污水处理厂自控系统方案

2.2 中控室

拟设于综合楼内。中央控制室的监控管理操作站系统完成全厂的自动控制。包括两套互为热备的监控工作站、印机、UPS电源。中央控制系统通过工业以太网,采用光缆与各现场控制PLC站连接。这两套工作站为热冗余配备,可以分别侧重监测或组态功能,故障时互为备用,具有灵活的运行方式。

为观显示全厂工艺过程全貌,方便管理,在中控制室设立了电动投影屏幕和投影仪,显示全厂工艺流程图和主要参数及设备运行状态。

通过大容量的UPS 为中央控制室的所有设备提供了高质量的电源。 2.3分控站

每个分控站配置一套PLC控制柜。柜内包括可编程序控制器、操作员界面HMI、24VDC电源装置、冗余光纤交换机、电源防雷过电压保护装置、小型断路器、接线端子、小型继电器,安装连接缆线和附件等。

根据污水厂工艺特点,构筑物的布置和现场控制的分布情况,设置四个PLC现场子站,PLC现场子站选用可编程序控制器(PLC),PLC为模块化结构,硬件配置较灵活,易于扩展,软件编程方便。并且PLC子站与相应的MCC置于同一地点,节省其间电缆。当中控室监控工作站故障退出运行或通道故障使分控站控制单元和主控级监控工作站通讯中断时,各现地控制单元能独立运行,进行控制和监视,提高运行可靠性。

1#现场控制站位于污泥浓缩脱水机房内。

负责监控:粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、撇水池、污泥浓缩脱水机房。

控制对象为:1#、2#回转式细格栅除污机;无轴螺旋压榨机;桁车;吸砂机;中心传动浓缩机10WF1、10WF2、10WF3轴流风机。

IO点数统计:数字量输入DI:83;数字量输出DO:34;模拟量输入AI:17;模拟量输出AO:1。

2#现场控制站位于鼓风机房及变配电间内。 负责监控:加药间、鼓风机房和变配电间。

控制对象为:7GB2、7GB3、7GB5、7GB6鼓风机、7GV2、7GV3、7GV5、7GV6电动蝶阀;7ZF11、7ZF12、7ZF13、7ZF14、7ZF21、7ZF22、7ZF23、7ZF24、7ZF31、7ZF32、7ZF33、7ZF34轴流风机; 8WF1、8WF2、8WF3轴流风机; 2GV电动调节阀。

IO点数统计:数字量输入DI:113;数字量输出DO:40;模拟量输入AI:8;模拟量输出AO:6。

3#现场控制站位出水泵房内。

负责监控:消毒池、清水池、出水泵房。

控制对象为:1#、2#、3#、4#离心泵;6FM1、6FM2、6FM3轴流风机;12XHB1、12XHB2循环泵;12BJB1、12BJB2补水泵。

IO点数统计:数字量输入DI:26;数字量输出DO:9;模拟量输入AI:10;模拟量输出AO:0。

4#现场控制站位于A2/O+MBR池附属建筑内。

负责监控:A2/O+MBR池。(此站控制系统供应商已集成,具备以太网通讯接口,配置触摸屏和不间断电源。) 2.4 控制系统特点

2.4.1 由于控制设备的分布特点及控制的独立性,采用现地元件层实现自动化仪表的数据采集,采用现地控制单元实现了相对独立设备的本体控制;从而大大减轻了操作员工作站监控操作站的负荷,有利于各级控制设备监控功能的合理分配和利用;

2.4.2由于各现地控制单元相对独立,并且能够脱网独立运行,特别是在集控层总线网络瘫痪时,能够保证现地单元可靠地运行,大大提高了控制系统的可靠性;

2.4.3采用分层分布式控制方式,使得总线网络的通讯负荷减少、通讯误码率大大降低,解决了数据通讯的瓶径问题,同时使网络结构更清晰、检修维护更方便; 采用分层分布式控制方式,该控制系统具有更好的扩展性,若需对系统扩展,只要将接入相应的网络层中即可,不会影响到集控层网络的运行和操作。

三、系统控制方式及功能描述:

3.1 系统控制方式:

现场手动模式:设备的现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时,通过现场控制箱或MCC 控制柜上的按钮实现对设备的启/停、开/关操作。

遥控模式:即远程手动控制方式。现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程” 开关选择“远程”方式时,操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“遥控”方式并对设备进行启/停、开/关操作。

自动模式:现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式,且现场控制站的“自动/遥控”设定为“自动”方式时,设备的运行完全由各PLC 根据污水处理厂的工况及生产要求来完成对设备的运行或开/关控制,而不需要人工干预。

控制方式设计为:就地手动控制优先,在此基础上,设置远程遥控和自动控制。控制级别由高到低为:现场手动控制、遥控控制、自动控制。

3.2 主控级设备:

天水工业园区污水处理厂自控系统主控工作作站接收全厂设备的运行状况,同时也对现地控制设备发送各种控制命令。主控级工作站由两套互为热备的台湾研华公司生产的IPC-610H型工控机作为主要控制设备,采用Microsoft公司的Windows XP 操作系统和德国西门子的自动化监控组态软件WINCC开发版工业组态软件,完成数据的采集、设备的控制和监视以及与各分控站的通讯功能等。

主控级设备功能:

3.2.1 数据采集

? 实时采集各个终端站传送的各类数据和信号,通过在彩色监视器(TFT)显示

总工艺流程图,分段工艺流程图,供电系统图,工艺参数,电气参数,电气设备运行状态等。

? 操作站以\人—机\对话方式指导操作,自动状态下,可用键盘或鼠标器设定

工艺参数、控制电气设备。 3.2.2 数据处理

? 对来自各现地控制单元的实时数据和相关设备状态信息进行数据校验检测; ? 实现系统的故障检测和诊断功能,如总线网络中途断线、站的失电、站地址

的冲突、模块配置不对应等常见故障;

? 汇总各现地控制单元的所有上送数据和状态信息。

? 数据查询功能:对系统中存储的相关设备数据能够按照时间、时段、设备、

报警等各种方式进行查询;

? 数据检测功能:对现地控制单元上送数据进行实时性、可靠性等验证,保证

数据的正确性;

? 根据采集的实时数据生成相应的各类生产报表、形成历史数据记录、趋势曲

线记录等;

? 完成语音报警等功能;

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