污水处理技术方案 45页

'长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件目录1．工程概况31．1工程简介31．2工程内容31．3供货范围43．1设计原则53．2设计规范及依据63．2.1标准规范63．2.2验收标准及规范6（设备制造、工程实施、工程验收必须满足，并且不限于下列国家标准规范：）6GB/T50311-2000---《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》63．2.4自控系统的选型要求及标准或规范74．1系统特点84．2总体设计框架84．3系统集成依据原则94．4系统主要构成94．4．1系统布置图104．4．2系统主要目标104．4．3系统的特点114．4．4系统控制等级114．4．4．1就地手动控制级114．4．4．2现场手动（MMI）控制级114．4．4．3现场PLC自动控制级125．1管理系统13(1)系统组成13(2)网络功能及设计13(3)系统结构设计13(4)网络安全14(5)防火墙145．2监控系统14(1)系统主要组成14湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件(2)软硬件功能15(3)主要功能15(4)监控软件165．3设备功能16A．HMI（人机界面）／数据服务器16B．监控计算机17C．部分污水处理监控软件功能：176．1工程设备明细表226.2设备技术要求：276.2.1不间电源UPS276.2.2防雷器:277．1控制站功能简述317．1．1变配电室现场控制站(PLCL)317．2综合楼配电室现场控制站(PLC2)337．3脱水机房现场控制站(PLC3)347．4氧化沟现场控制站(PLC4)347．5碧桂园泵站控制站(PLC5)348.2、系统的设计框架368.3、技术方案371.系统的功能需求分析432.系统的总体设计架构432.1防雷432.2接地443.电源与信号数据通信接口防雷的配置443.1电源防雷地配置443.2数据（信号）通信接口避雷器的配置45湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件第一章、工程概述城市污水处理厂建设作为城市环境污染防治的重要措施和手段之一，越来越受到政府和关心环境治理人士的重视。近几年来，我国政府加大了城市污水处理基础建设的投资力度，对改善城市区域水环境质量监控发挥了重大的作用。本技术方案根据“长沙星沙城北污水处理工程总规模为7万吨/日自控、及电气技术需求”的要求及湖南仪峰优化控制技术有限公司对同类项目实际情况了解及多年自控系统控制经验编制而成，方案包括自动控制、通信系统设计和实施内容，我方认真开展整个系统的需求分析、详细设计、实施进度设计，涵盖系统二次开发、安装、测试、试运行、培训等全过程，满足本系统招标文件中的所有技术运行要求。1．工程概况1．1工程简介长沙星沙城北污水处理工程总规模为7万吨/日。厂区位置星沙镇石子村丁家段捞刀河旁，占地面积约550亩。该工程主要是为处理城市污水，减少或避免污水直接排入捞刀河，污染湘江流域，属湘江流域环境治理项目。1．2工程内容为完成本工程自控系统所需的一切工作，均为本技术方案的工作内容。主要包括：（但不限于）1﹞自动控制系统设备供货、安装、调试；2﹞计算机监视系统（SCADA）供货、安装、调试；3﹞全厂自控系统通讯及接口设备的供货、安装、调试；4﹞自控系统的接地及设备的供货、安装、调试；5﹞总线通信线缆、自控系统所需的光缆供货、安装、调试；6﹞二次设计；7﹞文档编制；8﹞系统的整体调试；9﹞设备的测试、安装、调试、试运行及培训；10﹞自控系统软件编制11﹞全厂的整体调试：当工艺设备，电气设备及本合同的承包人达到各自湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件同包下的调试要求后，在发包人协调下由牵头组织全厂进行调试，在联动试车期间各合同包承包人对各自合同范围内所出现的问题自行解决。承包人在竣工验收、正式投产后一个月肉仍需有人在现场跟踪服务。我公司承诺对上述内容进行完整的详细设计和系统集成，包括外购、运输、现场实施、系统安装调试、运行、培训及售后服务。1．3供货范围1）全厂建有5套PLC现场控制站，设备选施耐德（Premium）系列及相关辅件；2）全厂1套中央控制系统，包含SCADA功能、数据服务功能、WEB服务功能、通信网络功能等；3）全厂设有网络设备1套以及配套的网络管理和监控管理软件，完成高速高效实时环网的构成4）全厂1套完整的电源供给方案，包括UPS不间断电源系统；5）全厂电源、信号、通讯设备都设有防雷浪涌，确保自控系统能够稳定运行，对整个自控提供防雷保护；6）全厂的高低压电气配电系统；7）招标文件中规定的能够完成控制功能的所有软件；8）对所供设备进行安装和调试（包括所有主材和辅材），保证系统能够高质量响应工厂的运行要求，达到优化管理目的。第一章、工程总体设计目标本自控系统由中央控制系统和5个现场控制站组成，工作人员只需在控制室便能够对全厂的设备进行监控。现场控制站PLC是直接控制和监控若干生产过程的单元，进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、监测的控制，并向上级控制单元进行实时传送。上级控制单元可调用各现场站的全部运行信息，通过一定权限，设定控制现场主要设备的启动和停止。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件中央控制室实现全厂生产过程的实时监控和生产管理以及系统运行维护，通过光纤以太网与现场控制站进行。五个现场控制站根据工艺区域划分，其中PLC1控制站设在变配电室，PLC2控制站设在综合楼配电室，PLC3控制站设在脱水机房，PLC4控制站设在氧化沟，PLC5控制站设在碧桂园泵站。中央控制室可以实时显示整个控制系统的工作状态，根据各现场PLC站采集的数据，对各工艺参数和动力设备的运行实时显示、记录、分析、统计、事故报警、打印、存储等，在控制屏上显示动态工艺流程图并在图中相应位置显示被测工艺参数的实时值，动力设备的运行情况，已发生的事故，显示模拟量检测值的各班、日、月、年曲线图、直方图、趋势图等。每个现场控制站配置触摸屏和手动操作按钮，当选择手动或检修模式时，可以通过触摸屏和按钮进行手动操作。并在触摸屏上在显示所辖工段的工艺流程图，工艺参数，电气参数，及设备运行状态，还可以设定工艺参数，控制电气设备。提供先进的优化控制手段，满足生产工艺要求，对使用单位高度负责和态度，保证系统长期稳定、经济运行。在总体设计时，也必须考虑为将来厂级系统的功能扩展，提供方便的接口，从而不必重复投资，节约成本。其目标就是：1)提高自动化水平，高质量响应工厂的运行要求，适应优化管理的运作模式。2)让系统长期稳定、经济运行，增效益，降低消耗。3)让系统集开放、先进、实用于一体的优化设计。第一章、工程总体设计原则、依据与规范3．1设计原则l可靠性---整个系统模块采用世界知名品牌，模块化设计，层结构分布式，控制相对独立，通过总线又相互交换数据。l经济性---系统具有很好的性价比指标，充分考虑用户的投资成本和系统运行成本。l实时性---对事件、事故的响应时间，均满足需求。l实用性---系统投运后，在经济、技术和社会效果上表现出的有益结果。l先进性---系统设计以“现场无人值守,总站1人值班”为目的,设备的启、停及联动运行均可由中央控制室远程操作与调度。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件l开放性---系统的扩展、二次开发、数据接口，均可以由客户自行完成。l完备性---系统功能全面。3．2设计规范及依据3．2.1标准规范所有的材料和设备都符合最新公布的国际仪器协会、GB、IEC、ISO等有关标准，并以其要求最高的执行之。设备的安装应符合最新的国际组织协会标准和执行规范或其他国际认可的同类标准中的要求。3．2.2验收标准及规范（设备制造、工程实施、工程验收必须满足，并且不限于下列国家标准规范：）CECS81：96----《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》GB/T8566-95---《信息技术软件生存期过程》GB2887-89---《计算机站场地技术要求》GB50174-93---《电子计算机机房设计规范》GB8566---《计算机软件开发规范》GB/T12504---《计算机软件质量保证规范》GBJ42-81---《工业企业通信设计规范》ANS1488---《可编程仪器的数字接口》GBJ79-85---《工业企业通信接地设计规范》GB7450-87---《电子设备雷击保护条例》GB4208-93---《外壳防护等级》IEC1000---1995《电磁兼容性》GB7450-87---《电子设备雷击保护条例》IEEE472---《浪涌保护规格》IEC61754---《光纤连接器接口》IEC1158---《现场总线标准》GB50334-2002---《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50168-92---《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50052-95---《工业与民用供配电系统设计规范》GB/T50311-2000---《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件3．