1.系統(tǒng)簡介
　　南充市自來水二廠V型濾池是2000年擴建工程的一部分，該工程有5格濾池，閥門都是用進(jìn)口的氣動閥，自動化系統(tǒng)是2001年建成，直到現(xiàn)在使用非常成功。
　　
　　過濾工藝環(huán)節(jié)是水廠工藝過程的重點工序環(huán)節(jié)，關(guān)系到水廠制水水質(zhì)、水量指標(biāo)的完成，其系統(tǒng)自動化程度高低及其運行效果好壞反映了水廠運行和管理水平。
　　
　   目前使用較多的V型濾池具有濾后水水質(zhì)穩(wěn)定良好，反沖洗效果較好，節(jié)約沖洗水量的特點；但相應(yīng)的控制設(shè)備較多，操作管理比較復(fù)雜，其近年得以推廣的原因之一是自動化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
　　V型濾池的控制主要包括兩個方面的內(nèi)容：
　　一是對反沖洗的控制；
　　二是對濾池運行過程的控制（如對過濾水量的調(diào)節(jié)控制等）以及濾池所屬設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。
　　
2.濾池PLC系統(tǒng)構(gòu)成原理
　　濾池PLC系統(tǒng)包含1個安裝在反沖泵房的PLC子站，1個安裝在濾池的PLC子站，各站之間通過DH+高速控制網(wǎng)絡(luò)相連。
　　

　　
3.主要控制原理概述
　   濾池自動控制系統(tǒng)控制的主要內(nèi)容和原理是：
　　通過對濾池的進(jìn)水閥、排水閥、泄氣閥、反沖洗氣閥、反沖洗水閥、出水調(diào)節(jié)閥、反沖洗鼓風(fēng)機、反沖洗水泵、空氣壓縮機、液位儀的監(jiān)控實現(xiàn)自動反沖洗；通過對出水調(diào)節(jié)閥和液位儀的監(jiān)控實現(xiàn)濾池恒水位過濾；同時，對各種工藝參數(shù)和設(shè)備運行狀態(tài)進(jìn)行檢測。
　　在功能上實現(xiàn)：
　　無人值守全自動運行；必要時在中央控制室直接遙控任何一臺設(shè)備。在工藝配合上一方面使用系統(tǒng)存儲的一套優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行全過程控制，必要時由技術(shù)人員調(diào)節(jié)相應(yīng)工藝參數(shù)。
　　3.1 濾池的恒水位過濾
 　 濾池的恒水位過濾控制是根據(jù)液位儀反映的對應(yīng)濾格水位的變化（濾頭損失影響濾速，從而導(dǎo)致水位變化，水位變化的大小反映出濾頭損失的多少），通過調(diào)節(jié)濾池出水調(diào)節(jié)閥開度，達(dá)到使該格濾池內(nèi)水位恒定，從而保證正常的濾速和過濾效果。

　　濾格恒水位控制原理圖
　　濾格恒水位過濾由安裝在濾池的PLC控制器進(jìn)行控制。各濾格安裝有壓阻式液位變送器，將濾格液位轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號送到PLC控制器，PLC控制器把液位信號與液位設(shè)定值進(jìn)行比較處理后，送出一定的電流信號控制清水閥開啟度，以保證濾格水位恒定。
　

　　3.2 濾池反沖洗控制
　　反沖洗控制是V型濾池自控的主要內(nèi)容，其控制效果直接反映自控水平，對濾池的正常運行尤為重要。
　　根據(jù)我們以往的經(jīng)驗教訓(xùn)，我們設(shè)計以濾后水濁度和周期做為全自動反沖洗發(fā)生的條件。也就是說當(dāng)濾后水濁度達(dá)到一定值是就開始自動反沖洗；當(dāng)濾池運行時間達(dá)到工藝要求的周期是也開始自動反沖洗。
　　濾池反沖洗一般分為降水位、氣洗、氣水混洗、水洗、反沖洗結(jié)束投用五個階段，控制流程圖如圖所示。
　
　　

