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循環冷卻水/泳池/脫硫/清洗消毒等循壞水體通用式智能管理系統

时间:2020-04-07     作者:上海水王設備事業部【原创】

通用型循環水類水質智能測控系統

(工業循環冷卻水為例)

一、引言

為保證冷卻水塔、冷水機臺等設備處于最佳運行狀態,有效地控制微生物菌群、抑制水垢的產生、預防管道設備腐蝕,達到降低能耗、延長設備使用壽命的目的采用專業的復合水處理制劑及完善的技術服務體系。一般循環冷卻水處理制劑有殺菌滅藻劑、緩釋阻垢劑、設備清洗劑等。傳統的加藥采用人工方式,存在勞動強度大、危險性高、加藥不均勻等弊端。為此,水王設備事業部開發了一種循環冷卻水水質智能測控系統,可根據水質參數和藥劑濃度實現自動加藥,還可在線遠程監測水質數據,提高加藥的自動化操作和管理水平,大大減輕服務人員的勞動強度。

    該項目已成功應用于實際生產過程中,現實實踐證明顯著提升了循環冷卻水系統的自動化水平和智能化水平,降低了工人勞動強度,提高了工作效率,取得了良好的經濟和社會效益。

二、系統硬件簡介

整個系統硬件主要由PLC、觸摸屏、無線通訊模塊、加藥泵、電導率/PH/ORP和濁度傳感器、流量計和藥劑濃度儀、循環泵和計量泵、排污閥、補水閥等組成,由工業PC機來控制整個循環冷卻水測控系統的統一運行。

循環水體類通用型云測控系統設備.png

三、系統主要功能描述

1、藥劑濃度自動控制

系統采用在線式熒光傳感器,每3s檢測水中的熒光型藥劑濃度,由PLC控制器來控制系統中阻垢分散劑的濃度。若藥劑濃度高于設定值,控制器將關小加藥泵;若藥劑濃度低于設定值,控制器將開大加藥泵。這就實現了藥劑濃度的負反饋閉環自動控制,使得藥劑濃度總是保持在控制目標的小范圍內。

(熒光示蹤劑在線濃度計如圖)

2、濃縮倍數實時控制

系統現場PLC控制器通過監測電導率儀的模擬信號用來控制排污和補水過程來實現濃縮倍數控制要求,若電導率高于設定值,控制器將打開排污閥以及補水閥,隨著低電導率補充水的注入,系統循環水體的電導率趨于降低,直到低于設定值,控制器將關閉補水閥和排污閥使得電導率維持在目標值,實現單回路反饋閉環控制系統。

(電導率監測儀圖片)

3、pH控制

用工業pH探頭來測試pH值實現控制硫酸的加藥。若pH值高于設定值,控制器將打開加酸泵;若pH值低于設定值,控制器將關掉加酸泵。系統還設置了加藥超時自鎖的保護,使得系統在出現故障時避免加酸過量。重要系統可采用雙pH監控模式,進一步提高可靠性。

(工業PH計圖片)

4、腐蝕率監測(選配)

系統采用線性極化技術的腐蝕率測量儀器,能直接測量腐蝕速率和定性的點蝕趨勢。由于能對某一體系內腐蝕環境的改變做出快速響應,可發現由于水質變化造成的早期腐蝕現象,以便提早采取措施。

(腐蝕速率在線監測儀圖片)

5、氧化性和非氧化性殺菌劑控制

氧化性殺菌劑由ORP監測和控制,保證冷卻水中足夠的余氯(也可采用余氯監測儀)。若ORP高于設定值,0RP信號將傳送至控制器,控制器將關閉加氧化性殺菌劑藥泵;若ORP低于設定值,控制器將打開氧化性殺菌劑泵。

非氧化性殺菌劑采用沖擊性投加方案,用戶可以靈活選擇不同的加藥周期。

(ORP監測儀圖片/余氯監測儀圖片)

