中山市南头供水有限公司 广东中山 528400
摘要：本文探讨分析了中山市南头供水有限公司生产部自动化改造项目，提高了社会效益和经济效益，有深远的影响。
一、项目实施背景
中山市南头供水有限公司现有两间水厂，一厂因生产工艺落后，设备老化失灵，已闲置不能使用；二厂分两期建设，一期始建于1988年，日供水量3万立方，二期始建于2006年，设计生产能力为3万立方米/天于2007年投产。目前南头供水有限公司日供水约6万立方米，主要以二厂生产为主。
南头供水有限公司未改造之前在水厂生产管理方面主要有以下薄弱之处：
1.生产管理技术水平比较低，设备陈旧，可靠性差。
各生产环节机电设备没有配备自控系统，现场设备皆通过人工现场进行操作，人工工作强度大，不能满足生产监控管理的需求。
2.缺乏在线仪表及对生产数据的实时监控，供水安全性及保障程度较低。
3.生产数据缺乏整理记录，难以进行有效统计分析，水厂对所有数据都是人工场抄写，大量的生产数据不能进行有效的整理统计。
综合上述情况，以前南头水厂存在各种生产设备老化、故障多，整个生产过程完全属于手动方式，工人工作强度大、管理分散等问题，远远不能满足现在水厂的生产及管理要求。
因此为了解决南头水厂生产中存在的问题，提高其自动化技术及管理水平，实现高效优质供水，南头水厂于2013年12月开始进行自动化系统建设。
二、改造情况：
1、硬件方面：
由于以前现场控制柜都是以星形三角形降压启动原理来控制的，并不能满足自动化控制要求，因此，已将控制柜进行更换，新电柜主要以软启动进行控制启动。软启动能够对电机电流进行实时监测，万一出现缺相等故障，软启动立即报错停止运行。
自动化方面，南头水厂自控系统采用的是罗克韦尔自动化公司新一代控制平台ControlLogix来实现集散型控制的，由3个PLC主站（AB1756PLC）、5个PLC子站
(Logix1400)和三个无线电台组成，三个主站和其中一个子站（排泥系统）通过光纤与中控室进行通讯，两台排泥车分别用一台Mogix1400通过无线电台与排泥系统站进行通讯，排泥系统再将数据统一通过光钎网络将数据发送到中控室进行统一控制。中控室通过光纤接交换机的形式与各站点进行通讯。整个控制过程如下图：
三个主站点分别为：
PLC1：取水泵房
取水泵房主要是以开关量控制比较多，主要通过开关量输入模块1756—IB32以及开关量输出1756—OB32配合中控室上位机进行控制每台水泵的开停。
PLC2：送水泵房
送水泵房主要是以开关量控制比较多，主要通过开关量输入模块1756—IB32以及开关量输出1756—OB32配合中控室上位机进行控制每台水泵的开停。清水池液位高度采用的是超声波液位计进行测量，再通过模拟量输入1756—IF8把数据写进PLC。
PLC3：加药间
加药间主要以数据采集为主，通过模拟量输入1756—IF8把原水浊度与PH值、一期待虑水浊度与PH值、二期待虑水浊度与PH值、出厂水浊度与PH值以及出厂水余氯写进PLC，最后读取到上位机上进行远程监控。加药间还有开关量输入输出控制每台加药计量泵的开停。
5个子站点分别为：排泥系统、排泥车1、排泥车2、取水泵房智能电力仪表通讯、送水泵房智能电力仪表通讯。PLC与取水、送水泵房的智能电力仪表通过RS485进行通讯，主要是采集每台水泵运行时的电流、电压、电度等数据，以便于考察每台水泵的能耗以及使用情况。
2、软件方面：
编程软件主要使用的是LOGIX5000和AB500进行控制程序的编写，1756PLC使用logix5000进行程序编写，logix1400使用AB500进行程序编写。
工控界面设计方面，南头水厂监控系统界面由ROCKWELL公司的FTVIEW SE组态完成。它是基于WindowsNT/2000/XP平台上的功能强大的自动化监视与控制的软件解决方案。FTVIEW SE可以帮助您精确地监视、控制生产过程，并优化生产设备和企业资源管理，从而获得更高的经济效益。
由于南头水厂操作人员普遍年龄比较大，所以中控界面主要以简洁为主，主要如下：
a.主界面
单击“主界面”按钮将进入水处理工艺流程画面，如下图
取水泵房界面主要是能够远程控制取水泵房的水泵的启停、抽真空以及电度、电流监测等功能。
c.排泥系统
单击主界面中的排泥区域或点击“排泥系统”按钮，状态区显示排泥系统画面。
排泥系统实现远程排泥功能，而排泥车整个控制流程都是全自动的，只要点击相应要开启的排泥车，选择一键自控就能够实现远程一键自动排泥。
d.送水泵房
单击主界面中的送水泵房区域或点击“送水泵房”按钮，状态区显示送水泵房画面。
送水泵房大体功能跟原水泵房相似，主要作用也是控制水泵的开停，以及监测水泵的性能。
e.加药间
单击主界面中的加药间区域或点击“加药间”按钮，状态区显示加药间画面。
主要实现的功能是实现自动加药，以及自动配药。
软件方面，南头水厂整个上位机控制画面都通过FTViewPiont发布到统一的网页上，只能登录相关的网页输入登录用户与密码，就能查看到整个水厂相关的实时数据以及每台水泵等相关状态，这有便于实现远程管理。
改造后，有了详细的图纸、资料、自控程序这有助于设备维护，把整个水厂各个站点值班人员集中在一起，有助于人员管理；所有生产数据都存储在系统中，有助于查阅以及在线监测。
自动化改造完成以后，对于生产所需要的人员大大减少，这节约许多人工成本，而且整套系统性能价格比较高，主要设备全部进口，在国际上有较好的声誉，维护成本也大大减少。
社会效益方面，多处控制，更有利于日常生产，大大减少因设备故障影响正常供水，数据实时远程监测，能够保证出厂水质，让千家万户都能喝上优质水。
论文作者:廖丽群
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
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