2.4自控系统的选型要求及标准或规范IEC国际电工委员会ISO国际化标准组织ODVA开放型设备网制造商协会EC欧洲安全标准JIS日本工业标准UL美国保险商实验标准CSA加拿大标准协会3．2.5主要标准如下：GB、GBJ、HGJ使用的标准除安装图纸中规定的安装标准外，其他参照各相应部分中确定的标准。进口设备的安装和调试严格按各设备附带的说明书，以及生产厂家的安装说明和有关规定。GB50093-2002《工业自动化仪表工程验收规范》GBJ131-90《工业安装工程质量评定统一标准》GBJ235-82工业管道施工及验收标准GB50184-93工业金属施工及验收标准GB50252-94工业安装工程质量检验评定统一标准GB50254-96电气装置安装工程低压电器施工和验收规范GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ131-90自动化仪表安装工程质量检验评定标准B50150-91《电气装置安装工程电气设备交接实验规范》GB50254-50259-96《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50171-92《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》第一章、总体设计方案4．1系统特点本控制系统遵循“集中管理、分散控制、数据共享”的原则，设计选型先进、安全可靠、价格合理，选用的PLC控制器、计算机、通讯设备等保证能长期、稳定、高效地运行。以标准的、开放的现场总线为基础的、以全厂集成自动化和管控一体化为概念的生产过程自动化系统。自动控制系统的设计按照工艺要求进行，符合电气规格和管道工艺图，使所有的控制编控用户化。运行采用计算机技术全面实现自动化控制，对运行工况进行自动监测和事故报警。通过数据通讯总线数据传送。生产过程自动化控制系统要求安全、实用、经济、高效，能达到当前污水厂自动化先进水平。系统采用可编程序控制器（PLC）作为主控制器，以标准的、开放的工业以太网作为系统主干网络，配以高性能、高可靠度的控制站，组成具有服务器性质的最新一代的控制系统。系统构成的所有硬件均采用国内外知名公司的产品,这些产品在国内许多企业已广泛使用,实践证明它们是成熟的产品。并可利用网络技术完成系统的纵向与横向扩展；检修系统的任一部分，不会影响其他部分的正常运行。4．2总体设计框架我们在设计污水厂自控系统时必须紧密结合业主方的总体规划，由于整个污水厂的建设包括土建、机电安装、强弱电系统、自控仪表等多个部分组成，并是分期进行，所以设计要尽量掌握如下设计原则：1)系统规划应根据实际需求进行，围绕生产、安全、管理三大块进行设计；2)在考虑系统设计时应尽量选择通用的具有知名度的品牌或系统，或遵循同一技术标准的开发式系统；3)一旦总体设计被业主认可后，必须严格按照“系统兼容、节约投资”的原则建设各期的智能化系统；4)在设计时注重各子系统的整体衔接；湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件1)部分相同除具有开放性外，还应具有冗余特性，可随后期项目的开展而提供扩充；在遵循整体设计原则的前提下，还必须掌握污水厂的建设注重实用性的特点，避免造成业主在投资上的重复性，注重产品选型的技术特性和开放性，明确建设各系统的用户需求和目的。4．3系统集成依据原则1)遵循《长沙星沙城北污水处理厂自动化控制系统技术规格书》需求中的技术要求，并在项目实施过程中对该技术要求进行修改和扩充，逐步创建和完善具有普适性的水工业自动化控制的标准规范体系；2)合理规划、分类实施，逐步解决目前各类自动监控系统开放性差、升级维护困难、改造成本高等普遍存在的问题，逐步实现系统的数据集成，实现全厂各级各类自动监控系统数据的快捷共享；3)充分利用现代计算机、自动化、通信技术的最新成果，以更高的性价比，实现真正的在线监测；4)尽量利用好现有仪器设备资源，保护环保投资；5)避免盲目追求高新技术或高指标，以经济适用、技术成熟、稳定可靠为原则；6)具有较强的可扩展性，以适应未来应急中心功能的扩展。4．4系统主要构成长沙星沙城北污水处理厂自控系统和信息化系统主要分为三个层次：第一层是中央监控系统，第二层是现场PLC控制系统，第三层是现场设备、仪器仪表和电力部分。中央监控系统采用的是基于研华工控机的计算机硬件，通过工业组态软件、工业实时数据库软件和人机界面系统和管理系统进行通讯，主要完成数据集中管理，历史数据的管理等任务。现场PLC采用世界品牌施耐德公司功能强大的Premium系列控制系统，实现采集生产现场的各种数据，自动完成污水厂各工段设备的自动控制，完成对生产工艺设备的故障监测、故障报警。第三层采集的是各类仪器仪表数据及记录各类设备的过程参数并送至上层控制系统。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件实现这些硬件设备之间相互通讯的是光纤环网、工业以太网和各种现场总线。结构层次如下：中央控制室现场PLC控制站设备、仪表、电力系统I/O、总线（MB+）、RS485光纤、工业以太网4．4．1系统布置图4．4．2系统主要目标湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件·依据整个系统的运转情况，进行统一调配、控制；·完全开放的信息化系统；·实现全面自动化、综合化、集中化、智能化；·保证现场设备合理、节能、经济、最长使用寿命的运行；·为安全、高效的管理提供物质基础的保证。4．4．3系统的特点·本方案以分散控制、集中监视管理原则为核心；·结构基于开放的网络系统结构，系统的互连性，扩展性和开发性性能卓越，便于协调的整体集成、设计、开发和运行过程的维护；·采用冗余环网协议，保证监控系统永远不会Down机；·控制子系统和中央监控系统连接采用工业以太网，便于和其他系统集成；·控制子系统基于PLC控制系统，内嵌网关功能，更大程度集成各种现场总线和工业网络；·基于最新软件和网络技术的HMI系统和过程控制系统，集成最新的底层通讯和数据服务架构，而且还可以方便的集成第三方的系统；·支持Internet/Intranet基于WEB技术的远程访问功能，二台实时监控互为热冗余。4．4．4系统控制等级本系统的控制等级由高到低依次为：就地手动控制级、现场手动（MMI）控制级、现场PLC自动控制级、中央控制级。对应主要设备控制模式分为三种：手动控制方式、自动控制方式（其中现场手动（MMI）控制级在自动控制方式中触摸屏上实现）、远程控制方式。主要成套供货设备转换开关分为三档：手动/自动/程控；单套设备转换开关分为二档：就地/控远程。4．4．4．1就地手动控制级就地手动控制级即现场按钮箱控制方式，主要用于污水厂主要设备手动控制方式。如：格栅、闸门、鼓风机、提升泵、搅拌器、电动阀等。现场按钮箱带有开/停按钮、急停按钮，并与电机启动器相连，这些设备的看着由现场按钮箱来完成。4．4．4．2现场手动（MMI）控制级湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件每个现场控制站内均设人机界面（HMI）：主要通过安装于PLC柜的触摸屏实现。操作人员通过人机界面（HMI）输入指令，进行手动现场操作，于污水厂其他部分独立，运行数据送中央控制室。4．4．4．3现场PLC自动控制级现场PLC自动控制级即现场控制站PLC控制方式，各个工艺区域内的连锁控制及程序控制主要通过现场控制级来实现。当污水厂在自动控制方式运行时，现场控制站PLC可以独立的、自动对它所负责的工艺区域进行控制，而不需任何中央控制级介入。并将采集到的设备数据及运行状态送至通讯网络中，为别的现场控制站PLC和中央控制站服务，同时接收其他现场控制站PLC及中央控制室送来的数据。现场控制站采用可编程控制器PLC。根据厂区总平面及工艺流程，全厂共设5套现场控制站。分别为变配电室现场控制站(PLCl)、综合楼配电室现场控制站(PLC2)、脱水机房现场控制站(PLC3)、氧化沟现场控制站(PLC4)、碧桂园泵站控制站(PLC5)。PLCl：负责变配电室、进水闸室、粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、倒伞曝气机、进厂水水质、化粪池等构筑物内设备的白控和数据采集。PLC2：负责污泥泵房、沉淀池、紫外线消毒池及出厂水水质等构筑物内设备的白控和数据采集。PLC3：污泥平衡池、污泥脱水机房等构筑物内设备的白控和数据采集。PLC4：厌氧池及氧化沟的仪表数据采集、搅拌机自控。PLC5：碧桂园泵站内水泵、格栅、闸门等设备自控。各现场控制分站分布在各工艺段，与中控室监控计算机通过工业以太网实现数据传输。