(tǒng)中生產(chǎn)工藝所要求的全部參數(shù)都由PLC采集和控制，上位機(jī)只是人機(jī)界面和對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理，大大地提高了系統(tǒng)的可靠性。本控制方案全部選用中小型PLC，對主要的生產(chǎn)設(shè)備分散控制，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)將它們緊密聯(lián)結(jié)，實(shí)現(xiàn)集中管理，降低了故障風(fēng)險(xiǎn)，提高了可靠性，是一種經(jīng)濟(jì)可行的方案。1.1 對藥劑的制備與投加的控制1.1.1 自動(dòng)加藥控制：水廠在保證出廠水質(zhì)的條件下降低藥耗，是降低成本的手段之一。但如何搞好理想的加藥自動(dòng)化控制，至今尚無行之有效的方法。經(jīng)過多年運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，濱海水廠已得出了一系列適合自身加藥控制重要參數(shù)，其中流量比例可作為加11、藥控制的主要參考依據(jù)，基本可以達(dá)到在保證水質(zhì)的同時(shí)降低藥耗的目的。Primus227Primus227系列系列 機(jī)械隔膜計(jì)量泵機(jī)械隔膜計(jì)量泵1.1.2 自動(dòng)加氯控制：利用液氯殺菌是目前生產(chǎn)自來水的主要消毒手段。在工藝設(shè)計(jì)上，一般設(shè)前加氯（原水）和濾后加氯（濾池出水）兩處加氯點(diǎn)。目前的加氯量控制方法：前加氯通常采用流量比例控制加氯量；濾后加氯采用流量比例、余氯反饋“復(fù)合環(huán)路”控制加氯量；濾后加氯是自來水消毒處理的主要環(huán)節(jié)，但由于在水中投加氯后，需要在清水池內(nèi)至少有30分鐘以上的接觸時(shí)間，才能達(dá)到比較好的殺菌效果，也是一個(gè)滯后控制。為了解決滯后控制問題，將濾后加氯檢測取樣點(diǎn)移到清水池前，一般距加氯12、點(diǎn)10D（D為管徑）。DEPOLOX 3 plus 余氯分析儀gs1401加氯機(jī)1.2 對沉淀池虹吸吸泥機(jī)的控制：以往常規(guī)的控制方法是，將吸泥機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及故障信號(hào)全部采用點(diǎn)對點(diǎn)方式送入PLC，PLC對它的控制信號(hào)也采用硬接點(diǎn)方式。這樣一臺(tái)吸泥機(jī)就有十幾個(gè)DI/DO點(diǎn)，而吸泥機(jī)是一直在沉淀池上移動(dòng)的，這就需要大卷的移動(dòng)電纜或多極滑導(dǎo)，在室外環(huán)境下這些信號(hào)的傳輸不可能長期穩(wěn)定，會(huì)引起誤操作。濱海水廠每座沉淀池上都設(shè)有兩臺(tái)吸泥機(jī)，兩座沉淀池共有四臺(tái)吸泥機(jī)，并采用在吸泥機(jī)上設(shè)置一臺(tái)小型PLC的方式，吸泥機(jī)受小型PLC控制，僅將吸泥機(jī)的運(yùn)行、故障狀態(tài)通過滑導(dǎo)送到加藥分站內(nèi)的主控PLC。這樣，吸泥機(jī)的運(yùn)13、行不會(huì)受錯(cuò)誤信號(hào)的干擾，中控室又可以知道吸泥機(jī)的運(yùn)行情況，如發(fā)現(xiàn)吸泥機(jī)故障，可立即派人員去維修。1.3 濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)：濾池是水廠關(guān)鍵的組成部分，也是控制最集中的地方。為了保證水廠凈水工藝這一關(guān)鍵部位能正常運(yùn)行，局部出現(xiàn)故障后不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)閥門的損壞而影響整個(gè)濾池的自動(dòng)運(yùn)行及調(diào)節(jié)，我們在濾池上設(shè)置了多個(gè)小型PLC，每兩格濾池由一個(gè)小型PLC控制。這樣，某一部位的閥門等設(shè)備出現(xiàn)故障后，只會(huì)影響一個(gè)小型PLC，僅會(huì)使兩格濾池退出自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，等待維修，而其余大部分濾格仍可正常自動(dòng)運(yùn)行。1720D低量程濁度控制儀1.4恒壓供水系統(tǒng)：恒壓供水系統(tǒng)原理如圖7所示，它主要是由PLC、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、14、TC時(shí)間控制器、壓力傳感器、液位傳感器、動(dòng)力控制線路以及6臺(tái)水泵等組成。用戶通過控制柜面板上的指示燈和按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)來了解和控制系統(tǒng)的運(yùn)行。