武当山污水处理系统工程 36页

武当山污水处理系统工程计算机自控系统方案36/36\n一.设计目的:本自控系统适用于湖北十堰市武当山废水处理系统工程项目,设备控制系遵循《湖北十堰市武当山废水处理工程安装及设备技术条件》的要求，达到设备自动运行、上位机监控参数、简化设备操作的功能,使设备更稳定安全的运行。工程采用水解－AICS处理工艺。其具体流程为：污水首先分别经过粗格栅去除粗大杂物，接着污水进入泵房及集水井，经泵提升后流经细格栅和沉砂池，然后进入水解池，。水解池出水自流入AICS进行好氧处理，出水达标提升排入河流。AICS反应器为改进SBR的一种。其工艺流程如下图1所示：二.设计范围及内容:1.本工程范围包括:废水处理计算机自动控制系统和电气系统的设计、制作、安装36/36\n、调试、培训、验收等工作。电气系统的接口为对方提供的电源进线柜(电压等级AC380V)。1.包括自控系统的详细设计、电气元器件的采购、运输、安装，应用软件的编制及调试,控制柜(含PLC柜、远程I/O柜、操作台等)的安装和连接、调试、培训、验收。2.废水处理工程项目控制系统是采用集中监视、远程和就地控制的模式。全车间设电气集中控制室，现场控制箱分散各设备旁。PLC负责采集现场实时数据、根据工艺调度要求控制现场设备,如泵、阀等。在控制室设有工业计算机和设在控制室的PLC通过以态网连接，用来显示整个工艺流程、主要数据和设备状态及实现远程控制要求。3.根据工艺条件，本系统主要是根据各水箱的液位、PH、浊度等信号,控制整个系统动力设备的全自动运行,主要是泵、阀设备的控制。也就是说系统是一个以开关量控制为主的系统;所以本控制采用可编程逻辑控制器(PLC)同时完成电器和仪表的自动控制。控制系统不仅完成对工艺系统的监控，还要对电机、电动阀门的监控。4.整个废水处理控制系统采用可编程控制器(PLC)进行数据采集和系统控制，控制系统应对整个工艺系统进行集中监视、管理、自动顺序控制以及一些其他控制，并可实现远方手动操作。5.各个系统单元的故障报警和一些重要设备的运行状态、过程参数应送PLC。6.按照国家、行业和业主所提供要求,进行电气设备的安装。36/36\n一.设计标准及规范:本系统主要设计标准和规范:1.供配电系统设计规范，参照GB50092-95;2.低压配电设计规范,参照GB50054-95;3.通用用电设备配电设计规范,参照GB50055-93;4.电力装置的电测量仪表装置设计规范,参照GBJ63-90;5.化工自控设计规定,参照HG20500;6.自动仪表工程施工及验收规范，参照GB50093-2002;7.电力工程电缆设计规范，参照GB50217-1994;8.工业自动化仪表盘、柜、台、箱设计技术规程,参照GB7353-1999;9.气动仪表管路连接安装设计技术规程,参照HG-T21581-1995(HK11);备注:除以上设计标准和规范外控制设备、测量仪表和电气设备的设计、安装符合有关规定和标准。二.设计原则:废水处理电气自动化控制系统依据环保专业工程师所提及的工艺要求及相应的国家和行业标准进行;必须保证工艺参数控制准确，调整方便,工艺设备及动力装置运行安全、稳定、可靠。电气控制系统能实现工艺参数控制,包括压力、浊度、P36/36\nH、电导、流量、液位等;电气控制系统元件充分考虑防火、防爆、防潮、高温、防腐等特殊环境要求;电器元件彩灵敏可靠,质量优异,性价比高的产品。安全可靠、技术先进、性能价格比高、操作简便、易于维护、系统开放易于升级是我们设计、制造追求的目标。1.设计应符合经济的要求:设计中一方面尽可能采用先进优质的产品，同时考虑合理配制来降低工程建设和运行成本；另一方面必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和社会效益以及使用效果；2.设计技术先进和合理性:设计中必须根据生产的需要，在经济合理的原则下,采用先进技术。在机械化、自动化及仪表化程度方面,根据用户需求和工程需要妥善确定;3.确保废水处理设施具有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量变化；4.废水处理过程尽量简单，达到管理方便的目的。同时采用合理的自动化控制和仪表监控系统，达到其先进性；5.尽量减少工程投资及占地面积,降低运行费用,并严格控制二次污染发生处理设计原则。6.废水处理站工艺控制较复杂，为保证系统运行控制可靠、灵活、管理方便。该废水处理站设集中控制间，在控制间内设置的电控柜，根据需要设置现场控制柜、操作台,低压控制元件集中设置在电控柜内36/36\n,柜面设有电流电压表及控制旋钮和人机界面,显示各用电设备的工作状况,在现场可以进行手动控制和自动控制的转换。控制系统采用可编程序控制器(PLC)及上位计算机监控系统对废水处理站用电设备实现自动控制,并实现对下位实时级的数据采集、数据处理、数据图形界面显示及控制等操作最终达到提高管理水平、工作效率的目的,保证废水预处理及水深度处理站的用电设备安全可靠的运行。一.配电室与自控室(包含机控室)环境要求:1.配电室:环境温度0~45℃,湿度10~75%，大气压86~106KPa,尘埃﹤5mg/m3,空气中无腐蚀性气体、无大量油雾、照明良好。2.