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   摘要：通過實施西門子全集成自動化解決方案，蘇州胥江水廠成為了新型智能化水廠的典范，出水達到直飲水的水質標準。實現(xiàn)了從“水安全”到“水幸福”的跨越。

   對于每個家庭而言，飲用水是否清潔衛(wèi)生，至關重要。2009年，蘇州市自來水公司決定對出水有機物含量過高的胥江水廠進行移地改造，目標建成一座高自動化程度的現(xiàn)代化水廠，設計規(guī)模為30萬m3/d，出水可達到直接飲用的標準。
經(jīng)過2年的建設，新胥江水廠在2011年正式投入使用。占地160畝的新胥江水廠被稱為“無人”水廠，因為廠內所有車間均無工人和技術人員值守。當班工人可以在控制室內對水廠的生產(chǎn)情況進行遠程監(jiān)控，實時監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控著全廠的生產(chǎn)工藝參數(shù)、水質參數(shù)等，24小時在線監(jiān)測源水、工藝過程水和出廠水的主要水質指標。這一切的實現(xiàn)都基于西門子公司為胥江水廠提供的全廠自動化解決方案。
 
                  
                                圖1 胥江水廠活性炭濾池

  “無人”水廠 直飲標準

   新胥江水廠的源水取自太湖漁洋山，在常規(guī)凈水工藝基礎上，采用了預臭氧、臭氧-活性炭深度處理工藝。每一滴水從太湖取水口到居民水龍頭，要經(jīng)過四道關口106項指標的檢測，最終達到直飲水的標準。

   全廠自動化技術的應用是保證胥江水廠供水安全穩(wěn)定的關鍵。水廠要求所有的工藝均設計采用自動化控制的手段，并能對全廠工藝和水質參數(shù)實現(xiàn)遠程實時的在線監(jiān)測。這要求自動化供應商具備從儀表到控制系統(tǒng)及通信技術的完整解決方案。憑借在水處理行業(yè)的豐富經(jīng)驗和完整的自動化產(chǎn)品線，西門子公司贏得了胥江水廠項目，為胥江水廠提供全廠自動化解決方案。
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   西門子的全集成自動化解決方案

   胥江水廠移地改建工程設計規(guī)模為30.0萬m3/d，工程內容包括取水泵站改建工程、渾水輸水管線改擴建工程、凈水廠工程和清水管線改擴建工程，工藝流程圖參見圖1。
 
                     

                  
                          圖2 胥江水廠工藝流程圖

  項目采用西門子SIMATIC PCS 7過程控制系統(tǒng)作為水廠的主控系統(tǒng)，采用SIMATIC S7-417H和SIMATIC S7-414型控制器，實現(xiàn)對濾池沖洗及取水泵站、源水泵站、二級泵站、加藥系統(tǒng)、加氯系統(tǒng)、脫水機系統(tǒng)和臭氧系統(tǒng)的控制，水廠網(wǎng)絡架構如圖2所示。
 
                  
                           圖3 蘇州胥江水廠網(wǎng)絡架構圖

  西門子SIMATIC PCS7系統(tǒng)是完全無縫集成的自動化解決方案，面向所有過程控制應用場合，具有集成度高、安全性高、組態(tài)高效等突出優(yōu)點。SIMATIC PCS7采用優(yōu)秀的上位機軟件WinCC作為操作和監(jiān)控的人機界面，利用開放的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集和系統(tǒng)通信，采用S7自動化系統(tǒng)作為現(xiàn)場控制單元實現(xiàn)過程控制，以靈活多樣的分布式I/O接收現(xiàn)場傳感檢測信號。以往自控系統(tǒng)開發(fā)平臺有嚴格的上下位機區(qū)分，而PCS7 將上下位機的開發(fā)工作集成在一個統(tǒng)一的平臺上，大部分上位機的工作，如：對象的控制面板、設備狀態(tài)顯示、報警、歷史趨勢等在工程師開發(fā)下位機程序的同時可以一并完成。這大大降低了項目的程序開發(fā)工作量。

   PCS7工程組態(tài)系統(tǒng)還包含有統(tǒng)一且匹配的組態(tài)工具，可以最大限度降低組態(tài)開銷。采用符合IEC-1131-3國際標準的編程軟件和現(xiàn)場設備庫，提供連續(xù)控制、順序控制及高級編程語言。可從中央項目管理器（SIMATIC Manager）中調用應用軟件、硬件組件和通信功能的工程組態(tài)工具。它還包括用于項目的創(chuàng)建、管理、保存和歸檔的基本應用程序。這些優(yōu)勢在胥江水廠自控系統(tǒng)建設工作中得到了很好的體現(xiàn)。

   除主控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)外，西門子還為胥江水廠提供了全廠的過程儀表、分析儀表和變頻器產(chǎn)品，包括流量計、液位計、壓力表、水質分析儀表、G150變頻器、高壓變頻器等。所有儀表均為智能型儀表，可以與主控系統(tǒng)實現(xiàn)實時的通信，便于水廠工程師的遠程監(jiān)控工藝參數(shù)。水質監(jiān)測儀表可以24小時在線監(jiān)測源水、工藝過程水和出廠水的主要水質指標，有效地保障了供水的安全和質量。
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  從“水安全”到“水幸福”

  蘇州胥江水廠自2011年建成投運以來，出水穩(wěn)定，出水指標監(jiān)測由過去的14項擴大為106項，水質達到直飲標準，整個水廠達到全自動化的運營目標。通過以西門子SIMATIC PCS7為中心的全集成自動化解決方案的實施，胥江水廠實現(xiàn)了高效、安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)，并大大減輕了水廠的維護工作壓力，有力保障了供水的穩(wěn)定和高質量。幫助蘇州自來水公司由“水安全”向“水幸福”的目標邁進。

  胥江水廠全廠自動化解決方案是繼相城水廠后，西門子與蘇州自來水公司的又一次成功合作。合作得到了胥江水廠領導的一致好評。實踐證明，西門子全集成自動化控制系統(tǒng)PCS7過程控制簡單而安全，方便信息網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線及儀表的集成，設計模塊化，系統(tǒng)的擴展性強，是水處理生產(chǎn)過程中理想的集成運行平臺。