徐涇水廠位于青浦區(qū)徐涇鎮(zhèn)前云路西側(cè)的淀浦河北岸，水廠的取水泵站位于水廠外南側(cè)、淀浦河北岸邊。擴建工程將在保留和改造現(xiàn)有4萬m3/d制水規(guī)模的基礎(chǔ)上，使徐涇水廠總規(guī)模達到20萬m3/d，并建設(shè)污泥處理和深度處理設(shè)施。工程包括現(xiàn)狀4萬m3/d制水系統(tǒng)的改造、16萬m3/d常規(guī)之水系統(tǒng)的建設(shè)、20萬m3/d排泥水處理系統(tǒng)和深度處理設(shè)施的建設(shè)。

徐涇水廠廠區(qū)一覽

徐涇水廠擴建項目自動化系統(tǒng)是以PLC控制為基礎(chǔ)的集散型控制系統(tǒng)，設(shè)備的軟硬件及系統(tǒng)配置按現(xiàn)場無人值守，水廠監(jiān)控中心集中管理運行的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。圍繞著PLC系統(tǒng)，魏德米勒的產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用，包括：VPU電源浪涌保護器、VSSC 模擬量數(shù)字量信號浪涌保護器、VSPC總線浪涌保護器、EPAK系列模擬量隔離器、TERM系列繼電器、RCI中間繼電器、W系列接線端子、PROmax電源等產(chǎn)品，為其提供了一套完整的安全可靠的成套解決方案。

擴建工程完成后，徐涇水廠將存在三種制水工藝流程和排泥水處理工藝流程：

徐涇水廠自控系統(tǒng)是以計算機為核心構(gòu)成的二級分布式控制系統(tǒng)，分為監(jiān)控管理級和過程控制級。分布于監(jiān)控中心的服務(wù)器和操作員站等為系統(tǒng)監(jiān)控管理級，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)測、遠程控制、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)存儲分析、報表報警打印等功能。分布于生產(chǎn)現(xiàn)場的現(xiàn)場控制器PLC為系統(tǒng)過程控制級，負責(zé)實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制等。二級系統(tǒng)融合了先進的PLC技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、VPN通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、客戶/服務(wù)器(C/S）技術(shù)等一體化的集成控制系統(tǒng)工程。

新建16萬m3/d常規(guī)處理及20萬m3/d污泥處理系統(tǒng)中，分別在綜合加藥間、反沖洗泵房、二級泵房、脫水機房四處設(shè)置PLC控制主站、其他如平流沉淀池、儀表間、V型濾池濾格、回用池、排水池、排泥池、預(yù)濃縮池、濃縮池、平衡池、提升泵房等處設(shè)置PLC子站，并通過通訊線路接入就近PLC主站中。水廠原有自控系統(tǒng)通過交換機接入全廠光纖以太環(huán)網(wǎng)。

徐涇水廠擴建工程自控系統(tǒng)架構(gòu)圖

徐涇水廠位于上海的郊外曠野，又屬于雷暴雨多發(fā)地，建筑物和設(shè)備等易遭受雷擊；取水泵房與自來水廠距離較遠，輸水管縱橫密布，通信方式復(fù)雜，既有有線傳輸，又有無線傳輸；這些都是自來水供水系統(tǒng)易遭受雷擊的重要因數(shù)，設(shè)備的電源線和信號線在雷擊時極易感應(yīng)過電壓而造成設(shè)備損壞，這種突如其來的超額電壓或電流會給電器等造成嚴重的損傷。為了防止這種瞬變增大的破壞，魏德米勒公司為徐涇水廠計算機控制系統(tǒng)提供了完整的、全方位的浪涌保護方案，包括配電箱電源系統(tǒng)防護、控制柜電源部分和現(xiàn)場設(shè)備信號部分以及網(wǎng)絡(luò)通信傳輸線路的防護，保護計算機控制系統(tǒng)中的電子設(shè)備免受電源浪涌的破壞。

據(jù)統(tǒng)計，電子設(shè)備系統(tǒng)80％以上的雷害事故都是因為與設(shè)備相連的電源線路上感應(yīng)的雷電沖擊過電壓造成的，為此我們需要對其電源系統(tǒng)進行多級保護。辦公樓及中心控制室部分等：低壓配電室設(shè)為第一級防護；辦公樓各樓層電源箱、中心控制室總電源箱、各工藝車間控制柜電源、設(shè)為第二級防護；各重要設(shè)施設(shè)備用電處和交換機房、中心控制機房設(shè)備用電處設(shè)為第三級防護。魏德米勒全新的VPU系列電涌保護器有近200多個不同的產(chǎn)品，采用了壓敏電阻和氣體放電管組合設(shè)計，能夠安裝于不同的防雷分區(qū)和滿足不同的雷電防護等級。能為建筑及設(shè)施提供完整的解決方案，包括I級、II級以及III級電涌保護器，適用于不同國家和地區(qū)的供電網(wǎng)絡(luò)，包括TN-C、TN-S、TN-C-S、TT和IT。使用魏德米勒VPU系列電涌保護器，可以幫助客戶省卻由于不確定因素而造成的昂貴、耗時的重新設(shè)計以及重復(fù)規(guī)劃。同時對于該浪涌保護具有遙信觸點，能輸出告警信號，可以對防雷器的工作狀態(tài)進行遠程監(jiān)測且該產(chǎn)品具有三態(tài)狀態(tài)指示功能，能對產(chǎn)品的工況進行有效指示，方便用戶進行辨識。