如果污水处理厂的某一单元处就地手动控制级于远程控制方式时，负责这些设备的现场控制站PLC也将执行中控室传来的指令。第一章、自控系统管理监控湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件整个系统由三层网络组成，两台互为热备的操作及监控计算机，一台WEB、数据服务器，计算机之间通过以太网相连，以太网上可另挂若干个办公计算机安放于厂长办公室及其他生产部门；5个现场PLC控制站，它们通过(本方案同时3个工作站浏览)冗余环网以太网交换机，构成了光纤网专用工业控制总线(100M工业以太环网)；现场PLC控制站与设备之间以标准工业现场总线(Modbus)相连。5．1管理系统生产管理计算机网络为全厂搭建数字、语音、视频信息传输平台，连接厂内各个设备监控子系统和办公管理终端，提供全厂内部的信息管理结构、厂外信息交互接口和信息安全保护手段等。管理网络的建设完成基础硬件平台、基础软件、生产过程自动化控制子系统的数据库及通过WEB访问生产过程自动化控制子系统等工作。(1)系统组成a．数据服务器、web服务器；b．办公计算机c．办公打印机；d．以太网交换机；(2)网络功能及设计a所有工作站可利用IE浏览器浏览PLC控制系统生产过程、闭路监控系统的现场视频信号；可3个以上的工作站同时浏览；b．生产过程的全面查询，包括厂内全景、流程、过程参数、各种能耗、物耗、进、出厂水流量以及历史数据；c建立与外部Internet的双向连接，便于对外提供信息发布服务和从外部获取信息。d．系统具有延展性，系统的总体结构应合理，容量适度，扩展灵活，使系统资源配置可灵活增加，系统规模便于扩大，预留适当的扩展空间，并可满足用户今后对带宽的更高要求。e．网络系统具有高可靠性，出现故障要具有可靠的恢复手段，系统要具有一定的容错能力。f．从系统平台的构成到资源的利用均要有超前性，能平滑升级与过渡到更先进的系统。(3)系统结构设计系统以网络交换机为中心,通讯协议TCP／IP，系统架构Internet。网络系统对内通信主干网吞吐率支持大于1000Mbps，二级子网数据吞吐率100Mbps。对外与INTERNET及其他网络的信息交互通过路由器及防火墙的方式实现。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件网络管理中心设在综合办公楼中心控制室，定位该中心为污水厂办公信息的汇集点和与外界信息交换的出、入口。二级交换机通过光缆与中心交换机的的1000M模块相连，厂内部形成1000M主干，10M／100M交换／共享到桌面。服务器通过1000M网络与中心交换机相连，提供资源的高速访问通道。网络应用选用B／S(浏览／服务器)结构，利于统一用户操作界面，提高网络传输效率和稳定性。(4)网络安全系统具有完善的安全保密机制。a．硬件安全此次硬件选用的国内外知名品牌，PLC控制站为施耐得Premivm系列，交换机为MOXAEDS-510A等。质量安全可靠,在所处的物理环境能良好的控制性能。如：防静电温控的机房，强电设备对弱电设备的安全，设备处在不能被人为盗窃、破坏、操作的空间等。为确保系统安全可靠运行，还配置了在线式长时UPS电源及电源数据采集通讯有效防雷措施。b．网络操作安全限制网络的非法访问为网络系统安全提供了基本的保证.建立各级用户名及访问权限每一用户口令，根据级别选择口令限制：限制口令长度、不定期更改口令、口令唯一、口令超期宽限。建立各种限制：用户限制、站点限制、磁盘卷限制。设置登录跟踪安全日志。c.每台计算机均装有防病毒软件。(5)防火墙由于网络建立了与Internet的通讯，需要采用防火墙技术实现对本地网络的安全保护。5．2监控系统(1)系统主要组成a.二台配置了实时监控软件的工业计算机；b.与现场PLC控制站及相连的网络通讯接口适配器；c.工程师站计算机(此次工程不包含)；d.报表打印机和事故报警打印机；湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件e.PLC编程用便携式联想编程终端；f.WEB服务器。(2)软硬件功能两台工业计算机在功能上设计完全相同，与所有现场PLC控制站通讯、趋势、报警、报表、数据库连接等；且两台操作站之间互为热备冗余。当主站由于故障不能通讯时，备站立即接管所有功能；当主站恢复正常时，首先要将故障期间系统需存储的历史趋势数据、报警记录等从备站补回，然后再将所有控制功能自动切换到主站，由主站继续控制整个系统，备站重新回到热备状态，并连续地以主站为数据源同步更新所有数据。操作站必须配置了一个数据库连接软件，它的主要任务是将监控软件中的重要数据连续传递到数据库服务器中，且当主站出现故障时，备站能自动继续此任务。系统画面数据更新速率≤1秒钟。工程师站可以兼作操作员站，设定其访问权限用安全密码界定。可在线修改系统软件，并且实现在不需重启软件或计算机的前提下，运行版软件新旧版本间的无缝切换。趋势具有无级缩放、在线拷贝趋势数据至粘贴板、趋势备份(存储至文件)和恢复(从文件调至内存)等功能。人机交互画面上所有操作都能记录到日志文件中去。(3)主要功能a．实时接收PLC采集的各种数据，建立全厂检测参数数据库；处理并显示各种数据;b.监测全厂工艺流程和各部分的动态模拟图形;c.从检测项目中，按需要显示历史记录和趋势分析曲线;d.重要设备主要参数的工况及事故报警、打印制表;e.编制和打印生产日、月、年统计报表;f.在大屏幕显示器上实时显示工艺流程及各种设备的工作状态、报警;g对各种数据实时存储;h.通过WEB服务器对工艺流程、历史记录、各种设备工作状态、报表等的浏览。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件(4)监控软件考虑到厂级中央控制室连有多台计算机，这些计算机通过控制网和控制系统相连，负责监控全厂的各个工艺过程，运行在这些计算机上的软件采用的是成熟的、在国内外有过广泛的施耐德组态软件应用。该软件能够在微软WindowsXP平台上完全兼容运行。为避免在系统运行时，软件和硬件的升级不同步带来的问题，同时为了降低系统验收调试时的难度，本次系统均采用施耐德品牌。监控软件除了具有图形监控的功能之外，应考虑报警、趋势、报表等功能的设计，保证系统的完整。支持Internet基于Web技术的远程访问功能，在二次开发时不可以在有网络的任何地方登录系统后就能够在PC机上显示和分析当前的过程状态和历史数据。同时不同Web用户根据用户名和权限能看不同的画面。为了监控软件与自动化网络系统无缝集成，我们采用软件硬件为同一品牌，支持0DBC、0PC、SQL、DDE等标准数据交换方式.具有时间同步功能，可以确保整套SCADA系统时间的惟一性。使工业以太网为控制系统的最优化通讯和良好的互操作性提供保证,以及基于以太网的网络管理功能等,并且监控软件能够与MES系统进行连接提供相应的数据。5．3设备功能系统根据工艺的要求和监视和控制软件实时运行，主要设备应符合如下要求a．HMI（人机界面）／数据服务器冗余设置的HMI／数据服务器是污水厂控制数据的核心，且具有实时采集监控数据和工况进行存储和处理；保存各种系统组件如画面，报警定义，安全系统定义；并提供各种系统服务报警检测，存储历史数据，进行安全管理等功能。HMI／数据服务器具有安全登录、密码保护和数据传输功能，支持TCP／IP协议。WEB服务器安装Windows2000Server系统，保存了污水厂自动控制系统公用的数据和应用程序。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件WEB服务器的主要功能是数据管理，服务器通过软件系统实现对污水厂各种工作数据、故障报警记录的存取，数据查询和网络管理。系统中的任何数据点都可根据用户指定的速率采样存储。数据处理主要包括历史数据的保存和历史数据的显示。这些存储的数据是进行系统优化和调整的强有力工具。工程师们可以通过这些数据检查引起某项特殊事件或事故发生的原因。事件处理功能：系统中的重要操作和运行事件，WEB服务器都将对它进行记录、管理。事件处理主要包括：事件登录、事件检索、事件记录等。并具有事件记录打印功能。同时还可根据系统当前发生的事件自动触发执行制定的命令和程序。b．监控计算机它们应独立工作，相互热备。提供动态的工艺监控图形，具备友好的人机界面，且所有画面均在系统启动时自动从HMI／数据服务器获取，在操作员站不需保存任何画面。监控计算机的主要功能有：图形功能：生成总平面图、工艺图、工艺区域图、工艺单元图、工艺控制图、单元控制图，给用户提供友好的人机界面。控制功能：在控制图形上通过鼠标和键盘对工艺参数进行修改，对工艺过程和控制设备进行控制和调节；报警功能：在设备及工艺过程中发生故障时发出警报，显示故障点和故障状态，按照报警等级作出相关反应，记录故障的信息；安全操作：设立不同的安全操作等级，针对不同的操作者设置相应的加密等级，记录操作员及其操作信息；动态显示：对全部工艺过程、工艺参数、设备状态等通过颜色变化、百分比、色标填充等手段进行显示；数据管理：记录并显示工艺参数的变化曲线或趋势图，利用历史数据和实时数据建立各种必须的数据库，进行数据传送和报表白动打印(日报、月报、年报)。C．