自控室:参照HG/T20508-2000规范要求执行,如:温度22+/-2℃,湿度50%+/-10%,大气压不低于25Pa，大气流速不低于0.3m/s,尘埃﹤0.3mg/m3,电磁干扰﹤400A/m,机控室宜使用防静电地板,空气中无腐蚀性气体、无大量油雾、照明良好。控制室内应按需要设置不同用途的电话。二.自动化控制系统设计与介绍:1.设计依据本项目自控初步设计是依据工艺设计图条件进行的。2.设计范围根据本工程的工艺流程，除去设备成套所带的控制设备,本设计控制系统包括了现场计算机、PLC控制系统等设备。2.1系统结构本方案控制系统采用分布式I/O系统结构。整个网络系统共分为3层:监控层、主控制站、现场就地操作控制站。36/36\n结合该项目工艺设备分布特性,其控制系统采用分布式I/O系统结构。整个网络系统共分为3层:监控层、主控制站、现场就地操作控制站。在工艺设备现场设置有仪表阀门控制箱,并将其各低压配电控制柜（包括低压开关柜、软启动动力控制柜）的控制信号,以硬接线方式将其各路信号传输给中央控制室内的PLC，而PLC选用所有硬件PLC是德国西门子(S7-300)的标准产品，完全符合UL、CUL、CE等安规标准,监控计算机(一台)与PLC机柜分别转置于电气控制室(MCP),上位机组态软件采用与以太网交换机通讯。各工艺软件Wincc6.0产品，与PLC程序自动控制;加药系统根据流量比例及水质跟踪自动加药;主控制站负责数据的采集、数据运算、连接上位机、连接分布式I/O控制柜及现场PLC站、实时控制等。所有的模块均采用DIN标准导轨;背板总线集成在模块上，模块间通过总线连接器相连,总连接器插在机壳的背后。本控制系统主要由CPU、电源模块、信号模块等几部分组成。监控层负责数据的采集和分析、记录、保存、打印等。若自控系统有故障暂不能投运,也可以通过现场设置的就地仪表阀门控制箱和泵旁操作箱及在线控制箱或操作箱的“程控/手动”选择开关置于“手动”位时，设备即可就地操作，不受PLC控制系统的任何约束。因此,当PLC控制系统异常时，可采用此操用模式操用工艺设备,保证工艺系统的正常制水。当PLC控制系统无异常时,建议将设备就地的“程控/手动”36/36\n选择开关置于“程控”位，此时设备受PLC系统控制。在上位机上可看到各设备的“程控/手动”状态。设备“程控”位是设备受控的最基本条件，是后续高级程序方式的基础。2.2PLC模块介绍中央处理单元CPU:CPU主要承担系统的信号处理、控制运算与上位及其他单元的通讯等任务。本方案选用的高性能CPU具有较大的数据与程序存储容量,高速的指令处理系统,强大的浮点运算功能以及智能诊断功能。PLC电源可提供24V直流电源;既可对I./O模板供电，也可对现场二线制变送器供电。信号模块:信号模块负责现场信号的采集和控制输出。信号模块包括以下四种:8通道模拟量输入单元;4通道模拟输出单元;32点数字量输入单元;32通道数字输出量单元。其中模拟量输入、输出单元各通道均采用光电隔离,可以保证信号输入、输出的可靠性与稳定性。高性能的CPU、分布式I/O体系结构可以确保系统安全、快速、稳定、可靠的运行。2.3软件介绍本方案应用软件系统由西门子公司的STEP36/36\n7编程软件和Wincc监控软件组成。它们既可以独立运行，也可组成一个全集成的自动化系统，为用户通过统一的开发和运行环境。通过该软件，可以创建将控制、通讯、监测、操作、诊断集成在一起的应用软件并且允许用户在线组态监控系统、修改控制程序。在系统不停止运行的情况下,即可以很容易地进行在线整定、程序修改,以迅速适应变化的需要。同时还可以实现图形组态、历史趋势显示、实时跟踪显示、消息报警以及数据打印等各种管理功能。在上位机可实现对现场控制设备(包括各类泵、阀门)的手/自动控制功能。编程软件的主要功能:Ø硬件组态,参数设定;Ø建立通讯;Ø编程(梯形图、语句表、功能块等)Ø调试,在线监控,强制输入、输出Ø文件、文档处理Ø操作、诊断2.4PLC功能Ø时钟及日历Ø中继传输、闭锁中继,作为输出和内部中继Ø转移接触:延时,非延时,单步,保持,非保持Ø记数器:上,下保持,非保持Ø数据运算:加、减、乘、除，三角运算,平方根Ø各数字系统之间的换算Ø逻辑运算功能,与、或、非Ø36/36\n定时器和磁鼓开关逻辑、前移、后移或直接在任一步上定位Ø移位寄存器、先进先出或后进后出寄存器Ø数据对比Ø数据转移Ø中断进入子程序Ø人工强制、非强制、输入、输出或内部中断、改变寄存器值Ø比例、积分、微分、差值控制功能(PID)2.5系统的运行方式本控制系统有四种运行方式供用户选择,即:(1)全自动控制;(2)半自动控制;(3)手动控制;(4)软手动控制.用户选择运行方式可通过现场控制柜或中央控制室控制柜上的按钮开关或控制系统上的模拟转换开关进行.系统设定现场控制柜上操作按钮的优先级最高,控制系统的优先级高于中央控制柜上的按钮开关的优先级.2.5.1全自动控制当系统处于全自动控制方式时,控制系统将按照工艺的要求,自动完成各工艺设备的运行,无需要人工的干预。在自动状态下能自动完成污水处理的全部流程。在此控制方式下,所有的现场或中控室的操作按钮全部无效。2.5.2半自动控制36/36\n当系统处于半自动控制方式时,可以要求某个工艺设备进行全自动方式而别的处于手动控制方式,且二者之间不会相互影响。