自動(dòng)化的中國(guó)水處理廠具有無可比擬的可靠性并且每年能夠節(jié)約大約360.000美元的停工成本。
羅克韋爾自動(dòng)化的“集成體系結(jié)構(gòu)”解決方案使蘇州新寧水處理廠達(dá)到了最大運(yùn)營(yíng)效率。整個(gè)自動(dòng)化水處理廠減少了40名操作員，現(xiàn)在只有16名。背景蘇州位于中國(guó)江蘇省，在上海西部大約150公里。由于技術(shù)開發(fā)區(qū)的發(fā)展，蘇州也在擴(kuò)展中。蘇州新區(qū)(SND)規(guī)劃總共有52平方公里，包括一個(gè)中央商業(yè)區(qū)、一個(gè)居民區(qū)、以及一個(gè)接納外國(guó)人和大型合資企業(yè)投資的重要工業(yè)區(qū)。
迄今為止，SND開發(fā)工作一半已經(jīng)完成一現(xiàn)在有400個(gè)工廠和100,000個(gè)居民。新區(qū)內(nèi)60%的企業(yè)集中在電子和信息技術(shù)，這些企業(yè)對(duì)過去幾年中蘇州不斷增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境起到了重要的作用。SND的整體需水量正在逐漸增加，并且已經(jīng)超過了300,000噸/天，已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)有供水設(shè)施的極限。為了滿足日益增加的用水需求，蘇州市政部門已經(jīng)在2000年興建了一座全新的水處理設(shè)施。蘇州新寧水處理廠目前的產(chǎn)量為150,000噸/天，正在為蘇州城25%的地區(qū)提供飲用水。規(guī)劃中的項(xiàng)目第二階段就是要把現(xiàn)在的水處理能力翻倍。
在蘇州新寧自來水公司，水源來自于蘇州西南20公里處的太湖，太湖水被輸送到蘇州的水處理站，在水處理站進(jìn)行化學(xué)處理、過濾然后分配到整個(gè)城市，水質(zhì)可達(dá)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“二級(jí)”。
挑戰(zhàn)據(jù)蘇州新寧自來水公司總工陶維峰說，停水是不能接受的，“即便是兩個(gè)小時(shí)也不行，”他說，這就意味著他們?cè)趯ふ夜?yīng)商和添加新的設(shè)施。蘇州新寧自來水公司注重產(chǎn)品的性能質(zhì)量。尤其是，公司需要能夠提供最終可靠性的控制解決方案－－當(dāng)然還包括靈活性和可擴(kuò)展性。
陶維峰先生還強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)安裝的速度。“工程延期不僅增加建造成本，而且供水不足也會(huì)影響到蘇州新區(qū)自身的發(fā)展”
一系列與控制系統(tǒng)相關(guān)的挑戰(zhàn)也接二連三的出現(xiàn)了。控制解決方案需要實(shí)現(xiàn)城市中土要水處理廠和20公里遠(yuǎn)處的太湖抽水站的通信連接。而且，為了防止所發(fā)生的任何停工，蘇州新寧水處理廠需要具有控制系統(tǒng)冗余。
另一個(gè)挑戰(zhàn)在于新建的水處理廠中的員工對(duì)水處理操作知識(shí)甚少或者根本沒有經(jīng)驗(yàn)，這就意味著控制系統(tǒng)必須直觀而且易于使用。
解決方案基于羅克韋爾自動(dòng)化在水處理行業(yè)廣泛的經(jīng)驗(yàn)以及公司產(chǎn)品質(zhì)量的良好信譽(yù)，蘇州新寧水處理廠選中了基于Allen-Bradley技術(shù)的控制解決方案。與系統(tǒng)集成商上海遠(yuǎn)東科技公司以及蘇州新寧水處理公司一起，羅克韋爾自動(dòng)化全球制造解決方案小組為新的水處理廠開發(fā)了一套高度自動(dòng)化的解決方案，充分采用了其’‘集成體系結(jié)構(gòu)”技術(shù)。
自來水公司新控制系統(tǒng)基于四個(gè)Allen-Bradley PLC-5控制器。其中三個(gè)控制器位于自來水公司的蘇州水處理廠，并且通過大流量全冗余控制網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)相連接。第一個(gè)PLC控制著化學(xué)處理廠，在化學(xué)處理廠要完成加鋁凝聚、氯化以及加鈣中和。第二個(gè)PLC監(jiān)視著關(guān)鍵的過濾過程。這里，在水處理長(zhǎng)的核心有10個(gè)獨(dú)立的SLC-500連接到PLC-5，分別控制著10個(gè)獨(dú)立的V形過濾器中水的平衡和運(yùn)行情況。據(jù)陶維峰先生說，這一階段是自動(dòng)化系統(tǒng)最重要的部分，因?yàn)檫@些根本不能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。同時(shí)，由于這一處理過程至關(guān)重要，所以要確保每個(gè)過濾器都具有專用的SLC，以提供一定程度的冗余。