部分污水处理监控软件功能：说明：以下软件工艺流程界面，并非根据贵单位污水处理厂的实际情况设计，只供查孝（1）污水处理工艺流程模拟图湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件（2）对加药设备的监视图（3）格栅处理模拟图湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件（4）絮凝环节模拟图（5）水泵机组运行图湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件（6）水泵编辑软件的模块界面湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件（7）污泥脱水模块界面（8）氧化沟模块界面湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件第一章、系统设备要求系统主要设备（如计算机及其相关设备）我们按照市场最新流行的主流配置供货，完全《长沙星沙城北污水处理厂自动化控制系统技术规格书》要求。本工程所使用的和供应计算机上安装的所有软件都为正版软件，包括操作系统、常用软件、上位机软件、编程软件等杀毒软件。具体设备见表：6．1工程设备明细表序号设备名称规格型号生产厂家数量单位备注变配电室低压配电室PLC1部分1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个　2TSXRKY12EXPremium扩展机架,12槽施耐德1只　3TSXPSY5500M电源,110/220VAC35W施耐德1只4TSXP572634MPremium控制器,嵌装Ethernet接口施耐德1只　5TSXMRPP224KUnityV2PCMCIA存储扩展卡（SRAM),程序存储224K,数据存储0K施耐德1只　6TSXMBP100MB+通讯卡施耐德1只　7TSXMBPCE030分支电缆，用于MB+通讯卡施耐德1只　8TSXDEY64D2K开关量输入,64点,24VDC施耐德2只　9TSXDSY64T2K开关量输出,64点,24VDC施耐德2只　10TSXAEY1600模拟量输入,16点施耐德2只　11TSXASY410模拟量输出,4点施耐德2只　12TSXCDP202HE10带状连接电缆施耐德12只　13ABE-7H16R10无源连接子基版施耐德12只　14TSXBLY01开关量和模拟量I/O模块端子块,20针施耐德2只　15TSXCAP030SUB-D3m连接电缆施耐德4只　16ABE-7CPA02ABE基板施耐德4只　17连接光缆（含附件）　　500米国产品牌18电源专送铠装电缆　　2000米国产品牌19PLC程序　煜城1套　20工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套21PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套综合配电室PLC2部分湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个　2TSXRKY12Premium机架,12槽施耐德1只　3TSXPSY5500M电源,110/220VAC35W施耐德1只　4TSXP571634MPremium控制器，嵌装Ethernet接口施耐德1只　5TSXMRPP224KUnityV2PCMCIA存储扩展卡（SRAM)，程序存储224K，数据存储0K施耐德1只　6TSXDEY32D2K开关量输入,64点,24VDC施耐德3只　7TSXDSY32T2K开关量输出,32点,24VDC施耐德1只　8TSXAEY1600模拟量输入,16点施耐德1只　9TSXASY410模拟量输出,4点施耐德1只　10TSXAEY16T2D开关量输入,16点施耐德1只　11TSXCDP202HE10带状连接电缆施耐德8只　12ABE-7H16R10无源连接子基版施耐德8只　13TSXBLY01开关量和模拟量I/O模块端子块,20针施耐德1只　14TSXCAP030SUB-D3m连接电缆施耐德2只　15ABE-7CPA02ABE基板施耐德2只　16连接光缆（含附件）　　500米　17PLC程序　煜城1套18工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套XBTGT5230触摸屏施耐德1台19PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套　脱水机房配电室PLC3部分1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个　2TSXRKY12Premium机架,12槽施耐德1只　3TSXPSY5500M电源,110/220VAC35W施耐德1只　4TSXP571634MPremium控制器，嵌装Ethernet接口施耐德1只　5TSXMRPP224KUnityV2PCMCIA存储扩展卡（SRAM)，程序存储224K，数据存储0K施耐德1只　6TSXDEY16D2K开关量输入,16点,24VDC施耐德1只　7TSXDSY08T2K开关量输出,8点,24VDC施耐德1只　8TSXAEY420模拟量输入,4点施耐德1只　9TSXASY410模拟量输出,4点施耐德1只　10TSXCDP202HE10带状连接电缆施耐德4只　11ABE-7H16R10无源连接子基版施耐德4只　12TSXBLY01施耐德1只　湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件开关量和模拟量I/O模块端子块,20针13TSXCAP030SUB-D3m连接电缆施耐德2只　14ABE-7CPA02ABE基板施耐德2只　15连接光缆（含附件）　　350米国产品牌16PLC程序　煜城1套　17工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套18XBTGT5230触摸屏施耐德1台19PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套　氧化沟配电室PLC4部分1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个不锈钢2TSXRKY12Premium机架,12槽施耐德1只　3TSXPSY5500M电源,110/220VAC35W施耐德1只　4TSXP572634MPremium控制器，嵌装Ethernet接口施耐德1只　5TSXMRPP224KUnityV2PCMCIA存储扩展卡（SRAM)，程序存储224K，数据存储0K施耐德1只　6TSXDEY16D2K开关量输入,16点,24VDC施耐德3只　7TSXDSY08T2K开关量输出,08点,24VDC施耐德1只　8TSXAEY1600模拟量输入,16点施耐德3只　9TSXASY410模拟量输出,4点施耐德1只　10TSXCDP202HE10带状连接电缆施耐德8只　11ABE-7H16R10无源连接子基版施耐德8只　12TSXBLY01开关量和模拟量I/O模块端子块,20针施耐德1只　13TSXCAP030SUB-D3m连接电缆施耐德6只　14ABE-7CPA02ABE基板施耐德6只　15连接光缆（含附件）　　350米国产品牌16PLC程序　煜城1套　17工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套18XBTGT5230触摸屏施耐德1台19PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套　碧桂园泵站PLC5部分1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个不锈钢2TSXRKY12Premium机架,12槽施耐德1只　3TSXPSY5500M电源,110/220VAC35W施耐德1只　4TSXP571634MPremium控制器，嵌装Ethernet接口施耐德1只　湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件5TSXMRPP224KUnityV2PCMCIA存储扩展卡（SRAM)，程序存储224K，数据存储0K施耐德1只　6TSXMBP100MB+通讯卡施耐德1只　7TSXMBPCE030分支电缆，用于MB+通讯卡施耐德1只　8TSXDEY16A2开关量输入,16点,24VDC施耐德1只　9TSXDSY08R4D开关量输出,8点,24VDC施耐德1只　10TSXAEY420模拟量输入,4点施耐德1只　11TSXASY410模拟量输出,4点施耐德1只　12TSXBLY01开关量和模拟量I/O模块端子块,20针施耐德3只　13TSXCAP030SUB-D3m连接电缆施耐德1只　14ABE-7CPA02ABE基板施耐德1只　15连接光缆（含附件）　　350米国产品牌16PLC程序　煜城1套　