这样当某个工艺设备有故障时,我们可以将其设定为手动控制,而别的仍处于自动控制。2.5.3手动控制手动控制是就地手动,只要将系统设为手动方式,我们只要按就地控制柜上的“启动”“停止”按钮,就可以对该工艺设备进行单步的手动控制。手动控制主要用于设备的调试和检修。系统对每一个工艺泵设一组自动和手动控制的转换按钮和现场操作控制柜。设备的手动操作优先级最高。当设备就地的“程控/手动”选择开关置于“手动”位时,设备即可就地操作,不受PLC控制系统的任何约束。当PLC控制系统异常时,可采用此操作模式操作工艺设备,保证工艺系统的正常制水。当PLC控制系统正常时,建议将设备就地的“程控/手动”选择开关置于“程控”位,此时设备受PLC系统控制。在上位机上可看到各设备的“程控/手动”状态。设备“程控”是设备受控的最基本条件,是后续高级程控方式的基础。2.5.3手动控制软手动控制36/36\n是指通过上位机进行手动控制的一种工作方式,当系统处于软手动工作方式时,可直接通过触摸屏或上位机的键盘或鼠标直接对某个工艺的开关状态进行控制。即,在设备的PLC程序控制各模式中,“软手操”控制优先级最高。“软手操”模式通常用来检查设备的各自动部件受控的可靠性;某些不受更高级程序控制的设备(如:水泵)也在此模式下操作。首先点击“投运”按钮，投运指示灯会马上被点亮。软手操指示灯亮了之后，表示此单体系统已比进入了软手操控制状态。在这种状态下手动控制各个阀门、水泵电机的开关。看看是否正常。如果阀门“开/关”时出现报警现象,马上需要检修。如果自动运行过程中各个单体出现故障的话，该单体自动退出运行状态,转而进入软手操状态，等待人工解决该故障。只有在故障消失以后该单体才能进行自动运行操作。为防止因“软手操”造成设备误动,设备在某些正在受更高级程序控制的过程中，已限制了设备转换到“软手操”模式。2.5.5其它说明无论系统处于何种工作方式,上位机监控系统均能及时记录和实时检测系统的运行情况，如系统的水质、水量、设备的运行情况、水的浊度和进出水流量值等重要参数。无论系统处于何种工作方式,电气系统均保证有可靠的性能,有足够的安全防护，保证设备和人身的安全。我们在主控系统上设有急停开关。无论系统处于何种工作方式,控制时序可任意调节,控制系统有过流、缺相、过压、欠压等故障自动保护和声光报警等功能。3监控系统介绍36/36\n3.1控制系统的网络结构控制系统选用西门子公司PLC(S7-300系列)作为系统的控制主机。PLC系统通过TCP/IP协议与操作站连接，传输稳定，提高了系统的可靠性。系统具备化学水处理系统数据采集、系统流程、监视键操、报警系统、报表打印等功能;PLC系统完成程序控制,数据转换等功能。系统的自诊断功能是在PLC诊断功能和上位计算机的系统诊断开发功能的基础上，结合本公司的经验实现的,以及系统易耗件失效的报警,对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。3.2监控系统功能本监控系统采用西门子公司Wincc组态监控软件包，它是集现场数据采集、系统监视和控制及信息管理为一体的高性能监控组态软件包。该软件操作简便灵活、运行可靠，具有易于扩展和集成的特点,可以方便地满足各种应用类型和应用规模的需要,此外还可满足用户的特殊要求。经组态的监控软件的功能特点如下:36/36\nØ报警,自动推出故障设备或越限参数所在画面;Ø动态控制程序表，运行步序及时间的监视更为直观;Ø总操作画面的设置使操作方式齐全,运行流程可以任意选定；对设备启动和操作设有保护口令，对误操作进行文字和语音提示;Ø整组整列的投用功能,只需极简单的CRT软操作即可实现全列设备的投用;Ø设备选择和运行操作均为鼠标/键盘软操作,简捷灵活;Ø流量累积功能:对单台设备及系统总制水量进行自动累积，给运行人员提供依据;Ø完善的报表打印功能:可进行班报、日报、月报表及制水量、报警及参数的打印；Ø软件的可组态功能，使系统的扩充组态更为方便;Ø软件可进行二次开发，可满足系统的特殊要求。操作站作为整个控制系统监视和操作的中心，整个工艺系统的监视和控制均在此完成。操作站负责接收运行操作人员指令并下发给PLC,并通过网络从PLC读取工艺系统运行状态信号和各种在线参数，在CRT画面上对整个工艺系统流程进行集中动态监视。36/36\n所有操作及设备选择均通过鼠标或键盘在CRT画面上进行,对于阀门和泵等设备的开/关、启/停均有不同颜色的指示,对设备的故障变色显示并实施语音报警，并自动推出故障或报警所在的画面。工艺流程图上同时对压力、流量、浊度、液位等参数进行显示,对液位等参数在CRT画面上以数字和棒型图进行连续动态监视，对系统的设备进出口流量以及系统总制水量进行自动累积,对系统的监测数据进行制表打印。系统软件的可组态特性使系统的扩充十分方便，维护人员可以对工艺系统的画面、参数及操作键根据需要重要新进行定义。3.3数据采集在废水预处理及废水深度处理系统中，我们采用了滤波和平滑功能,使参数的变化更真实更平滑。为系统模拟量参数的采集更可靠，我们除了硬件设计时采取了相应的抗干扰措施外，还采用了软件滤波功能。如果某次采样到的数据和前次的有效数据相比有很大的变化，这个变化超过我们所设定的阈值，则废弃该次采样数据,重新开始采集。这样可以滤掉干扰过来的尖脉冲，使数据采集稳定可靠。