4.控制系統(tǒng)介紹
　　4.1恒水位模塊 　　
　　自控系統(tǒng)根據(jù)濾池濾格水位自動調(diào)節(jié)出水調(diào)節(jié)閥，保持濾格液位恒定。
　　當(dāng)檢測濾格水位的液位儀出現(xiàn)精度或零點漂移故障，由技術(shù)人員通過計算機界面調(diào)整自控系統(tǒng)液位儀參數(shù)進(jìn)行修正，保證液位恒定。
　　在特殊情況下，可由操作人員從計算機界面直接控制出水調(diào)節(jié)閥的開度，以將濾格水位控制在需要的水位。
　　當(dāng)自控系統(tǒng)因需要或出現(xiàn)故障不能運行時，操作人員可將濾池濾格就地控制箱控制出水調(diào)節(jié)閥的控制器手/自動開關(guān)撥至手動位置然后進(jìn)行純手動調(diào)節(jié)出水調(diào)節(jié)閥開度。
　　
　　4.2 反沖洗模塊
　　系統(tǒng)通過控制采樣電池閥采集濾池各格濾后水濁度，當(dāng)某格濾池濁度滿足反沖洗條件，就發(fā)出該格濾池反沖洗請求。
　　以濁度為條件的自動反沖洗相輔相成的是周期反沖洗，就是說當(dāng)某格正常運行的濾池超過規(guī)定的時間因未滿足濁度反沖洗條件沒有進(jìn)行反沖洗時，也自動發(fā)出該格濾池反沖洗請求。
　　另外在特殊情況下，操作人員可通過計算機界面發(fā)出沖洗請求。
　　當(dāng)自控系統(tǒng)因需要或出現(xiàn)故障不能運行時，操作人員可將濾池濾格就地控制箱閥門和泵房各控制箱手/自動開關(guān)撥至手動位置進(jìn)行手動操作。
　　
　   系統(tǒng)接受到反沖洗請求，如果沒有其它濾格正在反沖洗就立即響應(yīng)進(jìn)入反沖洗流程；如果有其它濾格正在反沖洗就等待其完成。
　　進(jìn)入反沖洗流程，依次是降水位、氣沖洗、氣水混合沖洗、水沖洗、反沖洗結(jié)束投用五個步驟。
　　在自動反沖洗流程中，出現(xiàn)閥門故障（如開關(guān)到位信號故障）時，由操作人員到現(xiàn)場判斷是否繼續(xù)進(jìn)行或停止反沖洗，并從計算機界面輸入相應(yīng)信息，此功能使得現(xiàn)場小故障不至導(dǎo)致反沖洗不能正常進(jìn)行。
　　在自動反沖洗流程中，出現(xiàn)反沖鼓風(fēng)機、反沖水泵故障時，自控系統(tǒng)自動截?fù)Q啟動備用風(fēng)機、備用水泵；當(dāng)反沖鼓風(fēng)機、反沖水泵沒有備用時，則根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行處理。此功能保障單臺設(shè)備故障不至影響反沖洗正常進(jìn)行。
　　
　　4.3 巡檢與報警
　　自動檢測污水坑水位，滿足排污條件就報警并自動啟動排污泵。
　　自控系統(tǒng)不斷地檢測水位、壓力、閥門狀態(tài)、風(fēng)機水泵狀態(tài)及濁度等是否正常；一旦出現(xiàn)異常就會及時報警。
　　對于不同的報警，系統(tǒng)有不同的提示方式。對于嚴(yán)重性質(zhì)的報警，系統(tǒng)會在現(xiàn)場計算機屏幕上彈出全屏幕報警窗口，用聲音和閃爍的顏色提示操作人員，并記錄到報警數(shù)據(jù)庫中；對于一般性質(zhì)的報警，系統(tǒng)會利用報警欄和聲音提示操作人員注意，并記錄到報警數(shù)據(jù)庫中。
　　
　　4.4 生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與預(yù)測
　　由于一天24小時中水廠生產(chǎn)水量并非恒定不變，往往白天供水量遠(yuǎn)大于夜晚或凌晨供水量，在供水高峰時段進(jìn)行濾池沖洗顯然不合理。因此，可對濾池反沖洗時段進(jìn)行控制（如可以根據(jù)取水泵房機組開停情況和清水池液位情況綜合分析出最佳沖洗時段，利用該時段自動控制濾池反沖洗，從而確保水量滿足供水要求）。
　　系統(tǒng)記錄的濾池信息，為全面掌握濾池運行狀況提供了條件（如濾池濁度信息反映出的濾池運行信息）。
　　
　　4.5 生產(chǎn)數(shù)據(jù)記錄與日志生成
　　系統(tǒng)提供以下數(shù)據(jù)記錄：
　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時記錄
　　生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)記錄和趨勢分析圖
　　操作控制日志記錄
　　報警記錄
　　
結(jié)束語
 　  該工程自動化設(shè)備采用AB公司的SLC-500的PLC設(shè)備，經(jīng)實踐運行穩(wěn)定可靠。故把這方案推薦給大家，不妥之處請指正。