通過安裝在出水管網(wǎng)上的壓力傳感器，把出口壓力信號(hào)變成4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送入PID調(diào)節(jié)器，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，得出一調(diào)節(jié)參數(shù)，送給變頻器，由變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)系統(tǒng)供水量，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定壓力上；當(dāng)用水量超過一臺(tái)泵的供水量時(shí)，通過PLC控制器加泵。根據(jù)用水量的大小由PLC控制工作泵數(shù)量的增減及變頻器對水泵的調(diào)速，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。當(dāng)供水負(fù)載變化時(shí)，輸入電機(jī)的電壓和頻率也隨之變化，這樣就構(gòu)成了以設(shè)定壓力為基準(zhǔn)的閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時(shí)15、系統(tǒng)配備的時(shí)間控制器和PID控制器，使其具有定時(shí)換泵運(yùn)行功能（即鐘控功能，由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）和雙工作壓力設(shè)定功能（PID控制器和時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)）。此外，系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)功能，尤其是硬件/軟件備用水泵功能，充分保證了水泵的及時(shí)維修和系統(tǒng)的正常供水。正常情況（無泵檢修）時(shí)，各泵的運(yùn)行順序?yàn)?#，2#，3#，4#、5#、6#。PLD壓力傳感給定壓力變頻器I/OI/OI/OI/OI/OI/OPLC控制器I/OI/O變頻/工頻備用選擇液位變換鐘控允許自動(dòng)/手動(dòng)TC時(shí)間控制器報(bào)警液位電極池底下限復(fù)位供水管網(wǎng)1#泵1#電機(jī)2#泵3#泵4#泵5#泵6#泵2#電機(jī)3#電機(jī)4#電機(jī)5#電機(jī)6#電機(jī)圖7 恒壓供水16、系統(tǒng)原理圖1.4.1 工作原理 （1）運(yùn)行方式 該系統(tǒng)有手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式：A、手動(dòng)運(yùn)行。按下按鈕啟動(dòng)或停止水泵，可根據(jù)需要分別控制1#-6#泵的啟停。該方式主要供檢修及變頻器故障時(shí)用。B、自動(dòng)運(yùn)行。合上自動(dòng)開關(guān)后，1#泵電機(jī)通電，變頻器輸出頻率從0Hz上升，同時(shí)PID調(diào)節(jié)器接收到自壓力傳感器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算與給定壓力參數(shù)進(jìn)行比較，將調(diào)節(jié)參數(shù)送給變頻器，如壓力不夠，則頻率上升到50Hz，1#泵由變頻切換為工頻，啟2#變頻，變頻器逐漸上升頻率至給定值，加泵依次類推；如用水量減小，從先啟的泵開始減，同時(shí)根據(jù)PID調(diào)節(jié)器給的調(diào)節(jié)參數(shù)使系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。（2）故障處理 A、故障報(bào)警。當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻17、器故障、液位下限、超壓、差壓等情況時(shí)，系統(tǒng)皆能發(fā)出聲響報(bào)警信號(hào)；特別是當(dāng)出現(xiàn)缺相、變頻器故障、液位下限、超壓時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)自動(dòng)停機(jī)，并發(fā)出聲響報(bào)警信號(hào)，通知維修人員前來維修。此外，變頻器故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)，此時(shí)可切換至手動(dòng)方式保證系統(tǒng)不間斷供水。B、水泵檢修。為維護(hù)和檢修水泵，要求在系統(tǒng)正常供水狀態(tài)下，在一段時(shí)間間隔內(nèi)使某一臺(tái)水泵停運(yùn)，系統(tǒng)設(shè)有水泵強(qiáng)制備用功能（硬件備用），可隨意備用某一臺(tái)水泵，同時(shí)不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；為了使水泵進(jìn)行輪休，系統(tǒng)還設(shè)有軟件備用功能（鐘控功能，由時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)），工作泵與備用N泵具有周期定時(shí)切換功能，周期間隔由時(shí)間控制器設(shè)定：1小時(shí)每次96小時(shí)每次連續(xù)可調(diào)。