3.4操作员站的功能36/36\n管理功能:即生成本项目系统工艺流程，显示现场工艺流程的参数和动态生产实时数据，提供清晰、良好的人机界面。在线提供操作员帮忙，完成报警、历史数据、历史趋势曲线的储存、显示和查询。实时生成、打印各类生产运行管理报表。实时编程、组态修改。能够在线、离线修改并具有自诊断功能。监视功能:即在基于图形和菜单的方式上,操作人员可以在中央控室监视各工艺术设备运行状态。通讯功能:上位机和PLC站通过TCP/IP通讯。3.5操作员站的工艺画面现场设备的图片，工艺流程图，设备简图，单线图等都可以在出触摸屏幕上显示出来,每个画面都包括数字、字符和图形符号,通常采用可变化的颜色、图形、闪烁表过过程变量的不同状态,所有过程变量的数值和状态动态刷新。操作员在此画面对有关变量实施操作和调整。数据采集和报警画面²数据点趋势图²实时数据总表²历史报警图3.5.1总貌画面　显示系统各设备、装置、区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态、测量值、、设定值、控制方式(手动/自动状态)、高低限报警等信息,从各显示块可以调出其他画面.在监控工作站中，拟将总画面中包括３个工艺段，相互之间使用简单的线连接起来，每点击其中一个工艺段，既进入此工艺段的画面。36/36\n3.5.2分组画面以模拟仪表的表盘形式按事先设定的分组,同时显示几个回路的信息,如过程参数变量的测量值,输出值控制方式等。变理刷新速率可以设定，分组可任意过行,操作员可从分组画面调出任一变量(模拟量或离散量)的详细信息。对模拟回路可以手动改变设定值,输出值，控制方式等，对离散量可以画面显示指令状态和实际状态。数据采集和报警画面²数据点趋势图²实时数据总表²系统报警图本工程的分组画面有:²全自动多功能澄清装置²全自动多功能澄清装置的加药系统²污泥处理装置²多介质过滤器装置²RO系统²RO系统的清洗和加药装置²产品水系统3.5.3单点画面(调整画面)显示一个参数，控制点的全部信息以及实时趋势和历史趋势，从调整画面也可直接对模拟回路进行设定、调整操作。36/36\n3.5.4操作员站趋势画面系统具有显示任何数据点趋势的能力,并在同一坐轴上显示至少四个变量的趋势记录曲线，有可供用户选择的参数变量,不同颜色和不同的时间间隔，也可以对数据轴进行任意放大显示。棒图可表示过程变量的变化,如棒图表示池内的液位,棒图能以水平或垂直方式显示。可以利用图标方便的切换。对于数据，既可以数字显示,又可以仪表或刻度尺动态模拟显示。生产工艺流程图上可以动态地看到各阶段测点的数据,如水的流向、水质分析结果等;周时可以清楚地看到整个废水处理站设备的运行状态。控制系统的组态图主要是介绍整个废水处理站的控制系统组态,监视控制系统各个模块的状态。所有曲线均分为历史曲线和实时曲线。既可以单独显示,也可以同屏显示,显示的时间段可以根据需要随时调整。操作人员也可以方便的查询任间一段时间的某中曲线，也可以前台显示实时曲线。3.5.5操作员站报警画面操作员站的报警画面有两种，一是独立的报警画面,还有一种是在各种画面上即时弹出的报警对话框式样的报警画面。显示当前所有正在进行的过程参数报警和系统硬件故障报警,并按报警的时间顺序从最新发生的报警开始排起,报警优先级别和状态用不同的颜色来区别,末经确认的报警和于闪烁状态。报警内容包括:36/36\n²报警时间²过程变量名²过程变量说明²过程变量的当前值²报警设定值²过程变量的工程单位²报警优先级别主要报警²各种池的上、下限越限报警²各类设备故障的报警²主要电机故障的报警²供电系统的故障报警报警既可以利用图形和声音，也可以直接完成图形的切换，所有报警记录可以打印输出,以备存档。所有报警都标有日期、时间、至少2个报警优先级,并可以总体报警或者一个接一个报警。3.5.6软手动操作画面在控制系统的操作员站的软件设计中，我们可以通过点击画面上相应设备，既可以弹出设备的软手动操作画面。软手动操作画面为在工艺分组中的弹出画面。36/36\n在软手动操作画面中，我们至少包括以下内容:²软手动启动确认²软手动启动转换开关²软手动启动按钮²软手动停止按钮3.5.7登录口令管理控制系统设有完善的口令管理系统，不同的用户和操作员凭不不同用户名和登陆口令，进行相应的管理、操作和程序修改的工作。工程师口令，主要用于个性二级参数,以免无关人员随意改动设置参数，二级参数主要是累计反洗流量、反洗时间、高低液位等，具体要求可根据工作现场环境，操作人员素质等确定。STEP7内核程序修改口令，这是留给设计方工程师的三级参数口令一定要非常专业的工程师才能使用权这一口令进入内核修改程序，经过西门子培训后的工程师才可进入这口令所保护的内层。操作员口令，可以有三至五个，每天上班时，计算机提示要求输入操作员口令，输入不同的口令后，计算机存档管理，如出现重大操作失误问题，计算机存档信息可确认当班操作员。不知道操作员口令的非操作员不能过入系统修改参数。4.