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广东优控于广东某水厂综合自动化控制系统案例:实现闸门、工艺流程及中央空调统一控制
广东优控于广东某水厂综合自动化控制系统案例:实现闸门、工艺流程及中央空调统一控制

一、项目背景

广东某水厂承担区域供水及相关水处理任务,厂区内涉及取水闸门、水处理工艺设备、泵组、阀门以及中央空调等多类机电设备

随着水厂运行规模扩大,原有部分设备采用相对独立的控制方式,不同系统之间的数据和运行状态缺少统一管理。水厂运行人员需要分别关注闸门、生产工艺设备及厂区空调系统,现场设备管理较为分散。

为提高水厂自动化运行水平,本项目对厂区相关机电设备进行自动化控制系统建设,将闸门控制系统、水厂流程自动化控制系统及中央空调控制系统进行统一规划,实现生产设备和辅助设备的集中监控与自动化管理。

本项目由广东优控智慧工程技术有限公司提供自动化控制系统设计、PLC控制、控制柜制造、监控系统及现场调试等技术服务。

二、项目建设目标

本项目围绕水厂生产运行和设备管理需求,主要实现:

  • 闸门启闭自动化控制
  • 水处理工艺流程自动控制
  • 水泵、阀门等设备联动控制
  • 工艺运行参数实时监测
  • 中央空调系统自动控制
  • 厂区设备运行状态集中监控
  • 设备故障及异常状态报警
  • 历史运行数据记录
  • 多套自动化系统统一管理

通过系统建设,形成:

现场设备 → PLC控制 → 工业通信 → SCADA监控 → 集中管理

的水厂自动化控制体系。



三、系统总体架构

本项目根据水厂不同设备和工艺特点,将自动化系统划分为三个主要控制子系统:

1. 闸门自动化控制系统

负责水厂取水闸门及相关启闭设备的自动控制、状态监测和远程操作。

2. 水厂流程自动化控制系统

负责水处理生产流程中的水泵、阀门、液位及相关工艺设备的自动控制和运行监测。

3. 中央空调控制系统

负责水厂办公区域、中控室及相关建筑区域的空调设备运行控制,实现温度监测、设备启停及运行状态管理。

三个子系统分别完成现场控制,同时通过工业通信网络与上位监控系统连接,实现水厂设备的集中监控。


四、闸门控制系统

01|闸门PLC控制

以PLC作为闸门控制核心,对闸门启闭机及相关电气设备进行集中控制。

根据现场控制要求,实现闸门:

  • 开启
  • 停止
  • 关闭
  • 开度调节

等基本控制功能。


02|闸位实时监测

通过闸位检测装置实时采集闸门实际开度。

监控平台能够显示闸门当前开度、运行状态及相关设备状态,方便运行人员掌握现场情况。


03|限位及联锁保护

系统采集闸门上下限位、启闭机运行状态等信号,并根据控制逻辑设置相应联锁。

当出现限位、设备故障等异常状态时,系统进行报警并按照预设逻辑执行相应保护控制。


04|闸门远程监控

在满足现场控制条件及操作权限要求的情况下,管理人员可以通过监控平台对闸门进行远程操作。

实现从现场操作向远程集中监控的升级。


五、水厂流程自动化控制系统

水厂流程自动化系统是本项目的核心生产控制部分。

01|生产流程自动控制

根据水厂实际工艺流程,对生产过程中的水泵、阀门及相关处理设备进行自动控制。

PLC按照预设工艺逻辑执行设备启停、顺序控制和联锁控制。


02|水泵自动控制

根据水厂运行需求,对取水泵、输水泵及相关泵组进行自动控制。

系统实时监测设备运行状态,并根据液位、压力及工艺条件执行相应的设备启停控制。


03|阀门自动控制

将现场电动阀、气动阀等执行机构接入PLC控制系统。

根据工艺流程自动执行阀门开启、关闭及流程切换操作,实现不同处理环节之间的自动联动。


04|工艺参数实时监测

根据现场仪表配置,对水厂运行过程中的相关参数进行实时采集。

包括:

  • 水位
  • 流量
  • 压力
  • 水质参数
  • 设备运行状态
  • 电机运行参数

相关数据上传至监控平台,为水厂运行管理提供实时数据支持。


05|设备联锁及报警

根据水厂工艺要求设置设备之间的联锁逻辑。

当设备故障、液位异常、压力异常或其他预设报警条件出现时,系统及时产生报警,并按照控制逻辑执行相应动作。


六、中央空调控制系统

除了生产工艺设备,本项目还对水厂中央空调系统进行了自动化控制。

中央空调控制系统主要服务于水厂中控室、办公区域及相关建筑空间,为设备运行环境和人员工作环境提供自动化管理。

01|空调设备集中控制

将冷水机组、冷冻泵、冷却泵、风机及相关空调设备接入自动控制系统。

通过PLC或专用控制器实现设备启停及运行状态监测。


02|温度自动控制

通过温度传感器实时采集室内环境温度。

根据设定温度与实际温度之间的变化,对空调设备运行状态进行自动调节。


03|设备联动控制

根据中央空调运行逻辑,实现:

