樂山水廠自控系統擴建項目案例
項目概要
本次對樂山某水廠實施擴建，擴建部分設計處理規模 3 萬 m3/d，項目完成后水廠總處理規模將達 6 萬 m3/d；擴建單元取水水源與一期保持一致，由一期取水總管分路接引供水。
01設計標準及規范
1.《城市給水工程項目規范》GB55026-2022
2.《市政給水管道工程及附屬設施》(O7MS101)
3.《泵站設計標準》(GB50265-2022)
4.《給水排水管道工程施工及驗收規范》 (GB50268-2008)
5.《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2022)
6.《自動化儀表工程施工及質量驗收規范》 (GB50093-2013)
7.《安全防范工程通用規范》(GB55029-2022)
8.《電力工程電纜設計標準》(GB50217-2018)
02工藝流程
本項目擴建部分主體水處理工藝采用斜管沉砂→絮凝沉淀池→V 型濾池→二氧化氯消毒的經典市政給水工藝，工藝環節銜接合理，匹配 6 萬 m3/d 總規模的處理需求；污泥處理采用重力濃縮池 + 板框脫水機的脫水工藝，處理后污泥含水率控制在 60% 以下，滿足外運處置的環保要求。
上位機界面
本項目自控系統采用分層分布式架構，按功能與層級劃分為核心自控三層級 + 配套監控體系，架構設計遵循 “分散控制、集中管理、數據共享、安全可靠” 原則，兼顧工程分期實施需求，具備良好的開放性和可擴展性。
全廠控制中央設在水廠中控室，設備監控自動化系統由中央監控計算機、服務器、工業以太網及各控制子站組成。中央監控計算機通過通訊適配器與工業以太網相連，配置實時監控軟件，實現對生產現場設備狀態的實時監測、遠程控制、生產過程數據存儲分析、報表報警打印等功能。設備監控系統的實時和歷史數據也通過網絡傳輸至數據服務器，以便管理網絡終端實時瀏覽生產運行情況。中控室計算機通過控制網絡遠程控制現場重要設備或機組的開、關、停和運行參數設定，監測運行工況和運行參數。
通過工業以太網與PLC控制站連接，采集實時工控和生產數據，提供動態的工藝監控圖形，具備友好的人機界面，對工藝過程和控制設備進行控制和調節；在設備及工藝過程中發生故障時發出警報，顯示故障點和故障狀態，按照報警等級作出相關反應，記錄故障的信息；可設立不同的安全操作等級，針對不同的操作者設置相應的加密等級，記錄操作員及其操作信息。
PLC 控制系統的配置以安全、經濟、可靠、實用為原則，根據工藝過程的相對獨立性和設備物理位置，現場設置3 座 PLC 控制主站，主站間通過廠內工業以太環網通訊，低壓系統相關信號均由 PLC 系統采集，低壓柜數顯表（帶 RS485 接口）通過標準 Modbus 協議與 PLC 實現數據交互，將低壓配電參數及設備運行狀態傳輸至中控室。
PLC1 控制站：負責廠區 6 臺送水泵的集中控制，采用恒壓供水模式，可根據出廠水壓設定值自動調節，精準控制出水壓力穩定；依據管網水壓實時需求，自動完成水泵的投切與變頻調節，保障供水壓力符合管網要求，提升供水穩定性。
PLC2 控制站：主要實現 V 型濾池過濾及反洗的全自動控制，過濾過程采用恒液位控制，保障過濾效率穩定；當濾池過濾效率降低（濁度升高、水頭損失過大）時，自動啟動反洗程序，反洗流程嚴格遵循行業標準：氣洗→混洗→水洗→表面掃洗→初濾排水，反洗完成后自動恢復過濾狀態。
PLC3 控制站：承擔全廠排水池、排泥池、重力濃縮池、絮凝沉淀池等泥水工藝段的集中控制，實現各池體的液位自動控制、排泥 / 排水泵的自動啟停、污泥濃縮過程的參數調節，保障污泥處理工藝與水處理工藝的同步協調運行。
支持與管理平臺或客戶端中心、室內機、管理機、手機 APP 可視對講，支持配置一鍵呼叫管理機或室內機的可視對講，支持與廣播主機呼叫對講，支持中心廣播主機向設備廣播喊話，支持在管理中心遠程視頻預覽，支持接入 NVR 設備實現視頻監控錄像。
2、移動監測
廠區設備生產數據實現實時上傳云端，同時為用戶定制開發專屬手機監控 APP 及小程序，用戶可隨時隨地查看廠內關鍵生產數據及設備運行狀態，便捷掌握實時生產運行狀況。
產能與工藝雙升級：擴建后總規模達 6 萬 m3/d，采用成熟給水 + 污泥處理工藝，匹配規模化供水需求，出水水質穩定達標。
分層自控架構科學：構建 “信息層 - 控制層 - 設備層” 閉環體系，3 座 PLC 主站精準覆蓋各工藝段，實現 “分散控制、集中管理”，降低故障風險。
全流程自動化運行：水泵恒壓調節、濾池自動反洗、污泥工藝聯動等全環節自動控制，大幅減少人工干預，提升生產效率。
數據化精細管理：全流程參數實時采集、存儲與分析，搭配移動監控功能，支持遠程調度與趨勢研判，實現生產可視化、決策精準化。
多維度安全保障：分級權限管理 + 故障報警聯動 + 視頻安防體系，兼顧操作安全與廠區安防，運行可靠性顯著提升。
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