1.4.18、2 PLC控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)采用的是歐姆龍可編程序控制器SYSMAC CPM2A系列，I/O點(diǎn)數(shù)為60點(diǎn)，PLC編程采用OMRON CX-Programmer，它是Omron PLC的32位視窗軟件支持工具，提供完整的編程環(huán)境，可進(jìn)行離線編程和在線連接和調(diào)試，并能實(shí)現(xiàn)梯形圖與語句表的相互轉(zhuǎn)換。為了提高整個(gè)系統(tǒng)的性價(jià)比，該系統(tǒng)采用開關(guān)量的輸入/輸出來控制電機(jī)的啟停、定時(shí)切換、軟起動(dòng)、循環(huán)變頻及故障的報(bào)警等，而電機(jī)轉(zhuǎn)速、水壓量等模擬量則由PID調(diào)節(jié)器和變頻器來控制。FRENIC 5000P11S 變頻器圖9 泵組切換示意圖M1M1M2M2M2M3M3M4M3M4M5M4M5M5M6M6M6M1M6M19、1M2M1M2M3M2M3M4M3M4M5M4M5M6M5M6M1M5M6M1M2M6M1M2M3M1M2M3M4M4M5M6MIM3M4M5M6M2M3M4M51#泵啟動(dòng)：2#泵啟動(dòng)：3#泵啟動(dòng)：4#泵啟動(dòng)：5#泵啟動(dòng)：6#泵啟動(dòng)：圖例：N臺(tái)泵運(yùn)行切換到N-1臺(tái)泵運(yùn)行N臺(tái)泵運(yùn)行切換到N+1臺(tái)泵運(yùn)行M4M44#泵變頻運(yùn)行4#泵工頻運(yùn)行 泵組的切換示意圖如圖9示。開始時(shí)，若硬件、軟件皆無備用（兩者同時(shí)有效時(shí)硬件優(yōu)先），1#泵變頻啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速從0開始隨頻率上升，如變頻器頻率到達(dá)50Hz而此時(shí)水壓還在下限值，延時(shí)一段時(shí)間（避免由于干擾而引起誤動(dòng)作）后，1#泵切換至工頻運(yùn)行，同時(shí)變頻器頻率由50Hz滑停20、至0Hz，2#泵變頻啟動(dòng)，如水壓仍不滿足，則依次啟動(dòng)3#、4#泵，泵的切換過程同上；若開始時(shí)1#泵備用，則直接啟2#變頻，轉(zhuǎn)速從0開始隨頻率上升，如變頻器頻率到達(dá)50Hz而此時(shí)水壓還在下限值，延時(shí)一段時(shí)間后，2#泵切換至工頻運(yùn)行，同時(shí)變頻器頻率由50Hz滑停至0Hz，3#泵變頻啟動(dòng)，如水壓仍不滿足，則啟動(dòng)4#泵，泵的切換過程同上；若1#、2#泵都備用，則直接啟3#變頻，如水壓仍不滿足，則依次啟動(dòng)4#、5#、6#泵，具體泵的切換過程與上述類同。同樣，若3臺(tái)泵（假設(shè)為1#、2#和3#）運(yùn)行時(shí)，3#泵變頻運(yùn)行降到0Hz，此時(shí)水壓仍處于上限值，則延時(shí)一段時(shí)間后使1#泵停止，變頻器頻率從0Hz迅速上升，21、若此后水壓仍處于上限值，則延時(shí)一段時(shí)間后使2#泵停止。這樣的切換過程，有效地減少泵的頻繁啟停，同時(shí)在實(shí)際管網(wǎng)對水壓波動(dòng)做出反應(yīng)之前，由變頻器迅速調(diào)節(jié)，使水壓平穩(wěn)過渡，從而有效的避免了高樓用戶短時(shí)間停水的情況發(fā)生。以往的變頻恒壓供水系統(tǒng)在水壓高時(shí)，通常是采用停變頻泵，再將變頻器以工頻運(yùn)行方式切換到正在以工頻運(yùn)行的泵上進(jìn)行調(diào)節(jié)。這種切換的方式理論上要比直接切工頻的方式先進(jìn)，但其容易引起泵組的頻繁啟停，從而減少設(shè)備的使用壽命。而在該系統(tǒng)中，直接停工頻泵，同時(shí)由變頻器迅速調(diào)節(jié)，只要參數(shù)設(shè)置合適，即可實(shí)現(xiàn)泵組的無沖擊切換，使水壓過渡平穩(wěn)，有效的防止了水壓的大范圍波動(dòng)及水壓太低時(shí)的短時(shí)缺水現(xiàn)象，提高了供水22、品質(zhì)。要使系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行，有幾個(gè)參數(shù)需特別注意：A、變頻轉(zhuǎn)工頻開關(guān)切換時(shí)間TMC 設(shè)置TMC是為了確保在加泵時(shí)，泵由變頻轉(zhuǎn)為工頻的過程中，同一臺(tái)泵的變頻運(yùn)行和工頻運(yùn)行各自對應(yīng)的交流接觸器不會(huì)同時(shí)吸合而損壞變頻器，同時(shí)為了避免工頻啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流過大而對電網(wǎng)產(chǎn)生的沖擊，所以在允許范圍內(nèi)TMC必須盡可能的小。B、上下限頻率持續(xù)時(shí)間TH和TL 變頻器運(yùn)行的頻率隨管網(wǎng)用水量增大而升高，本系統(tǒng)以變頻器運(yùn)行的頻率是否達(dá)到上限（下限）、并保持一定的時(shí)間為依據(jù)來判斷是否加泵（減泵），這個(gè)判斷的時(shí)間就是TH（TL）。如果設(shè)定值過大，系統(tǒng)就不能迅速的對管網(wǎng)用水量的變化做出反應(yīng)；如果設(shè)定值過小，管網(wǎng)用水量的變化時(shí)就很23、可能引起頻繁的加減泵動(dòng)作；兩種情況下都會(huì)影響恒壓供水的質(zhì)量。