电控对象36/36\n4.1控制PLC系统的I/O估算原则4.2计算机控制系统PLC清单货品名称订货号及规格数量网络服务器　1计算机dell3工控机P4/2.4G/160G/22"LCD/正版XP系统2　PLC1主站　　前连接器6ES7392-1AM00-0AA02电源模块6ES7307-1EA00-0AA01CPU6ES7315-2AG10-0AB01DP接头6ES7972-0BB50-0XA07模块6ES7321-1BL00-0AA01模块6ES7331-7NF00-0AB01导轨6ES7390-1AJ30-0AA01存储卡6ES7953-8LL20-0AA01CP343-16GK7343-1CX10-0XE01　PLC1-1远程站　　电源模块6ES7307-1EA00-0AA01导轨6ES7195-1GF30-0XA01模块6ES7153-1AA03-0XB01模块6ES7321-1BL00-0AA01模块6ES7322-1BL00-0AA01模块6ES7331-7NF00-0AB02模块6ES7332-5HF00-0AB01前连接器6ES7392-1AM00-0AA05　　　电源模块6ES7307-1EA00-0AA01导轨6ES7195-1GF30-0XA01模块6ES7153-1AA03-0XB01模块6ES7321-1BL00-0AA01模块6ES7322-1BL00-0AA0136/36\n模块6ES7331-7NF00-0AB01前连接器6ES7392-1AM00-0AA03　PLC1-2远程站　　电源模块6ES7307-1EA00-0AA01导轨6ES7195-1GF30-0XA01模块6ES7153-1AA03-0XB01模块6ES7321-1BL00-0AA02模块6ES7322-1BL00-0AA01模块6ES7331-7NF00-0AB03模块6ES7332-5HF00-0AB02前连接器6ES7392-1AM00-0AA08　PLC1-3远程站　　电源模块6ES7307-1EA00-0AA01导轨6ES7195-1GF30-0XA01模块6ES7153-1AA03-0XB01模块6ES7321-1BL00-0AA02模块6ES7322-1BL00-0AA01模块6ES7331-7NF00-0AB03模块6ES7332-5HF00-0AB02前连接器6ES7392-1AM00-0AA08485驱动软件6ES7870-1AA01-0YA01plc组态软件开发版6AV6381-2BN07-0AV01plc组态软件运行版6AV6381-2BD07-0AV04plc编程软件STEP76ES7810-4CC08-0KA51不间断电源1KVA1小时4不间断电源3KVA1小时1PLC电缆　600投影仪　1彩色喷嚜打印机　1彩色激光打印机　1喷嚜打印机　3Profibus/485防雷器　836/36\n以太网防雷器　7电源C级防雷器　14现场操作箱　14低压配电柜GGD800x600x22001PLC柜GGD800x1000x22001远程I/O柜GGD800x1000x22004光电转换器　7多模光纤　200操作台　24.3仪表选型标准5.3.1技术要求及选型设计原则水处理仪表设备的选型配置是水处理自控系统构成的重要组成部份，也是确保水处理工艺过程正确运行的必要保证。因此,仪表设备的选型配置需综合考虑所选仪表的先进性、可靠性、成熟性;同时，又要兼顾到今后矿井水处理站日常运行维护简便、方便以后仪表的检定及和管理工作、运行成本低等方面因素,从而保证矿井水处理工艺过程顺利进行，满足水质处理达标。投标方对系统的完整性负责。过程控制仪表采用在线式仪表，适合废水、污泥处理现场,能够长期连续监测废水和污泥处理过程,功能实用，操作简单、性能稳定、工作可靠、维护方便、耐腐蚀、寿命长、无公害。　　水质分析仪表采用检测速度快,数据拟和性好,重复精度高，试剂用量少，价格合理，毒性小，维护周期长的设备.在仪表的设计选型过程中将遵循以下原则:36/36\n1:所有的控制阀原则上采用电动阀。2:仪表电源分为二线制24VDC和220VAC两种形式。3:计量单位采用公制单位。4.3.2仪表选型标准4.3.2.1所供仪表及参数显示采用国际标准工程计量单位,例如:　　压力和差压Pa、kPa或MPa温度:℃(摄氏度)流量:t/h(吨/小时),m3/h(主方米/小时)4.3.2.2检测仪表精度要求，主要参数不低于0.5级,变送器精度一低于0.25级。4.3.2.3模拟量信号:温度测量采用双支热电阻(铂电阻Pt100),精度不低于0.5%，就地指示温度计采用抽芯式双金属温度计。电流信号:4-20mADC4.3.2.4开关量信号:对于压力开关(PS)、温度开关(TS)、液位开关(LS)和位置开关等，其接点采用快动干接点型，接点的最小容量应为220VAC,3A。当同一个接点输出两个信号时，该两个信号一带有公共端。4.3.2.5就地指示表就地压力指示结构坚固，防尘防水，刻度盘不小于100mm36/36\n,精度不低于1.5级。4.3.2.6所有分析仪表使用进口产品，所有分析仪表均应能输出4~20mA模拟量信号至集控室柜。有上、下限控制指标的测点应配置具有报警功能的仪表，其报警精度应为测量范围的+/-1%。4.3..2.7压力、差压变送器选用带有就地液晶指示器的压力变送器。压力开关选进口产品:4.3.2.8加药装置的液位采用磁翻板液位计,开关量报警信号。各类水池的液位均选用进口一体化超声波变送器,输出4~20mADC信号,24VDC两线制供电。4.3.2.9流量计采用智能型涡街或电磁流量计。