冷水机组 → 冷冻泵 → 冷却泵 → 相关末端设备

之间的联动控制。

当设备运行条件不满足时,系统根据预设逻辑限制相关设备启动,并产生报警。


04|空调运行监测

监控平台可以查看中央空调系统运行状态,包括设备启停、运行状态、温度及故障报警等信息。

实现中央空调从单独运行向集中监控管理转变。



七、SCADA集中监控系统

本项目通过SCADA监控平台,对水厂三个自动化子系统进行统一监控。

管理人员可以在中控室查看:

闸门系统

  • 闸门开度
  • 启闭机状态
  • 闸门运行状态
  • 限位状态
  • 故障报警

水处理系统

  • 水位
  • 流量
  • 压力
  • 水质参数
  • 水泵状态
  • 阀门状态
  • 工艺设备状态

中央空调系统

  • 室内温度
  • 冷水机组状态
  • 水泵状态
  • 风机状态
  • 空调故障

实现水厂主要机电设备的统一监控、统一报警和统一数据管理


八、系统控制架构

整个项目采用分层自动化控制架构:

现场设备层

闸门、启闭机、水泵、阀门、风机、冷水机组及各种现场仪表。

PLC控制层

分别完成闸门、水处理工艺和中央空调系统的逻辑控制。

工业通信层

通过工业以太网、光纤及相关通信方式实现现场设备与监控系统之间的数据交换。

SCADA监控层

集中显示三个子系统的运行状态、工艺参数、报警信息和历史数据。

最终形成:

闸门控制 + 水处理流程控制 + 中央空调控制 + SCADA集中监控

的水厂综合自动化控制体系。



九、项目实施效果

项目完成后,水厂原本相对独立的闸门、生产工艺设备及中央空调系统实现了自动化控制和集中监控。

闸门能够进行远程操作和运行状态监测;水处理设备按照预设工艺逻辑自动运行;中央空调系统能够根据环境及运行条件进行自动控制。

同时,各系统运行数据和报警信息集中显示在监控平台,运行人员可以在中控室统一掌握水厂主要设备运行情况。

通过本次自动化建设,水厂进一步实现了:

  • 闸门自动化控制
  • 水处理流程自动化
  • 中央空调自动控制
  • 设备集中监控
  • 运行数据统一管理
  • 故障报警集中处理

提升了水厂整体自动化和数字化管理水平。


十、项目亮点

01|三个自动化系统统一规划

闸门控制、水厂流程控制和中央空调控制纳入统一自动化建设体系。

02|生产设备与辅助设备协同管理

不仅对水厂生产工艺设备进行自动化控制,同时对中央空调等辅助机电系统进行统一监控。

03|PLC控制 + SCADA监控

现场PLC负责设备自动控制,上位SCADA负责数据集中显示、报警管理和历史数据查询。

04|水厂设备集中管理

运行人员无需分别查看多个独立系统,可以在中控室集中掌握水厂主要设备运行状态。


十一、适用场景

该类水厂综合自动化控制系统可根据项目规模和工艺需求进行定制,适用于:

  • 自来水厂
  • 原水厂
  • 净水厂
  • 供水泵站
  • 水库取水工程
  • 水厂闸门控制
  • 水处理工艺自动化
  • 水厂中央空调控制

十二、广东优控:水厂综合自动化控制系统服务商

广东优控智慧工程技术有限公司成立于2012年,专注于水利水务自动化、污水处理自动化、工业自动化控制及数字化建设

在水厂自动化领域,广东优控可提供水厂PLC控制系统、闸门自动化控制系统、水处理流程自动化控制系统、泵站控制系统、中央空调控制系统、SCADA监控系统及远程监控系统等技术服务。

公司具备从项目现场勘察、自动化方案设计、电气控制系统设计、PLC程序开发、自动化控制柜制造、SCADA监控平台开发,到现场安装调试及售后服务的一体化项目实施能力。

针对自来水厂、净水厂、原水厂及供水工程,广东优控可根据现场工艺和设备配置,将闸门、泵组、阀门、水处理工艺设备及中央空调等机电系统纳入统一自动化控制体系,帮助水厂实现设备自动控制、集中监控和数字化运行管理。


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