自來水廠由一級泵房、加氯間、鼓風機房、絮凝沉淀池、濾池、清水池和二級泵房等組成。水源首先經過一級泵房(或取水泵房)至自來水廠，經過前消毒后進入絮凝沉淀池;經過絮凝—沉淀后進入濾池。濾池是水廠中的重要部分，用于過濾水中懸浮物，在過濾的過程中要實現濾池恒水位調節、濾池反沖洗(氣沖——水沖——氣水混合沖)等功能，至清水池，經后消毒后由二級泵房送至城市管網。

　　在自來水廠中采用以和利時公司LK系列可編程控制器(PLC)為主的自動化控制系統，實現自來水廠的生產控制、運行操作、監視管理，系統不僅有可靠的硬件設備，還有功能強大，運行可靠，界面友好的系統軟件、應用軟件、編程軟件和控制軟件。運行和維護費用低，操作方便。

圖1 水廠工藝流程示意圖

　　自動化控制系統設計

　　為了保證自來水廠工程控制過程的安全可靠和生產的連續性，提高自動化水平，采用以和利時公司LK系列PLC為主的集中和分散相結合的自動化控制系統，主要用于自來水廠的生產控制、運行操作、監視管理。

　　整個系統由1個中央監控站、6個現場控制站(PLC1~PLC6)和8個PLC分站(PLC2-1~PLC2-8)組成。中央監控站由兩臺中央監控計算機(互為備用)、服務器、大屏幕背投系統、GPRS DTU、廠長室計算機、工程師室計算機、生產部門計算機等構成。現場控制站采用可編程控制器(PLC)，對工藝系統各過程進行分散控制，分別設于加藥加氯間(PLC1)、凈水間(PLC2)，8格濾池(PLC2-1~PLC2-8)、送水泵房(PLC3)、污泥脫水機房(PLC4)、純凈水制備車間(PLC5)、換熱間(PLC6)，其中PLC5、PLC6為工藝設備廠家配套提供。中控室監控計算機與廠長室、工程師室、化驗室、大屏幕背投等計算機、交換機、集線器(HUB)或路由器構成100Mbsp工業以太網。

　　中央控制室(操作站、工程師站)與分控站(PLC)之間采用工業以太網，網絡為光纖環網，控制站≥40臺，通訊波特率為100Mbps，兩個光纖鏈路模塊之間的通訊使用多模光纖，最長距離可達3000米。取水泵站與中央控制室監控計算機之間采用GPRS通訊網絡進行數據通訊。變電站監控系統隨10KV電氣設備提供，通過MODBUS協議將變電站監控系統連接到自控系統中。

圖2 自來水廠自動化控制系統示

　　工藝控制策略

　　一級泵房

　　采集取水電動機、電動蝶閥及現場儀表的狀態信號及數據信號并對以上設備發送控制信號，通過預裝PID調節程序自動調節電動機運行頻率和電動調節蝶閥的開度。

　　加藥加氯間

　　采集現場設備和儀表的狀態信號和數據信號，并對其發送控制信號，通過自動控制程序實現加氯和加藥設備的自動運行控制。

　　沉淀池

　　根據排泥周期自動進行排泥操作。排泥周期與排泥閥排泥時間通過操作站可修改設定。

　　濾池

　　濾池是水廠中的重要部分，用于過濾水中懸浮物，在過濾的過程中要實現濾池恒水位調節、濾池反沖洗(氣沖——水沖——氣水混合沖) 等功能。

　　濾池過濾過程的恒水位調節

　　根據水位設定值對濾池出水閥開度進行調節，保持濾池恒水位運行。

　　濾池反沖洗控制

　　濾池的反沖洗由一臺公用的PLC來控制。當達到反沖洗條件時，濾池提出反沖洗請求，PLC根據濾池的優先順序，組成一個請求反沖洗隊列。

　　濾池反沖洗的控制條件主要是設定時間和濾池液位。

　　二級泵房

　　主要實現的功能有采集現場設備和儀表的運行狀態和數據信號，并根據用戶實際的用水情況，通過預裝PID調節程序自動調節電動機運行頻率，達到恒壓供水的目的。