自動化的中國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。
羅克韋爾自動化的“集成體系結構”解決方案使蘇州新寧水處理廠達到了最大運營效率。整個自動化水處理廠減少了40名操作員，現(xiàn)在只有16名。背景蘇州位于中國江蘇省，在上海西部大約150公里。由于技術開發(fā)區(qū)的發(fā)展，蘇州也在擴展中。蘇州新區(qū)(SND)規(guī)劃總共有52平方公里，包括一個中央商業(yè)區(qū)、一個居民區(qū)、以及一個接納外國人和大型合資企業(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個工廠和100,000個居民。新區(qū)內60%的企業(yè)集中在電子和信息技術，這些企業(yè)對過去幾年中蘇州不斷增長的經(jīng)濟環(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)達到了現(xiàn)有供水設施的極限。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，在水處理站進行化學處理、過濾然后分配到整個城市，水質可達中國國家標準“二級”。

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，“即便是兩個小時也不行，”他說，這就意味著他們在尋找供應商和添加新的設施。蘇州新寧自來水公司注重產(chǎn)品的性能質量。尤其是，公司需要能夠提供最終可靠性的控制解決方案－－當然還包括靈活性和可擴展性。
陶維峰先生還強調系統(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)相關的挑戰(zhàn)也接二連三的出現(xiàn)了。控制解決方案需要實現(xiàn)城市中土要水處理廠和20公里遠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。
另一個挑戰(zhàn)在于新建的水處理廠中的員工對水處理操作知識甚少或者根本沒有經(jīng)驗，這就意味著控制系統(tǒng)必須直觀而且易于使用。


解決方案
基于羅克韋爾自動化在水處理行業(yè)廣泛的經(jīng)驗以及公司產(chǎn)品質量的良好信譽，蘇州新寧水處理廠選中了基于Allen-Bradley技術的控制解決方案。與系統(tǒng)集成商上海遠東科技公司以及蘇州新寧水處理公司一起，羅克韋爾自動化全球制造解決方案小組為新的水處理廠開發(fā)了一套高度自動化的解決方案，充分采用了其’‘集成體系結構”技術。
自來水公司新控制系統(tǒng)基于四個Allen-Bradley PLC-5控制器。其中三個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)絡相連接。第一個PLC控制著化學處理廠，在化學處理廠要完成加鋁凝聚、氯化以及加鈣中和。第二個PLC監(jiān)視著關鍵的過濾過程。這里，在水處理長的核心有10個獨立的SLC-500連接到PLC-5，分別控制著10個獨立的V形過濾器中水的平衡和運行情況。據(jù)陶維峰先生說，這一階段是自動化系統(tǒng)最重要的部分，因為這些根本不能實現(xiàn)手動控制。同時，由于這一處理過程至關重要，所以要確保每個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PLC控制著土送水室，土送水室負責將凈化過的水分送到整個城市并且進行質量監(jiān)測。上述三個PLC都連接到當?shù)氐腜aneIView人機界面(HMI)，并且還有多個Flex I/O接點通過通信網(wǎng)絡連接。同時，三個PLC還通過控制網(wǎng)連接到土控制室中運行羅克韋爾軟件RSView32的兩個監(jiān)督和控制日MI上。
第四個也是最后一個PLC-5位于20多公里之外的蓄水站。同時，第四個PLC還通過網(wǎng)絡連接到當?shù)氐腜aneIView HMI和Flex I/O以及連接到運行RSView32的當?shù)豐CADA HMI。基于以太網(wǎng)的數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接(DDN)用來對相距20多公里蓄水站和城市中的RSView32水處理站進行實時監(jiān)測和控制。
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)、財務、人力資源以及內務管理子系統(tǒng)提供實時的運行數(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一自從2000交付使用以來，水處理廠一直穩(wěn)定可靠地運行，期問只有一些與羅克韋爾自動化毫不相干的微不足道的停工。在一個工業(yè)中，每年有兩周的維護時問是很正常的事情，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說。“自來水廠停工不僅會極大影響對蘇州城的供水，而且還可能會導致電子生產(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。”他補充說道，羅克韋爾自動化控制系統(tǒng)沒有失信于人。“每個V形過濾單元都有一個手動控制罐，作為每個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，自動化水處理廠只需要16個員工連續(xù)工作，在未采用自動化系統(tǒng)之前則需要56個員工。這樣就可以每年節(jié)約145,000美元。
是集成通信系統(tǒng)的高效運行才使得蘇州新寧自來水廠獲得了如此豐厚的利潤。“我們的水處理廠可以根據(jù)管道網(wǎng)絡的壓力自動調整輸出水泵的流量和壓力”陶維峰先生說，“工廠的快速響應導致了更高的自來水產(chǎn)量。”
此外，由于控制系統(tǒng)能夠根據(jù)水質測量儀器獲取的數(shù)據(jù)進行響應而實時的調整化學藥品含量以及先進的V形槽過濾處理工藝，自動化控制自來水廠的水質也優(yōu)于非自動化控制的自來水廠。根據(jù)RSSqI所獲取的數(shù)據(jù)，可以在任何給定的時問從中央數(shù)據(jù)庫評估諸如水質狀態(tài)或者輸出體積等參數(shù)。