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目前我國(guó)水廠的自動(dòng)化程度已經(jīng)很高,基本實(shí)現(xiàn)了水泵自動(dòng)運(yùn)行、水質(zhì)實(shí)時(shí)檢測(cè)、加藥量根據(jù)水質(zhì)實(shí)時(shí)變化等無人值守的全自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。然而,近年來,隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,“智慧水務(wù)”的發(fā)展理念受到普遍關(guān)注和認(rèn)可,也得到大力推行[1]?!爸腔刍彼畯S正在逐步取代“自動(dòng)化”水廠。 2 自動(dòng)化水廠概述 自動(dòng)化水廠系統(tǒng)參見圖1所示,自動(dòng)水廠以PLC為核心控制器,采集設(shè)備的信號(hào),控制設(shè)備的運(yùn)行;以工控機(jī)為控制中心,遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)水廠的設(shè)備參數(shù)與運(yùn)行狀態(tài);以工業(yè)用超聲液位傳感器、流量傳感器、PH計(jì)、余氯檢測(cè)儀、COD檢測(cè)儀、電磁閥、變頻器、電機(jī)等一系列傳感、檢測(cè)、控制設(shè)備為控制終端,配合PLC與工控機(jī)完成自動(dòng)化水廠的控制。 圖1 自動(dòng)化水廠系統(tǒng)圖 2.1 系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì) 硬件控制結(jié)構(gòu)圖參見圖2所示,圖紙?jiān)O(shè)計(jì)用CAD進(jìn)行繪制,水廠一般分為主站、過濾設(shè)備從站、PAC加藥站、PAM加藥站、臭氧站、次氯酸鈉站、提升泵站、風(fēng)機(jī)站、二次供水站等。一個(gè)站點(diǎn)設(shè)置一個(gè)控制柜,主站綜合控制其余各個(gè)分站。 圖2 硬件控制結(jié)構(gòu)圖 2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)用PLC軟件編程,目前市場(chǎng)上常用的品牌有西門子、歐姆龍、三菱、AB等。以西門子為例,主站采用300PLC控制,從站采用smart200PLC控制 ,主站與各個(gè)從站之間采用PROFIBUS-DP(簡(jiǎn)稱DP)通信,從站將數(shù)據(jù)通過DP通信傳遞給主站,主站進(jìn)行統(tǒng)一控制與監(jiān)測(cè)。 2.3 系統(tǒng)監(jiān)控中心設(shè)計(jì) 監(jiān)控中心用工控機(jī)控制,目前市場(chǎng)上常用的品牌有研祥、研華等,軟件常用組態(tài)王、WINCC等。工控機(jī)接口眾多,常用接口有網(wǎng)口、RS485口、RS232口、DP口、USB口等,為與主站及控制設(shè)備的連接提供了便利條件,隨著網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定,工控機(jī)與主站通過以太網(wǎng)通信的方式越來越多,以西門子WINCC監(jiān)控軟件為例,wincc上位機(jī)軟件流程圖參見圖3 所示。 圖3 wincc上位機(jī)軟件流程圖 3 智慧化水廠概述 嚴(yán)格來說,智慧化水廠包含自動(dòng)化水廠,自動(dòng)化水廠是智慧化水廠的基礎(chǔ)。智慧化水廠在自動(dòng)化水廠的基礎(chǔ)上引入新的技術(shù),充分結(jié)合當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)、BIM、大數(shù)據(jù)等技術(shù)對(duì)水廠進(jìn)行進(jìn)一步的智慧改進(jìn),形成一套智慧化的管理運(yùn)營(yíng)體系
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