城中水處理廠的第三個(gè)PLC控制著土送水室，土送水室負(fù)責(zé)將凈化過的水分送到整個(gè)城市并且進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè)。上述三個(gè)PLC都連接到當(dāng)?shù)氐腜aneIView人機(jī)界面(HMI)，并且還有多個(gè)Flex I/O接點(diǎn)通過通信網(wǎng)絡(luò)連接。同時(shí)，三個(gè)PLC還通過控制網(wǎng)連接到土控制室中運(yùn)行羅克韋爾軟件RSView32的兩個(gè)監(jiān)督和控制日MI上。
第四個(gè)也是最后一個(gè)PLC-5位于20多公里之外的蓄水站。同時(shí)，第四個(gè)PLC還通過網(wǎng)絡(luò)連接到當(dāng)?shù)氐腜aneIView HMI和Flex I/O以及連接到運(yùn)行RSView32的當(dāng)?shù)豐CADA HMI。基于以太網(wǎng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接(DDN)用來對(duì)相距20多公里蓄水站和城市中的RSView32水處理站進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。
羅克韋爾RSSqI數(shù)據(jù)傳輸軟件也被用來從控制系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)存入連接到制造信息系統(tǒng)(MIS)的SQL數(shù)據(jù)庫。這樣就可以為MIS生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、人力資源以及內(nèi)務(wù)管理子系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這是蘇州新寧水處理廠的操作員和管理員以及經(jīng)理的重要數(shù)據(jù)資源。RSLinx軟件被用作控制(控制網(wǎng))和數(shù)據(jù)(以太網(wǎng))通信層的接口。
成果高級(jí)控制系統(tǒng)已經(jīng)為蘇州新寧水處理廠帶來了可觀的利潤(rùn)一自從2000交付使用以來，水處理廠一直穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，期問只有一些與羅克韋爾自動(dòng)化毫不相干的微不足道的停工。在一個(gè)工業(yè)中，每年有兩周的維護(hù)時(shí)問是很正常的事情，然而蘇州新寧水處理廠卻沒有，這就意味著每年可以節(jié)約360,000美元。
“自來水廠停工是不能接受的事情”，陶維峰先生不斷重復(fù)說。“自來水廠停工不僅會(huì)極大影響對(duì)蘇州城的供水，而且還可能會(huì)導(dǎo)致電子生產(chǎn)減產(chǎn)甚至是停產(chǎn)。許多電子產(chǎn)品制造商已經(jīng)在蘇州新區(qū)建立了新的工廠?！彼a(bǔ)充說道，羅克韋爾自動(dòng)化控制系統(tǒng)沒有失信于人?！懊總€(gè)V形過濾單元都有一個(gè)手動(dòng)控制罐，作為每個(gè)SLC500的冗余，”他說，“但是，由于SLC的高度可靠性，這些控制罐似乎根本不需要?！?據(jù)陶維峰先生說，自動(dòng)化水處理廠只需要16個(gè)員工連續(xù)工作，在未采用自動(dòng)化系統(tǒng)之前則需要56個(gè)員工。這樣就可以每年節(jié)約145,000美元。
是集成通信系統(tǒng)的高效運(yùn)行才使得蘇州新寧自來水廠獲得了如此豐厚的利潤(rùn)?！拔覀兊乃幚韽S可以根據(jù)管道網(wǎng)絡(luò)的壓力自動(dòng)調(diào)整輸出水泵的流量和壓力”陶維峰先生說，“工廠的快速響應(yīng)導(dǎo)致了更高的自來水產(chǎn)量?！?br/>此外，由于控制系統(tǒng)能夠根據(jù)水質(zhì)測(cè)量?jī)x器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)而實(shí)時(shí)的調(diào)整化學(xué)藥品含量以及先進(jìn)的V形槽過濾處理工藝，自動(dòng)化控制自來水廠的水質(zhì)也優(yōu)于非自動(dòng)化控制的自來水廠。根據(jù)RSSqI所獲取的數(shù)據(jù)，可以在任何給定的時(shí)問從中央數(shù)據(jù)庫評(píng)估諸如水質(zhì)狀態(tài)或者輸出體積等參數(shù)。