17工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套18XBTGT5230触摸屏施耐德1台19PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套　I/O站控制柜部分(M340)1PLC柜H×W×D=2000mm×800mm×600mm煜城1个不锈钢2BMXXBP120012槽底板施耐德1只　3BMXCPS3500电源施耐德1只　4BMXP341000CPU施耐德1只　5BMXNOE0100NOE施耐德1只　6BMXDDI1602数字量输入，16点，24VDC施耐德2只　7BMXDRA0805数字量输出，8点，24VDC施耐德1只　8BMXAMI0410模拟量输入，4点施耐德1只　9BMXFTB2010连接器施耐德4只　10连接光缆（含附件）　　150米　11PLC程序　煜城1套国产品牌12工业以太网交换机EDS-510A-3SFPSFP-2GSXLCMOXA1套13XBTGT5230触摸屏施耐德1台14PLC柜内附件开关器件、继电器、端子排、隔离器、电涌、标签、线槽等煜城1套　中央控制室序号规格型号描述　数量单位　1UNYSPUEFUCD41UNITYPRO,XL版本,Singlelicense施耐德1只PLC编程软件2TSXCUSB485+TSXCRJMD25USB编程电缆施耐德1只湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件4上位机监控软件VijeoCitect客户端－500点,独立USBKey施耐德1套　5上位机监控软件VijeoCitect服务器—500点,开发光盘包＋并口Key施耐德2套　6工业管理计算机C2D3.0G/2GDDR2/500GHDD独显128M/1GBE/DVD-ROM工控机(研华)显示器21＂(三星)3套7路由器D-LinkDI-602MB+　1套　8系统软件WindowsXP　2套　9控制系统应用软件　煜城1套　10操作台H×W×D=2000mm×1500mm×800mm煜城3套可根据业主具体要求作变更　1119＂机柜H×W×D=2000mm×700mm×800mm煜城2套可根据业主具体要求作变更12黑白打印机HPLaserjet5200　1套　13彩色打印机EPSONStylusPhotoR800　1套　14UPSAPC10KVA60min在线式　1套　15携带式编程器IBM1台　16安装附件直流开关电源、电源滤波器等其他配件　1套PLC柜内主要附件清单　中间继电器（欧姆龙MY2NJ）防雷器空气开关（施耐德）端子排（凤凰）PLC1481211530PLC23289330PLC386790PLC4321314440PLC5825100进水间室8　4100总控间　67100合计136475716906.2设备技术要求：6.2.1不间电源UPS湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件品牌：APC高频在线、正弦波输出、输出输入完全隔离；开机自检测功能，自动旁路功能。APC品牌。技术指标如下：输入电压：160V～270V，50Hz／60Hz±5％，单相输出电压：220V，50Hz±O.5％，单相功率因素：O.95(满载)后备时间：≥60分钟(额定负载)过载能力：110～140％20秒；150％10个周波波形失真度：<3％噪声：≤45dB容量：10KvA环境温度：O～40℃相对湿度：95％无冷凝6.2.2防雷器:电源技术参数要求部分:交流标称电压230V／400V交流最大持续工作电压385V交流最大持续工作电压385V交流最大持续工作电压255V标称放电电流(8／20us)20kA最大放电电流(8／20us)40kA雷击冲击电流(10／350us)12kA电压保护水平≤1.75kv5kA时，电压保护水平≤1.35kv电压保护水平≤1.5kV响应时间≤25ns响应时间≤lOOns24V直流电源供电防雷器的技术参数要求：SPD控制LifeCheck供电方式24VDC湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件标称电压24V直流最大持续工作电压33V总雷电冲击电流(10／350us)lOkA每线雷电冲击电流(10／350us)2.5kA信号防雷器的技术参数要求:标称电压24V直流最大持续工作电压33VDl总雷电冲击电流(10／350us)lOkADl每线雷电冲击电流(10／350us)2.5kA线-PG电压保护水平(1Kv／usc3)≤45V线-线电压保护水平(IimpDl)≤102V线-PG电压保护水平(IimpDl)≤66V电压保护水平(1KV／usc3)≤90V6.2.3监控工业计算机:品牌：研华CPU：Core2DuoE84003.OGHz／1333MHz／6MB／45nm；液晶显示器：21＂、分辨率1600x1200扫描频率≥100Hz；内存：≥2048MB；独立显卡；显存：≥128MB；硬盘：≥500GB；光驱：DVD-RIM；集成一个千／百兆自适应以太网控制器；相对湿度：10～80％(无冷凝)；工业型19＂标准机箱，研华整机原厂生产。6.2.4WEB、数据服务器：品牌：研华CPU：Core2DuoE84003.OGHz／1333MHz／6MB／45nm；液晶显示器：21＂、SVGA分辨率1600x1200扫描频率≥100Hz；内存：≥2048MB；湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件独立显卡；显存：≥128MB；硬盘：≥500GB；光驱：DVD—RM；集成一个千／百兆自适应以太网控制器；相对湿度：10~80％(无冷凝)；工业型19＂标准机箱，研华整机原厂生产。6.2.5激光打印机HP品牌Laserjet5200；激光打印机，打印速度每分钟不小于22页；分辨率：≥1200×1200dpi；缓存≥32MB；页面：A3／A4；内置10／100M自适应网卡；6.2.6喷墨打印机EPSON品牌StylusPhotoR800；8色墨盒；分辨率：≥5460×1440dpi；页面：A4。6.2.7工业以太网交换机交换机要求适应于系统所有交换机要求，包括控制网中心交换机、管理层交换机、现场PLC柜交换机等。品牌：MOXA模块化结构设计，支持光纤及双绞线接口，可提供2个以上100／1000Base光口，8个电口以上双绞线最大连接长度：100米；网络标准：IEEE802．3以太网；网络协议：TCP/IP；背板容量5．6G支持Port—basedVLAN，IEEE802．1Q湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件VLAN及GVRP协议，对网络进行灵活的划分；因此，用户可实现对全厂网络的远程监控，当故障发生时，用户可在第一时间实现故障的诊断和定位。支持IGMPSnooping、GMRP协议，对组播(Multicast)流量进行筛选与过滤；支持QOS(IEEE802．1p／1Q)及TOS／DiffServ，对信息设定不同的优先权(Priority)；支持IEEE802．3ad、LACP，以实现链路的聚合，提高重要设备间的通讯带宽；支持冗余环网协议，在满负载状态下，环网自愈切换时间少于30毫秒；支持RSTP~TP协议(IEEE802．1w／d)；支持SNTP协议，IEEE802．1XUserAuthentication(Radius)网络管理和监控功能；支持基于web浏览器方式的SNMPV1V2V3管理，具有console口；支持RMON网络远程监控功能；支持继电器输出报警；支持SNMPTrap功能，能捕获远程报警信号；支持LLDP协议；支持E-Mail方式向控制中心发送现场故障警告；提供端口镜像功能，端口流量设置100Kbpsto　102400Kbpsorto256000kbps；提供丰富的LED提示灯，可分类显示电源、故障、运行、连接及功能选择状态等；外壳工业防护等级至少为IP30；支持导轨（Din-rail）或面板两种安装方式；工作温度：-10℃～+60℃储藏温度：-40～85℃工作湿度：5％～95％6.2.8便携式编程器品牌：LenovoIBMThinkPadCPU：Core2DuoP86002.4GHz3MBL2cache1066MHzFSB液晶显示器：14.1＂WXGA+LED1440x900内存：≥2048MB；湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件独立显卡:ATIHD3470256M；硬盘：≥250GB；光驱：DVD-RIM；主板芯片:IntelGM45+ICH9M其他:Intel5100AGN/蓝牙/摄像头2G讯盘/指纹识别/读卡器/6芯电池(3小时)/WindowsVista重量:2.5Kg第一章、现场控制系统现场PLC控制站是直接控制和监测若干生产过程的单元，进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、监测和控制，并向上级控制单元进行实时传送。上级控制单元可调用各现场站的全部运行信息，通过一定权限设定控制现场主要设备的启动和停止。