1.4.3 恒壓供水系統(tǒng)效果分析 在供水系統(tǒng)中采用變頻調(diào)速運(yùn)行方式，系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際設(shè)定水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速或加減泵，使供水系統(tǒng)管網(wǎng)中的壓力保持在給定值，以求最大限度的節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)資，并使系統(tǒng)處于可靠運(yùn)行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)恒壓供水；減泵時(shí)采用“先啟先停”的切換方式，相對于“先啟后停”方式，更能確保各泵使用平均以延長設(shè)備的使用壽命；同時(shí)針對所用四臺(tái)泵均已使用多年、需要定期進(jìn)行檢修的實(shí)際情況，增加了硬件/軟件備用功能，有效延長了設(shè)備的使用壽命；壓力閉環(huán)控制，系統(tǒng)用水量任何變化均能使供水管網(wǎng)的服務(wù)壓力保持給定，大大提高了供水品質(zhì)；變頻24、器故障后仍能保障不間斷供水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障消除后自啟動(dòng)，具有一定的先進(jìn)性。第四章 相關(guān)小型PLC的介紹與說明 1、OMRON C200HG 其具有速度快、功能強(qiáng)、編程方便和運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，最大I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)1184點(diǎn)，程序容量15.2K,指令執(zhí)行時(shí)間為0.15S0.6S,可支持各種通訊單元。2、OMRON CQM1H 適用于分散控制的緊湊型PLC，I/O點(diǎn)數(shù)為512點(diǎn)，程序容量為7.2K,支持各種內(nèi)裝板和Controller Link單元。3、OMRON CPM2A 是為滿足1060點(diǎn)I/O的系統(tǒng)控制操作而設(shè)計(jì)，能滿足單體設(shè)備高效控制要求，有效地代替繼電器控制器和傳感器控制器。4、Controll25、er Link 是OMRON提供的一種工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。它可以在合適的PLC和各種微型計(jì)算機(jī)之間方便地、靈活地發(fā)送和接收大容量數(shù)據(jù)包，支持能共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)鏈接和在需要時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的信息服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)采用屏蔽雙絞線電纜或光纖連接，最大傳輸距離隨波特率而變，在采用兩層中繼器的情況下，波特率在500kbit/s時(shí)，傳輸距離可達(dá)3Km，最大支持62個(gè)節(jié)點(diǎn)。由于采用了分布式控制技術(shù)，可確保Controller Link網(wǎng)絡(luò)不會(huì)因某個(gè)站點(diǎn)故障而崩潰，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。5、OMRON Protocol 利用OMRON的通訊板，與連接在RS232或RS422/485的各種通用組件（如各種牌子型號(hào)的PLC、現(xiàn)場26、儀表等）進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送、接收的程序，通過通訊協(xié)議支持軟件（OMRON-CX-Protocol）讓用戶自由編制，以PMCR指令就能夠?qū)嵭械脑纪ㄓ崊f(xié)議。結(jié)束語 本項(xiàng)目是由工業(yè)計(jì)算機(jī)和中小型PLC組成的集散型控制系統(tǒng)，利用了PLC抗干擾能力強(qiáng)、組網(wǎng)方便、適用于工業(yè)現(xiàn)場的持點(diǎn)，在上位機(jī)能實(shí)現(xiàn)對全廠生產(chǎn)設(shè)備的控制和工藝參數(shù)的設(shè)置、調(diào)整與監(jiān)測，滿足濱海水廠自動(dòng)控制的要求。整個(gè)方案安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，易于編程、操作及維修。水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)發(fā)展很快，需要我們不斷地學(xué)習(xí)和研究。相信在不遠(yuǎn)的將來水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)更加合理，更加完善。由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在許多不足，希望老師和同學(xué)們批評(píng)指正。