施耐德UAG在佛山北江水厂协同自动化解决方案的成功应用

背景：

佛山三水区北江水厂是由广东省佛山市水业集团公司于 2008 年投资，它的建成提供三水区城乡居民、工业等用水，实现村村通自来水。三水北江水厂位于芦苞刘寨新谭村，工程规划总规模为供水 80 万立方米/日，计划分期实施。一期供水规模为 30 万立方米/日，配套管网全长约 11 公里，目前已经与西南、乐平全线贯通。

北江水厂外景

佛山市德讯水务信息技术有限公司属于佛山市水业集团有限公司，德讯作为专业的自动化公司，专注于于水，废水处理工程和服务。北江水厂自动化项目由德讯实施。 

工艺流程：

北江水厂工艺控制段分为以下：取水泵房控制及 1#～4#取水泵机组现场控制单元，加药间控制站，反冲洗泵房控制站及 20个滤池现场控制单元、4 个混合絮凝池现场控制单元，送水泵房控制站及 4 个送水泵机组现场控制单元，加氯控制站。自动检测的主要工艺参数有：进水浊度、HP 值、电导率，进水流量、压力，反冲洗水泵阀门开启位置、运行状态，滤池出水浊度，滤池单池水头损失（差压），清水池液位等，水厂总出水流量、压力、浊度、PH 值、余氯等。

挑战：

北江水厂规模大，项目周期短，工程公司德讯必须要在极有限的时间内完成整个自控系统的开发，安装，调试，培训和交付，任务艰巨。

解决方案：

经过对需求的仔细研究，用户选用的解决方案基于施耐德电气公司协同自动化PlantStrXure 体系构架，包括 Unity Quantum 双机热备和 M340 系列 PLC，XBTGT 触摸屏，TSXETG100 网关，Vijeo Citect 上位机和 SoCollaborative 自动化软件平台组件-系统设计软件 UAG。

系统采用“集中监测，分散控制”的方式，由厂级中央监控工作站、现场分散控制站和生产现场设备组成全厂工业控制统。加药间、加氯加氨间站、冲洗泵房和送水泵房采用含有140CPU67160 模块的双机热备系统；取水泵房站和脱水机房站采用含有 140CPU65150 CPU 模板的单机系统；1~4＃取水泵组控制、1~4＃排泥车控制、1~20＃滤池控制、1~4#絮凝池排泥阀控制和1~4＃送水泵组控制均采用含BMXP342020模块的M340系列PLC系统。所有的 PLC 都通过 Modbus TCP/IP 以太网连接在光纤环网上，同时监控中心操作员站计算机也连接在这个光纤环网上。监控中心操作员站互为冗余，全部采用 VijeoCitect监控软件。

系统构架图

结合本项目还有后期工程的实际情况，工程公司佛山德讯采用了施耐德SoCollobrative 软件工程开发工具-UAG。UAG 为项目开发带来了全新理念，它将工艺过程描述和自动化程序开发合二为一，以对象化的方式建立统一的工程标准。基于该理念，德讯开发了基于水行业功能的标准 DFB 库和监控设备图库，统一于 UAG 智能对象平台。北江水厂的 PLC程序，SCADA监控程序和上下位机的通讯均采用 UAG 自动生成。

北江水厂是 UAG 设计的经典体现：物理模型解析工艺过程 P&ID，拓扑模型描述自动化构架。

物理模型：目录结构泵房，加药间，滤池及其相关工艺设备和流程

拓扑模型：PLC模板，机架，Remote I/O，上位机，网络。。。。。。

客户收益

施耐德电气的 UAG 软件基于ISA88、GAMP 和 21CFR11 等标准化的工程理念，可以帮助用户建立企业自动化规范。在工程实施阶段，在施耐德电气 AAD 技术专家帮助下，客户建立了水行业功能块库，并通过UAG软件统一自动生成各个PLC主要程序、 Vijeo Citect程序，变量命名和描述采用三级标准化格式，上位机的水泵、阀门、风机等设备采用标准化图标和弹出面板，PLC 采用标准化 DFB 控制功能块。最终用户通过本项目建立自己的自动化系统标准，多个水厂可以采用统一上位机操作界面和标准化的 PLC 程序结构。工程公司也能够重用积累的自动化控制功能，节省今后项目的实施时间。