现场控制站设备主要包括可编程序逻辑控制器（PLC）、分布式I/Ｏ模块及总线连接器、现场操作界面——触摸屏、隔离装置、PLC柜、不间断电源（UPS）、防雷电保护装置。各现场控制站通过工业以太网交换机接入自愈光纤环网。PLC站电源采用专送电缆铠装电缆。7．1控制站功能简述7．1．1变配电室现场控制站(PLCl)负责变配电室、进水闸室、粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池、2座厌氧池及氧化沟、厂区污水泵站等构筑物内设备的白控和数据采集。采用Premium系列。主要设备及附件见《工程设备明细表》a．监控的设备和过程参数包括：进水闸室：1套液位计，3套电动闸门。粗格栅：2套粗格栅除污机、1套无轴螺旋输送机、1套粗格栅前后液位差计。提升泵房：3台潜水提升泵、1套泵房液位计。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件细格栅及沉砂池：2套细格栅除污机、1套无轴螺旋输送机、2台鼓风机、1台砂水分离器、2台沉砂池搅拌机。检测仪表：进厂水水质综合分析仪(PH／T、C0D)，2套进水流量计。每座厌氧池及氧化沟：2台表曝机变频控制厂区污水泵站：2台潜污泵、1套液位计。b．工艺设备的控制：进水闸室：设置小型PLC控制I／Ｏ站，通过光纤介质以太网与PLCl通讯。对进水闸室设备控制，可实现远程启停控制，识别闸门开度，依据闸室水位对闸门进行自动控制。本小型PLC控制I／Ｏ站配备室外型小型控制箱，PLC模块采用Premiun系列，具备以太网通讯能力。粗格栅控制：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现就地和远方控制，PLCl控制站可根据格栅前后的水位高度差值，当达到设定的差值时自动启动格栅工作，或周期定时启停格栅，并实现螺旋输送机和格栅的联动控制。格栅启动的间隔和持续时间是连续可调的。提升泵组控制：提升泵所对应的MCC与PLCl的连接为硬接线。根据泵房泵池不同的水位域值以及水位变化趋势自动确定泵组运行数量、轮流等时工作并进行泵组启停控制。根据水位检测值对变频泵组进行调速控制。当水位低于干运行保护设定时，禁止所有泵组的运行和启动。细格栅控制：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现就地和远方控制，PLCl控制站可根据格栅前后的水位高度差值，当达到设定的差值时自动启动格栅工作，或周期定时启停格栅，并实现螺旋输送机和格栅的联动控制。格栅启动的间隔和持续时间是连续可调的。沉砂池搅拌机控制：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现远程启停控制。鼓风机控制：鼓风机设备配有专用控制箱与PLCl的连接为硬接线。鼓风机为间隔运行，可实现远程启停控制。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　砂水分离器控制：砂水分离器设备配有专用控制箱与PLCl的连接为硬接线，可实现远程启停控制。砂水分离器和鼓风机的联动控制厌氧池及氧化沟表曝机控制：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现远程启停控制，依据池内PH／T、0RP、D0、MLSS值对设备进行自动变频控制。厂区污水泵站潜污泵控制：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现远程启停控制。依据池内液位值对此设备进行自动控制。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件变配电室：通过Modbus现场总线与变配电室高、低压进线柜的测量保护装置通讯。检测进线柜、母联柜、高压开关柜、变压器等的电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、有关断路器的合闸和报警信号等运行状态。7．2综合楼配电室现场控制站(PLc2)负责污泥泵房、沉淀池、紫外线消毒池等构筑物内设备的自控和数据采集及出厂水水质的数据采集。采用Premium系列。主要设备及附件见《工程设备明细表》a．监控的设备和过程参数包括：污泥泵房：3台回流污泥泵及3台对应电动半球阀；2台剩余污泥泵及2台对应电动半球阀；1套液位计。沉淀池：共有2座终沉池。每座池有一套刮吸泥机。紫外线消毒池：紫外线消毒池随设备配有专用控制箱，2台深井泵及2台对应电动阀；1套液位计、出厂水水质综合分析仪(PH／T、C0D)；1套超声波流量计。b．工艺设备的控制：回流污泥泵控制：回流污泥泵所对应的MCC与PLC2的连接为硬接线。回流污泥泵为连续运行，根据回流污泥流量控制其中变频泵的频率．PLC2控制站根据运行需要和污泥泵房液位，对泵及出口电动阀进行联动启停控制。剩余污泥泵控制：剩余污泥泵所对应的MCC与PLC2的连接为硬接线。剩余污泥泵为连续运行，PLC2控制站根据运行需要和污泥泵房液位，对泵及出口电动阀进行联动启停控制。沉淀池刮吸泥机控制：随设备配有就地控制箱，控制箱与PLC2的连接为硬接线。刮吸泥机为连续或间歇运行，PLC2控制站根据运行需要对其进行启停控制。紫外线消毒池控制：配套专用控制箱和专用PLC站，与PLC2站通过厂区工业以太网通讯或Modbus现场总线相连。上位机采集紫外线消毒设备的自动、运行、故障等状态信号，根据要求控制设备的运行。深井泵及电动阀控制：深井泵及电动阀所对应的MCC与PLC2的连接为硬接线，PLC2控制站根据运行需要和液位，对泵及电动阀进行联动启停控制。7．3脱水机房现场控制站(PLc3)湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件负责污泥平衡池、污泥脱水机房等构筑物内设备的自控和数据采集。采用Premium系列。主要设备见《工程设备明细表》监控的设备和过程参数包括：平衡池：1台潜水曝气机、一套井液位计。污泥脱水机房：2台脱水机、2台污泥切割机、2台污泥进料泵、2加药泵、2台螺旋输送机、1套加药制备装置。污泥进料泵泥量用2套电磁流量计、加药泵药量用2套电磁流量计。工艺设备的控制：污泥脱水机房设备控制：随脱水机设备配有专用就地控制柜，控制柜与PLC3站通过厂区工业以太网通讯或Modbus现场总线相连。PLC3站监控脱水机房设备。平衡池潜水曝气机控制：潜水曝气机所对应的MCC与PLC2的连接为硬接线，PLC3控制站根据运行需要和液位，对潜水曝气机进行启停控制。7．4氧化沟现场控制站(PLC4)负责氧化沟构筑物内搅拌机、推流器等小型设备自控和检测仪表数据采集。PLC4室外放置，所配套的控制柜要求按室外标准定制，其柜体采用不锈钢SUS316制作。采用Premium系列。主要设备及附件见《工程设备明细表》每座厌氧池及氧化沟：6台潜水搅拌器、4台潜水推进器。检测仪表：2套回流流量计、氧化沟水位计、氧化沟水质分析仪(0RP、D0、MLSS)。厌氧池及氧化沟潜水搅拌器、推流器：通过电气MCC柜与PLCl硬接线，可实现远程启停控制，依据池内PH／T、0RP、D0、MLSS值对上述设备进行自动控制。7．5碧桂园泵站控制站(PLC5)负责碧桂园泵站构筑物内格栅、输送机、水泵等设备自控和水位差检测仪表数据采集。采用M340系列。主要设备及附件见《工程设备明细表》粗格栅控制：通过电气MCC柜与PLC5硬接线，可实现就地和远方控制，PLC5控制站可根据格栅前后的水位高度差值，当达到设定的差值时自动启动格栅工作，或周期定时启停格栅，并实现螺旋输送机和格栅的联动控制。格栅启动的间隔和持续时间是连续可调的。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件提升泵组控制：提升泵所对应的MCC与PLC5的连接为硬接线。根据泵房泵池不同的水位域值以及水位变化趋势自动确定泵组运行数量、轮流等时工作并进行泵组启停控制。根据水位检测值对变频泵组进行调速控制。当水位低于干运行保护设定时，禁止所有泵组的运行和启动。第一章、网络通信系统设计方案今天，实时的工业以太网技术在水待业中也得到了最广泛的应用，它的多主站、通用性、可以同时采用不同速率来传输大数量数据信息正好补足各种现场总线的不足。基本上满足了水工业系统各企业现场的生产管理与OFFICE系统通讯的要求。实时的工业以太网过去常用的工业现场总线，还具有系统的优势：（1）采用公认TCP/IP通讯协议,现场层就极易与Internet连接,实现各公司与众多现场层流程控制的无缝链接。价格低廉、稳定可靠通讯速率高、软硬件产品丰富，支持技术非常成熟，是工艺系统最受欢迎的通讯网络。（2）随着高速以太网等工业以太网技术的迅猛发展，基本上解决了初期工业以太网的确定性问题，其通讯速率一再提高，从10Mb/s，100Mb/s增加到今天的1000Mb/s，10Gb/s。在数据吞吐量相同的情况下，意味着网络负荷的大幅减轻，网络碰撞几率大大降低，提高了网络的确定性。（3）采用环形网络拓扑结构，功能强在的交换机可将网络细分为若干个网段。交换机之前，通过主干网络进行连接。