【正文】 附錄I 軟件程序清單取水控制程序原水池加壓泵程序沉淀池加壓泵程序 清水池加壓泵程序加藥加氯控制程序 反沖洗控制程序附錄II 英文文獻及翻譯Water Theft Identification Using PLC and SCADAProf. Anubha Panchal, Ketakee Dagade, Shubhangi Tamhane, Kiran Pawar,Pradnya Ghadge(Department of Electrical Engg, Bhivrabai Sawant Institude of Technology (w), Pune, India)ABSTRACT :In today’s world rapid growing urban residential areas, to avoid scarcity of water problems and requirements ofconsumers, therefore it is supposed to supply adequate water distribution networks are managed with this another problem in the water supply system is that public is using suction pumps to suck the water direct。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，主要完成了取水、沉淀、過濾、加藥和加氯以及供水等幾部分的設(shè)計以及各種硬件的選型，在系統(tǒng)軟件設(shè)計方面主要進行了控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)，通過編程軟件RSLogix5000編制梯形圖實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制運行。 組態(tài)完成界面第5章 結(jié)論本文通過分析國內(nèi)外凈水廠及其計算機自動控制系統(tǒng)現(xiàn)狀的比較，針對本次設(shè)計的控制要求，結(jié)合所學內(nèi)容記憶所查閱的資料，針對水廠的控制要求設(shè)計了一套自動化控制系統(tǒng)。 數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸出模塊選擇同模擬量模塊。首先對輸入模塊組態(tài)，右擊1756 Backplane，1756A16選擇New Module出來Select Module界面點擊選擇1756IF16。（2） 顯示Select Module ，圖中附有可選擇模塊清單，可以首先在對話框下部選擇模塊類型，然后用鼠標雙擊所選的模塊將顯示的模塊屬性對話框，輸入正確的參數(shù)，再點擊Finish按鈕。 通信模塊組態(tài)圖在RSLogix5000項目管理欄下方，用鼠標右鍵點擊I/O Configuration，選擇New Module,添加ControlNet通信模塊，用鼠標將控制器連接到ControlNet網(wǎng)絡(luò)上，在Module Properties窗口中輸入模塊名稱，選擇槽號，然后點擊Finish完成配置。（3） 在Module Properties對話框輸入模塊的IP地址等參數(shù)后，點擊Finish按鈕。（1） 用鼠標右鍵點擊I/O Configuration 文件夾，選擇New Module,顯示帶有供選模塊列表的Select module Type 對話框。8　 ⑧然后點擊OK，由此創(chuàng)建了一個控制器文件。6　 ⑥在Slot Number欄內(nèi)選擇0，與機架中的控制器模塊的位置匹配。4　 ④在Name欄中輸入fanyuauan作為處理器的名字。2　 ②從Type的下拉菜單中選擇1756L61ControlLogix5561 Controller。 （2）創(chuàng)建一個新的控制器文件。