6、遠程監測

系統采用無線通訊、以太網和云服務器平臺技術實現遠程監測,使得服務和管理人員通過多種智能終端隨時可以看到或操控現場的生產和設備運行狀況,提高了服務和管理水平

四、控制柜操作簡介

1、初始畫面

系統上電開機后,控制柜上人機界面屏幕會顯示初始畫面,用戶點擊“進入”鍵可對系統進行監控、操作、參數設定和儀表校正等

2、實時監控

點擊進入系統后,需要使用密碼進行登錄,否則只能看主要界面和手動操作泵閥,無法進行儀表參數和計量泵的啟停數據設定等操作,如圖2所示。當在線用戶擁有對儀表的操作權限時,點擊儀表區域會彈出設定界面,如圖3所示。

(圖2系統主要操作界面 / 圖3儀表設定界面)

當實時值低于下限值時,“實時監控”主頁面中會顯示“超下限”報警提示;當實時值高于上限值時,“實時監控”主頁面中會顯示“超上限”報警提示。此外,還可以進行在線探頭的校正。

3、泵閥的設定

PLC控制柜面板有一個三位選擇開關,分別為手動、停止和自動。當開關調至手動模式時,計量泵和閥門受手動控制。當用戶擁有泵閥門的設定權限時,點擊泵閥門的圖標可以進入泵閥門的設定昦面,如圖4所示。它有上下限控制模式、低流量投加控制、備用泵啟用(如有)、周期性投加時間設定和安全運行時間設定。

(圖4泵閥門設定界面)

4、數據報表

點擊主界面下方的“數據報表”按鈕就可以進入數據報表界面,如圖5所示。在數據報表中,用戶可以查看所有參數的存盤數據,系統每10min記錄一次藥劑濃度、pH、ORP、電導率及濁度的讀數。

(圖5數據報表界面)

5、趨勢曲線

點擊主界面下方的“趨勢曲線”按鈕就可進入趨勢曲線界面,如圖6所示。在趨勢曲線中,用戶可以拖動各曲線底部滾動條,查看不同時間段的趨勢曲線。

(圖6趨勢曲線界面)

6、報警記錄

點擊主界面下方的“報警記錄”按鈕可以進入報警記錄界面。該界面還有記錄刪除、系統設置、密碼設置和USB設置等功能。

另外,系統還有流量報警燈,它位于實時監控界面上方,當監測回路中的流量過低時,報警燈會顯示紅色,同時會停止所有泵閥門的自動控制;流量正常時,指示燈顯示綠色。

五、遠程監測功能

系統可實現遠程PC和手機端的監測,具有在線數據顯示、數據錄入、參數調整工作日志、報表生成、附件上傳和權限管理等功能,如圖7所示。

(圖7 遠程PC圖例)

六、其他行業應用補充淺析

通用式循環水類水質智能測控系統解決方案可以應用于各類工礦企業冷卻塔循環水場合或空調循環冷卻水場合,還可以根據不同的應用場景采用不同的測控模塊組合,例如煙氣脫硫循環水行業可只選配PH自動加堿單元模塊和EC自動補水排污單元模塊(流量開關安全保障模塊必選,防止無效加藥),泳池循環水體的水質加藥控制工藝可選配余氯(或ORP)控制加藥消毒單元模塊、濁度測控單元模塊、溫控模塊等,景觀水體的水環境智能測控服務乃至各類酸堿清洗過程遠程控制等工藝或行業也可通過選配組合不同的加藥單元模塊實現。

總之,通用式循環水類水質智能測控系統解決方案可以根據不同的水質參數或藥劑濃度參數實現自動加藥,還可以遠程在線監測有關水質數據(通過電腦和手機端實時察看數據);該智能系統不僅能夠提高各類循環型水體或水環境加藥過程的自動化操作和管理水平,而且可大大減輕相關服務人員的勞動強度;例如,用于工業循環冷卻水場景中,可有效地控制微生物菌群、抑制水垢的產生、預防管道設備的腐蝕;用于煙氣脫硫循環水場景中,可以有效脫除二氧化硫類氣體,實現達標排放……諸多的模塊化功能設計均可降低藥耗、減少能耗、并能延長相關系統設備的使用壽命。


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