交换机可对网络上传输的数据进行过滤处理，使每个网段内的节点之间数据的传输只限制在本地网段内进行而不需要经过主干网。使要本地数据传输不占其它网段的带宽，从而，大大降低了所有网段和主干网的网络负荷。（4）交换式全双工的实时戒严以太网就消除了数据在网络上碰撞的问题，使Ethernet通讯的确实性和实时性又大大提高一步。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件（1）实时工业以太网可持续发展的潜力巨大。监控主站计算机，能过Internet能实现监控系统及众多I/O接点实现无缝连接，可在主站中心或任何网上链接的其他地方，进行修改整合或监控管理。8.1、系统的功能特点以因特网（Internet）和数字化经济为主要特征的信息化冲击，使网络化建设已成为工厂企业整个信息化建设应用中的重要组成部分，于是以宽带高速数据网络为核心的“数字化工厂”也应运而生。“数字化工厂”其含义不仅仅是工厂有宽带接入线路，还包含以下内容：l99.999％运营商级的可用性，保证任何设备、部件切换不影响应用的运行。l运营商级的智能性，允许数据、语音和视频可以共享同一基础通信平台，提供端到端的QOS保证。l运营商级的安全性，在各个层次减少网络攻击对基础设施和应用的危害，提供全面的安全特性。l运营商级的移动性，通过提供基于有线、无线网络安全的移动性，从而简化网络管理，提高网络的覆盖范围和接入灵活性。运营商级的可管理性，在技术和功能复杂化的同时，简化用户管理，提供融合的系统管理，减少维护费用。8.2、系统的设计框架为顺应了现代网络发展的趋势，长沙星沙城北污水处理厂通过建设一个统一的通信平台，可以同时提供数据、视频传输。在提供普通数据应用传输的同时，更要确保企业关键性业务的实施。这些关键性应用的出现对网络基础设施提出了新的挑战，需要网络基础设施提供：厂内的监控网络按控制级别和安全性分为三个级别：第一级为管理级，以太网技术：在中央控制室设置高速以太网交换机，将全厂的管理计算机连接成一个管理局域网。第二级为监控级：由中央控制室监控计算机至现场站基于IEE802.3标准总线形式的100M工业以太网光纤环网组成。本工程采用工业级的基于TCP/IP的以太网交换机，速率为100Mbps，拓扑结构为交换式光纤环网。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件第三级为数据传输级：由现场站至自带通讯口设备控制箱、现场子站基于IEC61158标准的现场总线（本工程选定为MB+总线）以及常规I/O数据传输电缆组成。8.3、技术方案从污水处理自动控制系统的构成的分布来看，控制系统具有系统检测点多、执行机构分散、连锁性控制要求高等特点。为适合以上特点，将整个通讯系统划分为三个层次，分为管理级（高速以太网）监控级（工业以太网光纤环网）数据传输网（MB+总线以及常规I/O数据传输）。同时可以通过以太网扩展接受上一级网络（厂级管理网）的调度，实现PLC控制系统、污水厂管理系统的整体结合。本网络方案特点：Ø本方案采用10/100M工业以太网交换机构成光纤环网结构，当链路或节点发生故障的情况下，网络故障自愈时间小于20ms，保证了控制系统的最大可靠性。Ø通过工业交换的专业网络管理软件Hivision，能够观察网络上任何一个节点的设置。通过对网络的全面监视，能够实现综合的负载和故障分析。方便查询网络设备的状态，并具有故障陷阱处理功能，可对于整个网络或单一设备的故障陷阱历史进行精确跟踪。自动发现并显示所有支持SNMP的设备，支持SNMP、RMON网络管理功能，自动识别所有的网络产品，显示网络的逻辑结构和IP地址与MAC地址之间的关系。具有对标准RMON1-3＆9参数(统计、历史、报警和事件)的图形化显示。用高品质的图像真实地表示所监控的设备，可使您更方便地监控和维护整个网络。Ø整个方案采用了管控一体化的网络平台实现了管理网络和控制网络的无缝连接，使管理层可以直接访问控制层的适时数据和视频监控。实现了企业的信息化管理。8.3.1、管理网络系统8.3.1.1、设计技术指导湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件第一级为管理级，以太网技术：在中央控制室设置高速以太网交换机，将全厂的管理计算机连接成一个管理局域网。随着信息技术的飞速发展,各企事业的网络建设已经全面展开。作为信息平台的基础，建设在设计时必须选择最优秀的方案，以能最好地支持企业业务的诸多应用、行政管理（包括办公自动化）、企业数据库以及公司内部信息资源的共享。在网络的组建过程中，技术先进、产品可靠性、系统呆管理性和可扩展性等都是必须考虑的因素，如何能充分利用有限的投资，在保证网络先进性的前提下，选用性能价格比最好的设备，也是各个企业首要关心的问题。为此，我们为污水厂信息系统采用工业级的网络产品。目前厂内局域网内部应用数量主要有：Internet访问、办公自动化。将来随着信息化程度的进一步加强，应用会有较大的发展，预计的应用包括邮件服务和WEB服务（对外）、视频、语音等。8.3.1.2、设计技术原则本方案的设计将在追求性能优越、经济实用的前提下，本着严谨、慎重的态度，从系统结构、技术措施、设备选择、系统应用、技术服务和实施过程等方面综合进行系统的总体设计，力图使该系统真正成为符合污水厂管理需求的网络系统。从技术措施角度来讲，在系统的设计和实现中，我公司将严格遵守以下原则：²实用性和集成性系统的软硬件设计、还是集成，均应以适用为第一宗旨，在系统充分适应企业信息化需求的基础上进而再来考虑其他的性能。该系统所包含的内容很多，系统设计者必须能将各种先进的软硬件设备有效地集成在一起，使系统工程的各个组成部分能充分发挥作用，协调一致地进行高效工作。²标准性和开放性只有支持标准性和开放性的系统，才能支持与其他开放型系统一起协同工作，在网络中采用的硬件设备及软件产品应支持国际工业标准或事实上的标准，以便能和不同厂家的开放型产品在同一网络中同时共存；通信中应采用标准的通信协议以使不同的操作系统、不同的网络系统及不同的网络之间顺利进行通讯。²先进性和安全性湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件系统所有的组成要素均应充分于考虑其先进性。我们不能一味地追求实用而忽略先进。只有将当今最先进的技术和我们的实际应用要求紧密结合，才能获得最大的系统性能和效益。网络的安全是至关重要的，在某些情况下，宁可牺牲系统的部分功能也必须保证系统的安全；在设计中以及将来的施工中我们都将把网络的可靠与安全放在第一位考虑。²成熟性和高可靠性作为信息系统基础的网络结构和网络设备的配置应能充分地满足网络通信的需要。网络硬件体系结构应在实际应用中能经过较长时间的考验，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的、拥有完善的而且实用的解决方案，并得到较多的第三方开发商和用户在全球范围的广泛支持和使用。同时，应从长远的技术发展来选择具有很好前景的、较为先进的技术和产品，以适应系统未来的发展需要。可靠性也是衡量一个计算机应用系统的重要标准之一。在确保系统网络环境中单独设备稳定、可靠运行的前提下，还需要考虑网络整体的容错能力、安全性及稳定性，使系统出现的问题和故障能迅速地修复。因此需要采取一定的预防措施，如对关键应用和主干设备考虑有适当的冗余。应急处理信息系统能够全天候工作，达到每周7X24小时工作的要求。一个高可用性的系统才能使用户的投资真正得到回报。²可维护性和可管理性整个信息网络系统中的互连设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护。对复杂和庞大的网络，要求有强有力的网络管理手段，以便合理管理网络资源，监控网络状态及控制网络运行。因此网络所选网络设备应支持SNMP、RMON、SMON等协议，管理员通过网管工作站就能方便地进行网络管理、维护甚至修复。在设计和实现计算机应用系统时，必须充分考虑整个系统的便于维护，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。²可扩充性和兼容性网络的拓扑结构应具有可扩展性，即网络联结必须在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品要遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地联接入网并满足系统规模扩充的要求。为了使所实现系统能够在应用发生变化的情况下保护原有开发投资，在设计系统时，应将系统按功能做成模块化的，可根据需要增加和删减功能模块。8.4、监控网络系统湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件8.4.1、设计技术指导第二层为监控级网络,即中控室与各现场控制站(PLC)之间的连接采用基于自愈光纤环的工业以太网,速率10/100M/s自适。中控室与现场PLC站通过光纤环网进行数据交换。每个PLC分站均由可编程序控制器（PLC）、人机界面（HMI）、UPS和工业交换机等组成。