后加氯點向清水池中加入氯氣，通過余氯分析儀檢測出水口的氯氣含量，如果氯氣含量沒有達到標準值，則啟動加氯機向清水池中加入氯氣，調(diào)節(jié)清水池中的氯氣含量。 加藥系統(tǒng)流程圖 加氯系統(tǒng)流程圖前加氯點凈水通過計算機給控制系統(tǒng)設(shè)定加氯比例系數(shù)，向原水池中接入氯氣， 克，當前進廠水流量為 400 立方/小時，則加氯機投氯量應(yīng)為：=600g/小時。第4章 基于Netlinx給水廠控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件流程圖 取水程序流程圖此次設(shè)計的取水系統(tǒng)由液位傳感器以及抽水泵等設(shè)備組成，系統(tǒng)啟動，抽水泵工作從水源地取水送入原水池，液位傳感器檢測液位，當液位水限高于原水池設(shè)定液位上限時，啟動加壓泵將水送入沉淀池，同時停止抽水泵，停止向原水池中抽水，當液位水限低于原水池設(shè)定液位下限時，啟動抽水泵，同時停止加壓泵工作。打開反沖水閥，開啟反沖水泵，水洗 6min，完成后關(guān)閉反沖水閥、停水泵，關(guān)閉排污閥、開啟進水閥接受待濾水。過濾工藝流程如圖 當系統(tǒng)接受到手動強制沖洗信號、定時沖洗信號中的任一個指令時，進行單格濾池反沖洗。過濾時，表層濾料首先粘附了絮凝后的顆粒，一段時間后，濾層中逐漸積累了雜質(zhì)顆粒，孔隙率變小，在流量不變的情況下則孔隙內(nèi)流速增加，在水流沖刷的作用下，粘附在濾層上的雜質(zhì)顆粒又會脫落，向下面的濾層移動，于是下層濾料發(fā)揮粘附截留雜質(zhì)的作用。 過濾控制設(shè)計過濾是沉淀水通過顆粒介質(zhì)(如無煙煤等濾料)以去除水中懸浮雜質(zhì)使水澄清過程。 沉淀控制設(shè)計在給水處理中，設(shè)置沉淀是為了去除包括礬花在內(nèi)的懸浮固體顆粒，以保證后續(xù)工藝過濾的合理工作周期和濾后水的質(zhì)量。后加氯系統(tǒng)的控制方式采用余氯結(jié)合流量閉環(huán)反饋控制。自動控制系統(tǒng)按這個設(shè)定比例自動控制加氯機投加氯氣，當進水流量變化時，系統(tǒng)會自動調(diào)整加氯量，自動保持系統(tǒng)按比例投加氯氣。前加氯系統(tǒng)的控制方式根據(jù)進水流量采用比例控制。 （4）氯瓶自動切換裝置 （一臺）氯瓶自動切換裝置將兩個調(diào)節(jié)器出來的氯氣與加氯機連接，若一個氯瓶用完，切換裝置將迅速切換到另一個氯瓶上，保證系統(tǒng)無間斷持續(xù)加氯。 加氯工藝流程圖 （2）真空調(diào)節(jié)器 （兩臺）通過真空調(diào)節(jié)器在真空狀態(tài)下自動調(diào)節(jié)液氯蒸發(fā)量，使液氯蒸發(fā)過程安全、穩(wěn)定。結(jié)合凈水廠的特點，水廠設(shè)計采用前加氯與后加氯相結(jié)合的滅菌工藝。前加氯作為主要的殺菌手段，氯氣與水的接觸反應(yīng)時間應(yīng)在 30 分鐘以上，以確保殺滅大部分細菌。為節(jié)約資源，可通過進廠水濁度變化控制計量泵啟停，例如進廠水濁度降到6NTU 及以下時停止計量泵運行，進廠水濁度升到 10NTU 及以上時啟動計量泵運行。 加藥控制原理圖 凈水工通過計算機給控制系統(tǒng)設(shè)定投加藥劑比例系數(shù)，每立方水需要投入 升藥液，當前進廠水流量為 400 立方/小時，則投藥量應(yīng)為：=600升/小時。計量泵為壓力式投注藥液，為防止計量泵出口壓力過高損壞設(shè)備，需在計量泵出口加裝安全閥進行保護。 （2）Y 型過濾器 為防止計量泵隔膜受損，需在藥液池出口藥液管上安裝過濾器，防止藥液中攜帶的固態(tài)顆粒物隨藥液進入計量泵。 加藥系統(tǒng)流程圖 （1）藥液池配制好的藥液從溶藥池自流到藥液池，在藥液池內(nèi)儲存。凈水藥劑的投加比例需要取當?shù)夭煌瑫r期的水源進行攪拌試驗后確定。按照無閥濾池的設(shè)計規(guī)范，在原水中投加絮凝劑，經(jīng)過反應(yīng)/沉淀池處理后水的濁度應(yīng)控制在 10NTU 以內(nèi)。