1、1水厂管理自动投药系统的研究摘要：本文研究的主要内容是通过液位仪表、流量仪表、浊度仪表与 PLC 控制技术相结合，在自动投药过程中提高投药精度，使投药浓度准确地满足实际需要，达到准确的自动投加混凝剂。 关键词：水厂自动投药；PLC 1.引言 当今社会，经济飞速发展，人们对自来水的水质要求越来越高，因此供水工艺的科学技术也必须与时俱进。在自来水生产流程中，投药系统是非常好重要的环节，因为它直接影响到水处理的后续工艺效果，也就是说如何准确地控制混凝剂投加量对沉淀、过滤、消毒的影响都很大，直接关系到水厂的出水水质。本文研究的主要内容是通过液位仪表、流量仪表、浊度仪表在自动投药过程中提高投药精度，使投
2、药浓度准确地满足实际需要，达到准确的自动投加混凝剂，保证出厂水质的情况下降低药耗。 2.自动投药系统的构成 2.1 净水处理工艺 要实现水厂的自动控制，达到优质供水目的，首先必须了解水厂的净水处理工艺，水处理的流程一般包括混凝、沉淀、过滤、消毒四个重要环节。工艺处理构筑物包括：稳压投水井、净水间、清水池、送水泵房、废水回收水池、投药间、加氯间、鼓风机房等。投药工序是给水处2理中至关重要的一个环节，而长期以来如何实现投药的自动化是供水行业非常关注的课题之一。由于受到原水浊度、PH 值、投水流量、原水温度和其他水质污染的影响，投药絮凝过程是一个非常复杂的反应过程，经过多年实践的结果我们得出如下的关
3、系：加药间规模按 8x104m3/d 的处理水量计算，混凝剂夏季采用碱式氯化铝，冬季采用硫酸铝，混凝剂最大投加量 60mg/1， 助凝剂采用水玻璃。药剂混合采用管式静态混合器混合。 2.2 投药控制系统 考虑到控制系统的安全性和可靠性，投药控制系统采用 PLC 组建的系统主要包括混凝投药控制、投药控制和反馈调节控制。其系统结构框图如图 2 所示。 图 1 投药控制系统结构框图 2.3 测量仪表的选择 （1）电磁流量计选择。本研究采用的电磁流量计型号为DEM41FH12SB1AS3/50*M21B11ABAB。该流量计为分离型流量计，它包括传感器和变送器，其中变送器具有高清晰度背光 LCD 显示
4、，能同时显示实际流量及累计流量，具有自检及自诊断功能。变送器的工作电源有加药间的控制柜提供，信号直接送给加药间的模拟量模块。 （2）浊度仪的选择。浊度仪可以用来检测原水和沉淀池出水浊度，比较水厂的出水水质。本文采用的浊度仪为 SS6 型，该仪表不与水样接触，能减少漫射光带来的影响；分辨率 100NTU 以下为 0.01NTU，仪表的3响应时间为最初响应 30s，变送器防护等级为 IP54；工作电源为220VAC，50Hz。 （3）计量泵的选择。为准确投加混凝剂，保证出厂水质，需要采用变频器对计量泵进行控制。变频器接受来自 PLC 的控制信号，改变频率，控制混凝剂的投加。本文计量泵采用 AA9
5、型，流量为 2000L/h，防护等级为 IP55，绝缘等级为 F 级，工作压力 0.15MPa，供电电源 380VAC。 3.控制系统 PLC 实现 （1）系统资源分投。混凝投药控制是整个净水厂控制系统的一部分，是关系到水处理效果的重要环节，故在加药间设置一个 PLC 分站，PLC 选用 GE 公司的 90-30 系列，处理器模块型号为 IC695CPU310，共计一个；它有 10M 以太网口以及 2 个串口，支持 Serial I/O，内置串口支持Modbus RTU 主/从，支持 Profibus DP 从，支持 DeviceNet 主/从，CPU有 3 个指示灯，指示不同功能的状态；电源
6、模块型号为 IC695PSA040，共计一个；16 通道 420mA 模拟量输入模块共计两个，型号为IC694ALG223； 16 通道继电器开关量输出模块共计两个，型号为IC694MDL940； 每个输出接点控制能力为 240VAC，2A，32 通道开关量输入模块共计两个，型号为 IC694MDL660；通讯模块型号为 IC695ETM00，共计一个；8 通道 420mA 模拟量输出模块，共计一个，型号为IC694ALG39；通过安装机架 IC695CHS016 安装在控制柜内，底板同时支持新的 PCI 总线和 S90-30 的 Smart 串行总线所有新老模块都支持带电插拔I/O 模块、通
7、讯模块、CPU、电源模块。 （2）PLC 的外部接线图。 4图 2 PLC 外部接线图 4.结论 由图 3 可知，通过 PLC 与计量泵、电磁流量计、浊度仪的结合，构成基于 PLC 的投药自动化控制系统该系统不但促进了自来水生产自动化技术的发展，而且确保了投药量的准确性从而降低了生产成本。 图 3 采用 PLC 投药系统前、后原水浊度-投药量曲线 参考文献： 1李翠云等.PLC 混凝投药复合控制系统的设计.自动化仪表，2009.11 2田永利等.自来水厂自动控制系统的设计与实现.现代电子技术，2005.4 作者简介： 刘晓梅（1964.12- ） ，女，汉，吉林长春人，本科，学位：硕士，教授，吉林工程技术师范学院，研究方向：电气工程及其自动化。