1）控制层作为过程设备（例如：马达、阀门、测量仪表等）和控制系统的界面，采用可编程逻辑控制器，完成下述4项主要功能：l过程信号采集l过程信号输出l过程自动控制l传送采集数据到监视和监控系统2）过程信号采集和输出应采用适合数字和模拟变量的信号模板。3）过程信号采集应包括：运行变量的测量，例如：溶解氧、液位、流量度等模拟量（一般为4~20mA信号）。一次信号：例如：接点、限位开关、扰动、设备状态（一般为无源接点）。计数，例如：计数值、脉冲计数、操作过程变量的时间统计（例如：流量累加等）4）过程信号的输出功能包括：模拟控制变量的设定、限位选择、开头信号指令，例如实际启动和停止设备。5）过程自动控制包括：需要的闭环控制（例如：变速设备的速度控制、阀门的流量调节等）。顺序控制（例如：启动主泵之前应启动润滑泵，如润滑泵故障则停止主泵等）。6）控制层将采集的数据传送到中心监视和监控系统。如果数据的传送是循环的，则循环的最大周期为1秒。如果数据传送不是循环的，则每一次数据变化都应传送。8.4.2、系统基本功能描述1）网络交换机为完全工业级产品，重负荷设计，电磁兼容性指标应满足工业标准要求。2）工业以太网交换机应支持Hiper-Ring技术，当环网发生一处光纤断点时，网络能在20ms内自愈。.3）湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件工业以太网交换机采用模块化结构设计，提高设备的扩展性和灵活性。标准35mm卡轨式安装，无风扇设计，具有SNMP和WEB网络管理功能和24VDC冗余电源接口。平均无故障时间（MTBF）在12000小时以上。1）要求工业以太网交换机集成的光纤端口转发延迟在10us以内；同时支持端口优先级，对不同实时性的数据进行不同的级别处理；可关闭交换机端口，防止非法上网；具备划分VLAN（虚拟局域网）功能，将不同的应用进行隔离；拥有流量控制等功能，确保工业数据的实时性和安全性。2）采用基于SNMP（简单网络管理协议）的网络管理软件，各端口支持警报、事件、历史、主机等集成RMON（远程监控）功能，支持安全防护配置和控制功能。第一章、电源为保证控制器工作的稳定性，交流电源先经过交流稳压电源，消除干扰之后才接入控制器，在每个控制机柜内，提供24VDC直流电源以满足机柜内本身和设备负载的要求。为了更有效地保障数据不流失和避免外部干扰，确保生产和管理系统的工作连续性，保证网络的通讯，系统根据实际使用情况为中控室和现场PLC站配置不间断电源为系统提供这种可靠性和稳定性。不间断电源能够为负载提供更佳的电源环境，无论从稳压输出范围、频率范围，基于市电模式与电池模式零转换时间。机柜内的馈电分散配置，以获取最高可靠性，I/O模件、处理器模件、通讯模件和变送器等都提供冗余的电源，每一路变送器的供电回路中配有空气开关；每一个I/O通道的接线端子采用带熔丝的保险端子，以实现短路和过负荷保护。保险端子的熔丝更换很方便，不需先拔除或拆下任何其它组件。注意任一控制设备的电源被拆除，均会报警，并将受此影响的控制回路切到手动。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件第一章、防雷接地系统雷电过电压保护装置是保护通信网络线路、设备及人身安全的重要技术手段，使确保设备安全运行不可缺少的环节，是电子设备系统建设及运行管理工作的重要组成部分。目前各种建筑物是非常经济的措施。但是随着现代电子技术的不断发展，精密仪器被广泛应用在各行各业的计算机、通信网络等系统中，本系统参照《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994，《计算机系统分类保安器》GA173-2002以及《计算机屋防雷设计规范》GB50173-1993.目的是作出一套完整而易于操作的防雷设计和运行解决方案。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件1.系统的功能需求分析根据污水处理厂厂区内先进的电子设备被大量运用而这些电子设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受力差，对电磁干扰敏感等弱点。依据“GB15599-1995”标准，提供一套完整有效的防雷接地系统是必须的。本工程要求在监控系统的电源部分、信号部分的进线和出线加装合适的浪涌保护器（SPD），并做好网络等电位连接，已达到最佳的分类效果。雷电接地系统应以合适的方法与电气接地系统相连接。所有保护隔离板和有关装置的安装应严格按照设备制造厂的要求进行。(1)对于雷电磁场的影响，主要是直击雷击中机房大楼时，雷电流在建筑物的内部分布直接影响到计算机网络系统设备，特别是对电磁干扰敏感的计算机及网络终端设备。合理选择机房的位置及机房内设备的合理布局可有效的减少雷害。(2)在供电系统及计算机网络终端设备的接口处安装电涌保护器SPD，并对出入机房缆线采取屏蔽、接地，实现等电位连接等措施，可有效减少雷击过电压对计算机网络系统设备的侵害。(3)机房采用联合接地可有效解决地电位升高的影响，合格的地网是有效的防雷关键。机房的联合地网通常由机房建筑物基础（含地桩）、环形接地（体）装置、工作（电力变压器）地网等组成。对于敏感的数据通讯设备的防雷，接地系统的良好与否，直接关系到防雷的效果和质量。如果地网不合要求，应改善地网条件，适当扩大地网面积和改善地网结构，使雷电尽快地泄放，缩短雷电流引起的高过电压的保持时间，已达到防雷效果。2.系统的总体设计架构2.1防雷从简单的防直击雷到如今防雷系统工程，防雷产品有很大的变化。随著技术的发展，一些新的技术材料也出现在防雷产品上，尤其是半导体技术的突猛发展，防雷产品的可靠性、保护性大大地提高了。按元件构成防雷产品可分电压限制型、电压开关型、组合型；按端口可分并联型、串并联型；按用途可分电源型、信号型，其中电源型又可分为交流、直流两种。现代防雷产品是朝大容量、低残压、智能化方向发展。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件防雷产品元件从响应特性来看，有软硬之分。属于硬响应特性的放电元件有气体放电管和火花间隙，后者要么是基于斩弧技术的角型火花隙，要么是同轴放电火花隙。属于软响应特性的放电元件有金属氧化物压敏电阻和瞬态抑制二极管。所有这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残压。由于这些元件各有其优缺点，在设计方面是将其组合成特殊保护电路，以扬长避短。2.2接地防雷工程的一个重要的方面是接地以及引下线路得布线工作，整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都决于此，所以应该认真的系统的研究。电力、电子设备的接地，是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施。可以认为，凡是与电网连接的所有仪表设备都应当接地；凡是需要电力到达的地方，就是接地工程需要做到的地方。由此我们可以知道，接地工程的广泛性和重要性。一方面，随着时代的进步，强功能高价值设备的广泛使用，要求提供更可靠的姐弟保护；另一方面，微电子技术的推广，使得现代设备要求更低的接地电阻，还往往需要抗干扰。实践要求有更加系统的接地理论来对工程进行指导。根据近年来的设计施工经验，认为：a．接地连接方式和接地连接参数并重；b．以减小或消除同系统中不同性质的接地（如防雷地、工作地、外壳接地、静电地、信号地等）之间的电位差为目的，选适当的布线方式；c．根据地网所在地的接地电阻、土层分布等地质情况，尽量进行准确设计。3.电源与信号数据通信接口防雷的配置3.1电源防雷地配置为抵制出现在电力网络中的暂态浪涌电压和吸收暂态浪涌电压能量，减小自控系统遭受雷击损害的风险，中控室配电箱进线端安装二级联合防雷器；各PLC分站电源进线端安装二级防雷器；总线口安装总线防雷器。电源防雷设计理念：（1）总低压配电室的总配电柜电源输出端配置三相电源避雷器，作为第一级防雷保护。标称放电电流选用50~100kA。（2）PLC机柜配置电源避雷器，作为第二级防雷保护。配置三相电源避雷器，标称放电电流选用10kA，预防感应雷击或操作过电压。（3）仪表设备配电箱电源引入端配置电源避雷器，作为第二级防雷保护。配置单相电源避雷器，标称放电电流选用10kA，预防感应雷击或操作过电压。湖南煜城环保科技有限公司 长沙经济技术开发区城北污水处理厂自动化控制系统投标文件3.2数据（信号）通信接口避雷器的配置根据通信设备具体情况，主要考虑由室外引入或引入到室外的数据（语音）或视频信号线路的防雷保护。避雷器主要串接在线路的两端设备的接口处。（1）在仪表信道上安装信号避雷器，保护仪表信道。（2）在通信设备信道上安装信号避雷器，避免因雷击感应或电磁场干扰沿双绞线窜入而毁坏设备。信号防雷设计理念：PLC与现场仪表的现场总线两端各安装防雷器；对摄像监控系统设备的电源进线端安装二级防雷器，控制信号和视频信号两端各安装防雷器。控制层与生产管理层之间的计算机采用多模光缆传输信号，雷电信号不会窜入，不用采取避雷措施。注：所有计算机系统设备的外壳均要安全接地，接地电阻<1Ω湖南煜城环保科技有限公司'