當主電源出現(xiàn)故障時，切換到備用電源EPS 蓄電池，并向監(jiān)控中心發(fā)送消息，以便及時維修。因為水泵電機功率超過15KW，因此水泵電機選用配置軟啟動器的控制柜實施軟起動和軟停車的保護。取水泵站控制系統(tǒng)采用ControlLogix系統(tǒng)作為主控制單元，負責取水泵站數(shù)據(jù)的采集、控制量輸出和與監(jiān)控中心的通信。計算輸入/輸出點后得知需要 DO 點數(shù) 16個，DI 點數(shù) 2 個，AI 點數(shù)有 15路，測量后均可轉(zhuǎn)換為 4～20mA 的模擬信號水廠的水源來自水庫，并建立了取水泵站，負責向水廠提供水源?？刂苾?nèi)容主要包含取水泵房水泵的啟停，獲取的實時信號或者數(shù)據(jù)主要有：原水箱液位數(shù)據(jù)，原水箱進水管的流量數(shù)據(jù)，余氯在線分析儀的數(shù)據(jù)，原水箱液位值（上、下限報警信號），供電電源狀況等。 水源地取水控制設(shè)計根據(jù)取水工藝要求設(shè)計取水泵站控制系統(tǒng)，根據(jù) PLC 硬件設(shè)計。不同的信號對應(yīng)的模擬量輸入模塊的硬件接線也不同。 來自各種傳感器的模擬量信號要被 PLC 控制器識別，需要模擬量輸入模塊進行信號轉(zhuǎn)換。繼電器輸出交直流電，驅(qū)動交直流負載，輸出響應(yīng)速度最慢，但使用起來最靈活。晶閘管輸出交流電，驅(qū)動交流負載。數(shù)字量輸出模塊同時具有隔離放大信號的作用，用來啟動停止小功率器件、繼電器、接觸器、電磁閥等。接線端子圖如圖 。CPU采樣時，將寄存器中的信號經(jīng)背板總線傳輸至輸入映像區(qū)。 PLC 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖數(shù)字量輸入模塊負責將從工業(yè)現(xiàn)場采集的數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成 PLC內(nèi)部能識別的高低電平信號，工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)字量信號一般是來自開關(guān)觸點。具體的 ControlLogix 。開關(guān)電源是將220V 交流電轉(zhuǎn)化為+24V、6A 無波動的、穩(wěn)定的直流電，為I/O模塊供電。3:取水通道13流量IN13Local:3:取水通道14流量IN14Local:3:原水池液位上限信號IN15Local:3:原水池液位下限信號IN16Local:4:沉淀池液位上限信號IN17Local:4:沉淀池液位下限信號IN18Local:4:清水池液位上限信號IN19Local:4:清水池液位下限信號IN20Local:4:原水池濁度信號IN21Local:4:原水池余氯信號IN22Local:4:出水口余氯信號IN23Local:4: 控制器及通訊模塊外部接線圖。PLC實時監(jiān)測上述7路輸入的信號，并把信號傳給工控機，通過組態(tài)軟件實時顯示、報警、控制操作和實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理，用于生產(chǎn)管理的計算機根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標準，經(jīng)過分析后，將結(jié)果下傳給PLC，最終控制加礬、加氯，具體的I/、。 I/O分配表本次設(shè)計的控制過程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過可編程邏輯控制器PLC來實現(xiàn)。本次設(shè)計采用的是9184sc 余氯分析儀。 （8）手動電流源功能：可檢查和任意設(shè)定輸出電流值,方便檢測記錄儀和下位機。 （6）數(shù)字時鐘功能：提供各種功能的時間基準。 （4）記事本功能：記事本忠實記錄儀表的操作使用情況和報警發(fā)生時間，便于管理。 （3）歷史曲線：每隔5分鐘自動存儲一次余氯