山東省引黃濟青工程棘洪灘水庫配套水廠是山東省引黃濟青工程管理局青島分局2004年度“211”重點工程之一，是為進一步促進棘洪灘水庫周邊城鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展而建設(shè)的重點項目。該水廠設(shè)計規(guī)模為日供水量4萬立方，其主要建筑物有：一級泵房、斜管沉淀池（緩建）、V型濾池、清水池、二級泵房及加藥加氯間等，水處理工藝較先進。

　　2  水廠自動化控制系統(tǒng)組成

　　該水廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)為監(jiān)控中心與HOLLiAS-PLC構(gòu)成的集散型工業(yè)以太網(wǎng)實時網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其中監(jiān)控中心由一個工程師站、兩個操作員站組成，兩個操作員站同時又作為一主一從服務(wù)器用來存儲實時運行數(shù)據(jù)；PLC系統(tǒng)由三個PLC主控制站、八個子PLC控制站及一個遠程I/O站等單元組成，其中，三個PLC主控制站與監(jiān)控中心之間由光纖環(huán)網(wǎng)交換機組成環(huán)網(wǎng)，以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，各控制站與其子站間由PROFIBUS DP現(xiàn)場總線組成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。水廠自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖1所示。

　　3  水廠自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

　　該水廠設(shè)計采用三種控制方式，即監(jiān)控中心遠程控制、現(xiàn)場PLC控制、設(shè)備現(xiàn)場手動控制等，其優(yōu)先級別分別為：現(xiàn)場手動控制最高，其次為現(xiàn)場PLC控制，最低為監(jiān)控中心遠程控制。各自動控制單元實現(xiàn)的功能分別是：

圖1  水廠自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

　　3.1  一級泵房控制站（2#RI/O）

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BP02 CPU模塊，是加氯加藥控制站的DP從站，主要實現(xiàn)的功能有：采集取水電動機、電動蝶閥及現(xiàn)場儀表的狀態(tài)信號及數(shù)據(jù)信號并對以上設(shè)備發(fā)送控制信號，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序自動調(diào)節(jié)電動機運行頻率和電動調(diào)節(jié)蝶閥的開度。

　　3.2  加藥加氯間PLC（1#PLC）站

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是一級泵房控制站的DP主站，主要實現(xiàn)的功能有：采集現(xiàn)場設(shè)備和儀表的狀態(tài)信號和數(shù)據(jù)信號，并對其發(fā)送控制信號，通過自動控制程序實現(xiàn)加氯和加藥設(shè)備的自動運行控制：根據(jù)原水流量自動控制加礬量和前加氯量；根據(jù)濾后水余氯反饋信號控制后加氯投加量。

　　3.3  濾池主站（3#PLC0）

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是V型濾池的控制主站，主要實現(xiàn)的功能有：作為主控制器與三個子控制站聯(lián)系，監(jiān)控6個濾池及反沖洗系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)，控制根據(jù)該水廠實際供水情況，自動實現(xiàn)濾池的恒水位過濾（正常工作狀態(tài)），并實現(xiàn)對濾池的自動、定時或強制反沖洗三種控制方式。

　　3.4  1#～6#濾格（3#PLC1～3#PLC3）從站

　　采用HOLLiAS-PLC FM115-6BL21 CPU模塊，是V型濾池的控制從站，主要實現(xiàn)的功能有：根據(jù)該水廠生產(chǎn)的實際情況，進行濾池的恒水位過濾（正常工作狀態(tài)），并可實現(xiàn)濾池的自動、定時或強制反沖洗控制；根據(jù)濾池水位，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序調(diào)節(jié)清水閥的開啟度，實現(xiàn)濾池恒水位過濾；根據(jù)濾池水頭損失和過濾周期，與設(shè)定值相比較，達到?jīng)_洗條件時向3#PLC0發(fā)出“請求沖洗”信號，得到允許后，自動完成本格濾池的反沖洗。

　　3.5  二級泵房（4#PLC）站

　　采用HOLLiAS-PLC FM214-2BT02 CPU模塊，是二級泵房控制主站，與五個子控制站組成現(xiàn)場控制系統(tǒng)，主要實現(xiàn)的功能有：采集現(xiàn)場設(shè)備和儀表的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)信號，并根據(jù)用戶實際的用水情況，通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序自動調(diào)節(jié)電動機運行頻率，達到恒壓供水的目的；根據(jù)出水總管實際壓力自動開啟或關(guān)閉水泵運行臺數(shù)，并通過預(yù)裝PID調(diào)節(jié)程序調(diào)節(jié)2#或3#電機變頻器的運行頻率，達到恒壓供水的目的。

　　3.6  監(jiān)控中心

　　該水廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用SmartPro3.1.2系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供了友好的人機界面，具備如下功能：

　　(1)  實現(xiàn)了工藝流程監(jiān)控

　　該系統(tǒng)實現(xiàn)了水廠整體工藝流程、各主要工藝設(shè)備運行狀態(tài)、過程控制及各生產(chǎn)環(huán)節(jié)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集與顯示，主要畫面有：全廠工藝流程圖、一級泵房工藝流程圖、濾池工藝流程圖、二級泵房工藝流程圖、加藥加氯間工藝流程圖及在線儀表實時參數(shù)顯示表、生產(chǎn)數(shù)據(jù)歷史趨勢圖等。實現(xiàn)的工藝生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控功能有：所有被監(jiān)控制設(shè)備的運行狀態(tài)、啟停控制、設(shè)備與設(shè)備之間的連鎖控制、工藝參數(shù)的PID設(shè)定以控制設(shè)備開啟度，以及設(shè)備溫度、電流、壓力、液位、流量等參數(shù)的顯示、報警、記錄、趨勢以及累積量計算等。

　　報表打印所有受控設(shè)備的工作情況、工作狀態(tài)，儀表測點設(shè)備的溫度、流量、壓力、液位等參數(shù)的定時記錄打印，以及各種管理報表、班報表、日報表。

　　(2)  系統(tǒng)的安全管理

　　對重要設(shè)備的操作、重要參數(shù)的修改均會自動記錄，包括登錄的操作員、對設(shè)備進行的操作