污水處理廠自控系統方案

1、概述

根據工藝與運行需求，配置必要的檢測儀表及控制系統，儀表及控制系統的設計按集中顯示、分散控制的原則進行；

主要檢測儀表：調節(jié)池液位計、組合池液位計、ORP 測量儀、溶解氧測量儀、MLSS 測量儀、進出水計量、在線氨氮、在線PH、在線COD 測量儀等；

主要控制設備：進水泵、調節(jié)池攪拌機、生化池攪拌機、內回流泵、污泥池攪拌機。

2、用戶需求

2.1 系統軟硬件要點：

?  1、自控柜內電路圖紙設計、盤柜制作；

?  2、自控柜系統PLC 程序的編寫、觸摸屏監(jiān)控畫面的設計與編制；

?  3、調節(jié)池液位計、組合池液位計、ORP 測量儀、溶解氧測量儀、MLSS 測量儀、進出水計量、在線氨氮、在線PH、在線COD 測量儀等儀表數據的

實時監(jiān)控；

?  4、自控柜對現場可控設備手動模式或自動模式下進行聯動控制；

2.2 系統功能要點：

?  1、建立自控柜控制系統，通過PLC 控制器、觸摸屏、開關及繼電器等硬

件進行控制全部設備的啟停，并同時實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài)；

?  2、建立在線儀表24 小時全自動連續(xù)監(jiān)測進/出口水質的重要數據，數據

在自控柜觸摸屏實時顯示；

?  3、建立重要數據的歷史趨勢圖，方便后期對數據的查看及存檔；

?  4、建立控制系統權限級別的分配，不同的用戶級別操控設備有所限制，

使系統的安全性管理得到提高；

?  5、建立自控系統，通過網絡通訊提供設備數據預留接口，方便后期數據上傳中控室管理系統；

3、系統設計原則

按照系統建設的目標，對自控柜綜合自動化控制要求設計，我們將遵循以下原則：

3.1 可靠性原則

系統的安全可靠性是整個系統運行中的重要基礎。為了確保整個系統運行能穩(wěn)定工作，系統設計采用的硬件設備均為市場上主流可靠性能高的產品，已達到行業(yè)入網的技術標準要求，使系統在運行中的可靠性和穩(wěn)定性得到保障。

3.2 先進性原則

本系統設采用目前較先進的控制技術、網絡傳輸技術、數據處理技術，為國內較先進的水平。從而保證系統在建產后在一定時間內不會因技術的落后而需大規(guī)模調整，同時系統具備可升級要素，延長系統先進的周期。

3.3 標準化原則

本系統設計采用標準化的通信協議，無論是硬件與軟件，減少通信協議不統一，影響系統運行數據通訊的速度與不穩(wěn)定。

3.4 可擴展性原則

系統一律采用模塊化、分布式設計的方法，在今后系統容量的不同可靈活擴展與部署，滿足系統可擴展的要求。

3.5 安全性原則

系統采用成熟的、穩(wěn)定的設備，具有一致性、升級性，能夠保證長期穩(wěn)定運行。在系統故障或事故造成中斷后，能夠確保數據的準確性、完整性和一致性，并具有迅速恢復的功能，保證系統安全運行。

3.6 經濟性原則

在滿足系統功能及性能要求的前提下，盡量降低系統建設成本。采用經濟實用的技術和設備，并能充分利用現有設備和資源，綜合考慮系統的建設、升級和維護費用，不盲目投入。

4、系統拓撲框圖

4.1 系統架構

系統描述：

1) 自控柜核心控制器，采用工業(yè)主流PLC 產品控制器，數據傳輸速度快、抗干擾性強、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢；

2) 現場儀表數據采集，采用西門子模擬量模擬進行采集，傳輸數據快，數據準確，抗干擾性強；

3) 觸摸屏采用15.6 寸大彩屏，操作方便及數據顯示直觀；

4.2 系統描述

?  1、操作監(jiān)控畫面流暢、美觀、動態(tài)、直觀，具有非常好的展示效果，既能便于外來訪問人員理解現場工藝，又能便于企業(yè)自己的管理人員熟悉工藝流程，便于企業(yè)內部和外部的培訓等；

?  2、自控柜PLC 對設備的故障、運行狀態(tài)等信息在觸摸屏上顯示，實時監(jiān)控現場設備的運行狀況，一當有故障報警，觸摸屏立即顯示出詳細的報警信息，能快速一目了然現場設備的運行狀況；

?  3、在應急時，自控柜系統觸摸屏及急停按鈕能對可控設備進行控制，做到緊急時快速停機的功能；

?  4、儀表數據歷史趨勢圖可查，方便維修及數據管理；

?  5、歷史報警記錄控制站所有上傳上來的報警信息進行自動存檔，并可導出進行打印；

5、技術方案

5.1 運行自控系統

1、系統應用功能模塊設計

本系統要求采用模塊化結構，將控制站運行管理工作納入相應的模塊，各模塊可以采用一次規(guī)劃，分步實施的開發(fā)策略。根據控制站各項工作特點與要求，本系統將分為站點運行信息的界面設計，站點運行信息監(jiān)視系統，站點運行設備可控系統。

2、自控柜運行信息界面設計

設計理念引入全新的形象設計理念：嚴謹、真實、質感、突顯站點運行信息管理的主題。

3、站點安全預警告警

通過建立對現場設備運行信息的采集、分析和預測預報，當某一運行信息實際值接近某一設定值時，完成運行信息預警；當某一運行信息實際值超過或低于某一定設定值時，同樣完成運行信息告警。

4、系統用戶管理維護模塊

系統運行維護是對系統用戶權限：

系統管理員可以按用戶級別進行權限分配，可以任意定義用戶可使用的系統功能權限，同時可以進行功能權限的修改和重定義。功能權限表應以加密方式存放，對在系統外操作的，系統將能拒絕操作。

5.2 自控系統控制器產品

西門子PLC: 產品特點

機型豐富，更多選擇

提供不同類型、I/O 點數豐富的 CPU 模塊，I/O 點數*高可達兩千多個點，可滿足大部分中大型自動化設備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標準型和經濟型供用戶選擇，對于不同的應用需求，產品配置更加靈活，*大限度的控制成本。

選件擴展，**定制

新穎的信號板設計可擴展通信端口、數字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，擴展模塊能更加貼合用戶的實際配置，提升產

品的利用率，同時降低用戶的擴展成本。

高速芯片，性能卓越

配備西門子PLC 專用高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達 0.15 μs，在同級別中大型 PLC 中遙遙領先。一顆強有力的“芯”，能讓您在應對繁瑣的程序邏輯，復雜的工藝要求時表現的從容不迫。