在工業(yè)領(lǐng)域，測量和控制設(shè)備是非常重要的，其中任何一個設(shè)備的損壞都有可能會導(dǎo)致巨大的損失。通常工廠自動化系統(tǒng)的控制站都置于建筑物之中，網(wǎng)絡(luò)線、電源線鋪設(shè)于電纜溝中，因而遭受直接雷擊的可能性不大，但需要防護雷電波侵入(感應(yīng))。雷電波侵入(感應(yīng)偶合)對自動化系統(tǒng)的破壞，主要是通過侵入電源線、天饋線、通訊線和信號線而分別損壞電源模板、通訊模板、I／O模板；也可能因感應(yīng)從信號采集線和接地網(wǎng)引入有害的信號電流和接地電流，損壞自動化系統(tǒng)或影響其運行。在信號線路上安裝信號防雷器，對防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。對于以太網(wǎng)通訊接口，可在雙絞線進入到交換機架之前安裝VDATA以太網(wǎng)總線浪涌保護器；MODBUS 協(xié)議通訊的RS485接口信號入口處安裝VSPC RS485 總線浪涌保護器；濾池探頭信號、電磁流量計信號入口處安裝VSSC6系列數(shù)字量信號和模擬量信號浪涌保護器。魏德米勒完整的浪涌保護器產(chǎn)品系列對徐涇水廠的雷電災(zāi)害進行了全面防護，使原來因雷電出現(xiàn)就跳閘的電氣設(shè)備得到了有效控制，解決了各配電柜、控制柜因接地裝置不到位引起的相互干擾，也保障了人身安全。

除了浪涌保護器，魏德米勒的電子產(chǎn)品圍繞著PLC控制器，在控制柜內(nèi)也有廣泛應(yīng)用：從電源的供應(yīng)到數(shù)據(jù)的傳輸，涉及的產(chǎn)品有PROmax系列開關(guān)電源、EPAK系列模擬量隔離器、TERM系列繼電器、RCI中間繼電器以及大量的接線端子。

PLC控制系統(tǒng)產(chǎn)品布置圖

安全可靠的開關(guān)電源對于系統(tǒng)的可靠性是非常重要的，控制柜內(nèi)使用了魏德米勒PROmax系列開關(guān)電源為柜內(nèi)的電氣設(shè)備進行供電。輸入電壓(AC)：85--277V、輸入電壓(DC)：80—370V；輸出電壓范圍：22.5---29.5DC（通過電位器調(diào)節(jié)）。具有LED開關(guān)電源狀態(tài)指示，繼電器告警輸出，能對輸出電壓實現(xiàn)故障監(jiān)測，能有效保證控制系統(tǒng)電氣設(shè)備的供電，為PLC控制系統(tǒng)的生產(chǎn)及其它負荷提供了可靠的電力保障，同時也為自控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化奠定了基礎(chǔ)。

在水處理的各個工藝段現(xiàn)場二線制變送器信號如流量計（測量累積流量、瞬時流量、流向）、投入式液位計（測量蓄水池液位）及壓力變送器（測試水壓）等信號通過魏德米EPAK 隔離變送器變?yōu)?-20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號，聯(lián)接到PLC模擬量輸入控制卡件。通過使用EPAK系列隔離變送器能有效消除現(xiàn)場的惡劣環(huán)境干擾對PLC進行數(shù)據(jù)處理的影響，避免各種電磁干擾對信號源產(chǎn)生影響問題。

系統(tǒng)控制柜內(nèi)還使用了TERM系列和RCI系列超薄中間繼電器，作為控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備之間的接口，實現(xiàn)開關(guān)量信號的安全隔離，轉(zhuǎn)換和控制。TERM系列繼電器在控制柜中使用可最大節(jié)約機柜的空間，它是今日同類產(chǎn)品中唯一采用 6 mm 緊湊端子設(shè)計的解決方案，這對寬電壓輸入繼電器來說是非常獨一無二的。能處理每個電壓波動，將24~230VUC的輸入信號在同一個模塊中實現(xiàn)，為系統(tǒng)的安全可靠運行提供保障。    

魏德米勒產(chǎn)品安全、可靠的全方位解決方案對于徐涇水廠提高生產(chǎn)過程的自動化程度、節(jié)約能量、降低勞動強度、提高勞動生產(chǎn)率等方面都起著積極的作用，受到了用戶的一致好評和認可。