4.3.2.10其他仪表选用国产或引进优质产品,最终选型在技术联络上确定认可。4.3.2.11所有仪表不因介质温度、压力高而受到损坏。卖方提供相关仪表保护有附件。提供的所有仪表型号的最终型号根据介质的压力、温度、全量程及安装环境进行设计,本投标文件上的仪表型号仅供参考，不作为供货的最终型号，仪表供货的最终型号以业主最终确认的设备清册为准。4.3.2.12仪表选型时均考虑被测介质的特性(如腐蚀性)卖方提供的测量酸性、碱性介质的仪表(除PH表),配供隔离容器,以防仪表腐蚀。36/36\n4.3.3仪表控制描述超声液位计信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。压力变送器信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。气体流量计信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。超声波流量计信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。PH值测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。SS值测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。MLSS值测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。DO测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。COD测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。NH3测定仪信号采集到PLC在中控室HMI显示、记录、报警,连锁。5设备规格书:36/36\n1.PLC机柜通用技术标准:1.1PLC装于控制柜内，控制柜尺寸W*D*H=800*500*2200mm,W*D*H=800*1000*1000mm(可根据具体情况调整),控制柜的制作符合IEC标准。1.2控制柜采用Q235钢板制作。控制柜门采用单独钢板制作,门与柜体通过铜编织带连接，柜体外壳喷漆采用环氧树脂漆。1.3PLC柜采用GGD结构。1.4电源电压;220V,50Hz,波动+/-15%。1.5柜内设有通风和照明装置，风扇为220V供电。1.6通风孔具有滤网,确认柜内温度低于各元器件允许的最高温度。1.7直流辅助电源(220VAC/24VDC)，用于输入输出模块的小型继电器(24VDC)。　1.8柜内配置足够的接线端子。端子和电缆有明确的标记。1.9柜内设有声光报警、电源/运行指示灯、电源插座等。以及完整的接零接地系统。信号接地与电源接地区分开。1.10柜结构为前面单开门，后面板可折卸；前后门的密封材料需耐氯气腐蚀。1.11柜体及安装板、支架内外表面涂浅灰色(可根据用户要求更改),桔皱烘漆,漆层强度经方格划痕试验(不剥落)。36/36\n1.1控制柜适用环境:温度范围:-10~50℃,相对温度:≤90%(无凝露)2.铭牌2.1所有电气元件、仪表、设备均设置铭牌。2.2铭牌为打印字体，字高适当，清晰可读，字体黑色,背景为白色。2.3铭牌安装牢固，不使用铆钉式螺钉安装,安装位置在设备或元件的正　　　　上方。2.4铭牌上的文字为汉语。2.5铭牌标注文字内容与原理图相符,并准确反应设备及元件的功能。2.6一般使用图形、图标来指明设备功能。2.7不使用可移动、滑动、挂装的铭牌,即使作为临时措施也不可以使用。3.现场PLC控制箱3.1安装在墙上、柱子式钢结构上的控制箱使用控制箱外部安装片安装支架,不在控制箱内部钻孔安装。3.2当安装在砖混墙上时,安装螺栓必须嵌入要砖内而不是砖缝间，当不36/36\n能保证所有安装螺栓都嵌入砖体内时，必须保证上部安装螺栓在砖体内。3.2操作箱安装支柱应可靠固定,操作面高度在800~1000毫米高范围内。3.3操作箱上安装控制元件所控制的设备应在可视范围内。3.4控制柜、箱等安装支架、夹等安装器件必须表面油漆或镀锌防腐。3.5安装到钢结构上的控制箱应使用安装支架，不允许在刚结构上钻孔或焊接安装。3.6安装于室外的控制箱充分考虑防雨和散热的需要。4.线槽及桥架4.1金属线槽及其附件,表面经静电喷塑处理。板厚度不小于1.2mm,铺设于地面上经常有人员通过地方的板厚度不小于1.5mm同时高度不能大于75mm.4.2相邻段间的电缆桥架以铜带或编制线相连接,连接点应去除表面涂层,保证电气导电性。4.3潮湿和腐蚀性气体的区域应使用表面PVC或尼龙处理的产品。4.4桥架的宽度应保证敷设完所有导线后有25%空余空间。4.5桥架安装路径应选择转弯、升降段最少的路径，转弯处应使用450倒角段。4.6桥架的支撑件间距不得大于2m36/36\n,在转弯、分线区应增设支撑,支撑结构件必须保证安装环境的震动不会导致其松动或滑脱。4.7桥架应无锋利的边缘、毛刺、凸凹面、扭曲变形等现象。4.8不能使用标准段、标准件的部位,切割和焊接面内外表面应喷漆或镀锌处理，且保证内表面光滑。4.9桥架固定应使用园形式蘑菇形式螺栓，防止损伤导线,多余的螺栓头应去除，防止伤害人员。