罗克韦尔在苏州新宁水处理厂解决方案

自动化的中国水处理厂具有无可比拟的可靠性并且每年能够节约大约360.000美元的停工成本。 罗克韦尔自动化的“集成体系结构”解决方案使苏州新宁水处理厂达到了最大运营效率。整个自动化水处理厂减少了40名操作员，现在只有16名。背景苏州位于中国江苏省，在上海西部大约150公里。由于技术开发区的发展，苏州也在扩展中。苏州新区(SND)规划总共有52平方公里，包括一个中央商业区、一个居民区、以及一个接纳外国人和大型合资企业投资的重要工业区。 迄今为止，SND开发工作一半已经完成一现在有400个工厂和100,000个居民。新区内60%的企业集中在电子和信息技术，这些企业对过去几年中苏州不断增长的经济环境起到了重要的作用。SND的整体需水量正在逐渐增加，并且已经超过了300,000吨/天，已经达到了现有供水设施的极限。为了满足日益增加的用水需求，苏州市政部门已经在2000年兴建了一座全新的水处理设施。苏州新宁水处理厂目前的产量为150,000吨/天，正在为苏州城25%的地区提供饮用水。规划中的项目第二阶段就是要把现在的水处理能力翻倍。 在苏州新宁自来水公司，水源来自于苏州西南20公里处的太湖，太湖水被输送到苏州的水处理站，在水处理站进行化学处理、过滤然后分配到整个城市，水质可达中国国家标准“二级”。 挑战 据苏州新宁自来水公司总工陶维峰说，停水是不能接受的，“即便是两个小时也不行，”他说，这就意味着他们在寻找供应商和添加新的设施。苏州新宁自来水公司注重产品的性能质量。尤其是，公司需要能够提供最终可靠性的控制解决方案－－当然还包括灵活性和可扩展性。 陶维峰先生还强调系统安装的速度。“工程延期不仅增加建造成本，而且供水不足也会影响到苏州新区自身的发展” 一系列与控制系统相关的挑战也接二连三的出现了。控制解决方案需要实现城市中土要水处理厂和20公里远处的太湖抽水站的通信连接。而且，为了防止所发生的任何停工，苏州新宁水处理厂需要具有控制系统冗余。 另一个挑战在于新建的水处理厂中的员工对水处理操作知识甚少或者根本没有经验，这就意味着控制系统必须直观而且易于使用。 解决方案 基于罗克韦尔自动化在水处理行业广泛的经验以及公司产品质量的良好信誉，苏州新宁水处理厂选中了基于Allen-Bradley技术的控制解决方案。与系统集成商上海远东科技公司以及苏州新宁水处理公司一起，罗克韦尔自动化全球制造解决方案小组为新的水处理厂开发了一套高度自动化的解决方案，充分采用了其’‘集成体系结构”技术。 自来水公司新控制系统基于四个Allen-Bradley PLC-5控制器。其中三个控制器位于自来水公司的苏州水处理厂，并且通过大流量全冗余控制网通信网络相连接。第一个PLC控制着化学处理厂，在化学处理厂要完成加铝凝聚、氯化以及加钙中和。第二个PLC监视着关键的过滤过程。这里，在水处理长的核心有10个独立的SLC-500连接到PLC-5，分别控制着10个独立的V形过滤器中水的平衡和运行情况。据陶维峰先生说，这一阶段是自动化系统最重要的部分，因为这些根本不能实现手动控制。同时，由于这一处理过程至关重要，所以要确保每个过滤器都具有专用的SLC，以提供一定程度的冗余。 城中水处理厂的第三个PLC控制着土送水室，土送水室负责将净化过的水分送到整个城市并且进行质量监测。上述三个PLC都连接到当地的PaneIView人机界面(HMI)，并且还有多个Flex I/O接点通过通信网络连接。同时，三个PLC还通过控制网连接到土控制室中运行罗克韦尔软件RSView32的两个监督和控制日MI上。 第四个也是最后一个PLC-5位于20多公里之外的蓄水站。同时，第四个PLC还通过网络连接到当地的PaneIView HMI和Flex I/O以及连接到运行RSView32的当地SCADA HMI。基于以太网的数字数据网络连接(DDN)用来对相距20多公里蓄水站和城市中的RSView32水处理站进行实时监测和控制。 罗克韦尔RSSqI数据传输软件也被用来从控制系统中采集数据，并且将数据存入连接到制造信息系统(MIS)的SQL数据库。这样就可以为MIS生产、财务、人力资源以及内务管理子系统提供实时的运行数据，这是苏州新宁水处理厂的操作员和管理员以及经理的重要数据资源。RSLinx软件被用作控制(控制网)和数据(以太网)通信层的接口。 成果 高级控制系统已经为苏州新宁水处理厂带来了可观的利润一自从2000交付使用以来，水处理厂一直稳定可靠地运行，期问只有一些与罗克韦尔自动化毫不相干的微不足道的停工。在一个工业中，每年有两周的维护时问是很正常的事情，然而苏州新宁水处理厂却没有，这就意味着每年可以节约360,000美元。 “自来水厂停工是不能接受的事情”，陶维峰先生不断重复说。“自来水厂停工不仅会极大影响对苏州城的供水，而且还可能会导致电子生产减产甚至是停产。许多电子产品制造商已经在苏州新区建立了新的工厂。”他补充说道，罗克韦尔自动化控制系统没有失信于人。“每个V形过滤单元都有一个手动控制罐，作为每个SLC500的冗余，”他说，“但是，由于SLC的高度可靠性，这些控制罐似乎根本不需要。” 据陶维峰先生说，自动化水处理厂只需要16个员工连续工作，在未采用自动化系统之前则需要56个员工。这样就可以每年节约145,000美元。 是集成通信系统的高效运行才使得苏州新宁自来水厂获得了如此丰厚的利润。“我们的水处理厂可以根据管道网络的压力自动调整输出水泵的流量和压力”陶维峰先生说，“工厂的快速响应导致了更高的自来水产量。” 此外，由于控制系统能够根据水质测量仪器获取的数据进行响应而实时的调整化学药品含量以及先进的V形槽过滤处理工艺，自动化控制自来水厂的水质也优于非自动化控制的自来水厂。根据RSSqI所获取的数据，可以在任何给定的时问从中央数据库评估诸如水质状态或者输出体积等参数。