4.10电缆固定:捆绑固定间距不大于1m,垂直段电缆固定间距不大于2.5米。5图纸及设计资料5.1图纸格式电控图纸的图幅一律采用A4，采用AutoCAD2004或Microsoftoffice文件格式，语言为中文,并提供光盘备份。　5.2文件、图纸内容6.2.1文件或图纸内容包括:²封面²图纸目录²设备及材料表²电控原理图²电器布置图²端子出线图²电气控制柜位置图等36/36\n6.2.2文件及图纸必须包括有心下内容:说明文字、目标标识、型号标注、产品说明等。5.3可编程程序控制器(PLC)软件6.3.1软件内容²控制程序目录²存储器映象表²符号地址表²输入/输出(I/O)表²处理器状态表²交叉索引表²存储器使用情况表²控制程序5.3.2可编程序控制器(PLC)控制软件应为结构化程序设计,通过子程序间的调用来完成各种控制功能,严禁全程线性编程。5.3.3程序的注释所有转子程序指令必须加指令注释以说明该子程序的功能;所有输入/输出(I/O)地址、过程标志位、数据存储字必须加地址注释以说明该地址的作用;控制程序应尽量加注各种注释，注释语言为汉语;5.4使用说明书36/36\n使用说明书内容包括:²控制系统名称,主要技术参数，数据²控制对象的说明²控制系统构成的说明²控制系统动作说明²操作说明²故障显示、故障查询及处理方法²维护说明²注意事项²安全规则²控制系统测试、校准说明²设备使用、维护、升级、改造等必要的说明各种编程软件、调试软件等应用软件必须使用对应产品供应商的标准软件的最新版本。如承包商自行开发的各类软件在本项目中应用,则必须　　　保证在设备使用期内的免费维护和升级等工作。并免费提供开发应用程序和软件源代码。软件不得使用任何密码锁。七．自控特点：1、低投资：投资少36/36\n本工程除一些精度要求高的在线监测仪表(污泥浓度计、溶解氧仪和液位计)为进口仪表外，其余部分在线仪表实现国产化，节省了一部分投资费用。另外，从工艺控制角度看，省去了一些不影响工艺运行要求的在线仪表，如ORP计、气体流量计等。不设现场监视设备的也是降低投资的重要原因之一。在自控系统的总线技术选取上、现场I/O控制设备和上位监控设备的选取上，均采用了性价比较高的产品。如PLC采用西门子S7-300系列等。本自控系统从以上几点节约了大量的费用。2、低费用：运行费用低在占全厂能耗90%的原水提升和鼓风曝气这两个环节上，依托自动控制系统，进水段实现恒液位、变流量控制，由大功率变频装置拖动大流量潜污泵，完全涵盖了500-3000m3/h的流量范围，克服了多台泵切换启停，流量突变对后续工艺的水力冲击，也达到节能的目的，立式潜污泵的提水电耗为4.75kwh/km3。占全厂能耗75%以上的鼓风机选用单级高速离心风机，通过控制进口导叶开度调节风量，从而降低能耗，具体的作法是在夜间小水量和过渡工序时自动减小供气量。3、管理操作简便本自控工程在上位软件二次开发过程从人性化角度出发，提高自控系统的可操作性，使管理者在任意时间和地点可对工艺系统进行全方面的监控，及时了解到处理系统运行的优劣状态。八.投资36/36\n本工程自控系统的预算费用约占污水处理厂总投资的5%左右。与其它污水处理厂相比，本工程的自控系统投资是中等偏下，性价比较高。九.结束语污水处理厂自控系统是根据工艺要求在确定的设计原则下进行设计，既保证污水处理系统的正常运行，又尽可能的降低了工程的造价投资。污水处理厂自控系统是整个污水处理工程的重要组成部分，其设计好坏与控制设备选择是否适当，不仅关系着自控系统的性价比的高低而且对以后整个污水处理厂运行维护的难易有着重要影响。以下对污水处理厂自控系统进行详细的阐述。设备单价表序号名称型号规格材质数量生产厂家单价总价PLC1主站140针前连接器6ES73921AM000AA02SIEMNS200.00400.002电源模块PS307,24VDC,5A6ES73071EA000AA01SIEMNS1,154.001154.0036/36\n3SIMATICS7-300CPU6ES73152AG100AB01SIEMNS11877.3111877.314总线接头BUSCOMN6ES79720BB500XA07SIEMNS340.002380.00532点数字量输入6ES73211BL000AA01SIEMNS2198.002198.00632点数字量输出6ES73221BL000AA00SIEMNS78点模拟晕输入6ES73317NF000AB01SIEMNS3340.00003340.00.008导轨6ES73901AJ300AA01SIEMNS340.00340.009存储卡6ES79538LL200AA01SIEMNS3844.003844.0010CP343-1Lean6GK73431CX100XE05SIEMNS200.001000.00PCL-1远程站1ETM200电源模块PS5A6ES73071EA000AA01SIEMNS1,154.001154.002导轨6ES71951GF300XA01SIEMNS340.00340.003DP接口模块IM153-16ES71531AA030XB01SIEMNS2369.002369.00432点数字量输入6ES73211BL000AA01SIEMNS2198.002198.00532点数字量输出6ES73221BL000AA01SIEMNS4075.004075.0068点模拟量输入6ES73317NF000AB02SIEMNS3340.006680.0078点模拟量输出6ES73325HF000AB01SIEMNS4542.004542.00840针前连接器6ES73921AM000AA05SIEMNS200.001000.00PLC1-2远程站1ETM200电源模块PS5A6ES73071EA000AA01SIEMNS1,154.001154.002导轨6ES71951GF300XA01SIEMNS340.00340.003DP接口模块IM153-16ES71531AA030XB01SIEMNS2369.002369.00432点数字量输入6ES73211BL000AA01SIEMNS2198.002198.00532点数字量输出6ES73221BL000AA01SIEMNS3075.003075.0068点模拟量输入6ES73317NF000AB01SIEMNS3340.003340.0078点模拟量输出6ES73325HF000AB00SIEMNS840针前连接器6ES73921AM000AA03SIEMNS200.00600.00PLC1-3远程站1ETM200电源模块PS5A6ES73071EA000AA01SIEMNS1,154.001154.002导轨6ES71951GF300XA01SIEMNS340.00340.003DP接口模块IM153-16ES71531AA030XB01SIEMNS2369.002369.00432点数字量输入6ES73211BL000AA02SIEMNS2198.004396.00532点数字量输出6ES73221BL000AA01SIEMNS3075.003075.0068点模拟量输入6ES73317NF000AB03SIEMNS3340.0010020.0078点模拟量输出6ES73325HF000AB02SIEMNS4542.009084.00840针前连接器6ES73921AM000AA08SIEMNS200.001600.00PLC1-4远程站1ETM200电源模块PS5A6ES73071EA000AA01SIEMNS1,154.001154.002导轨6ES71951GF300XA01SIEMNS340.00340.003DP接口模块IM153-16ES71531AA030XB01SIEMNS1369.001369.00432点数字量输入6ES73211BL000AA02SIEMNS2198.004396.00532点数字量输出6ES73221BL000AA01SIEMNS3075.003075.0068点模拟量输入6ES73317NF000AB03SIEMNS3340.0010020.0036/36\n78点模拟量输出6ES73325HF000AB02SIEMNS4542.009084.00840针前连接器6ES73921AM000AA08SIEMNS200.001600.00编程软件1485驱动软件6ES7870-1AA01-0YA01SIEMNS10500.0010500.002PLC组态软件开发版6AV6381-2BN07-0AV01SIEMNS13632.3013632.303plc组态软件运行版6AV6381-2BD07-0AV04SIEMNS8510.0034040.004plc编程软件STEP76ES7810-4CC08-0KA51SIEMNS10566.1810566.18其他1PLC电缆6XV18300EH10600SIEMNS106000.002Profibus/485防雷器　8　3502800.003以太网防雷器　7　12809860.004电源C级防雷器　14　239833572.005现场操作箱　14　80011200.006低压配电柜GGD800x600x22001　1500015000.007PLC柜GGD800x1000x22001　1500015000.008远程I/O柜GGD800x1000x22004　1500060000.009光电转换器　7　150010500.0010多模光纤　200　2400.0011操作台　2　850016000网络设备1工业控制计算机P42.8/1G/160G/10/100M以太网卡/DVD光驱/无软驱/键盘鼠标CDRW22"LCD三星2研华12280.0012280.002计算机Intel酷睿2双核E75002.93GHz2G3200G3戴尔或联想5495.0016485.003网络服务器　112280.0012280.00　4彩色喷墨打印机7000/A31HP66006600.005黑白喷墨打印机2668/A43HP5591677.006激光打印机5200LX/A31HP560056007不间断电源3KVA1山特46804680.008不间断电源1KVA4山特2080.008320.009投影仪索尼VPL-EX701索尼1000010000.0010网线+网头34501350设备总价：450045包装、运输及保险费：450045×5%=22502工程编程调试费：100000元税费(工程税5%)：572547×5%=28627合计：60117436/36