污水處理廠自控系統(tǒng)方案匯總

1、word 格式文檔天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)技術(shù)方案專業(yè)整理word 格式文檔北京華聯(lián)電子科技發(fā)展有限公司2014 年9月29天水工業(yè)園區(qū)污水廠自控系統(tǒng)方案及相關(guān)技術(shù)說明一、系統(tǒng)概述 ：天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠的自控系統(tǒng)由PLC 站與監(jiān)控操作站控制管理系統(tǒng)組成的自控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)兩大部分組成。前者遵循 “集中管理 、分散控制、資源共享 ”的原則 ；后者遵循 “工藝必需 、先進實用 、維護簡便 ”的原則。為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進性和可靠性 ，才能保證本廠設(shè)備的安全、正常、可靠運行 。本方案本著質(zhì)量可靠、技術(shù)先進 、性價比高的原則 ，結(jié)合我公司在

2、實施其它類似項目中的設(shè)計、實施和組織的成功經(jīng)驗，充分考慮技術(shù)進步和系統(tǒng)的擴展，采用分層分布式控制技術(shù)，發(fā)揮智能控制單元的優(yōu)勢，降低并分散系統(tǒng)的故障率 ，保證系統(tǒng)較高的可靠性、經(jīng)濟性和擴展性 ，從而實現(xiàn)對各現(xiàn)場控制設(shè)備的操作 、控制、監(jiān)視和數(shù)據(jù)通訊 。1.1 系統(tǒng)基本要求工控通訊網(wǎng)絡(luò)為光纖冗余環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng) ，通訊波特率 100Mbps ，系統(tǒng)自適應(yīng)恢復(fù)時間 300ms ，通訊距離 （無中繼器 ）1Km， 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)要求使用可直埋的光纜 , 在出現(xiàn)故障時 , 可在線增加或刪除任意一個節(jié)點 , 都不會影響到其他設(shè)備的運行和通訊 。 本系統(tǒng)采用先進的監(jiān)控操作站控制系統(tǒng) ，即系統(tǒng)采用專業(yè)整理word 格

3、式文檔全開放式 、關(guān)系型、面向?qū)ο笙到y(tǒng)結(jié)構(gòu) ，支持不同計算廠家的硬件在同一網(wǎng)絡(luò)中運行，并支持實時多任務(wù) ，多用戶的操作系統(tǒng) 。主要用于污水廠的生產(chǎn)控制 、運行操作 、監(jiān)視管理 。控制系統(tǒng)不僅有可靠的硬件設(shè)備 ，還應(yīng)有功能強大 ，運行可靠 ，界面友好的系統(tǒng)軟件 、應(yīng)用軟件 、編程軟件和控制軟件 。1.2 系統(tǒng)可靠性的要求控制系統(tǒng)在嚴格的工業(yè)環(huán)境下能夠長期 、穩(wěn)定地運行 。系統(tǒng)組件的設(shè)計符合真正的工業(yè)等級 ，滿足國內(nèi) 、國際的安全標準 。 并且易配置 、易接線 、易維護、隔離性好 ，結(jié)構(gòu)堅固 ，抗腐蝕 ，適應(yīng)較寬的溫度變化范圍 。 系統(tǒng)具備良好的電磁兼容性 ，支持 I/O 模板在系統(tǒng)運行過程中進行

4、帶電熱插拔 。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴格要求 。1.3 系統(tǒng)的先進性系統(tǒng)的設(shè)計以實現(xiàn) “現(xiàn)場無人職守 ，分站少人值班 ”為目的 。 設(shè)備裝置的啟、停及聯(lián)動運轉(zhuǎn)均可由中央控制室遠程操縱與調(diào)度 。1.4 系統(tǒng)的故障診斷控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能 ，可以在運行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障 ，并且在監(jiān)控軟件中及時 、準確地反映出故障狀態(tài) 、故障時間 、故障地點 、及相關(guān)信息 。在系統(tǒng)發(fā)生故障后 ，I/O 的狀態(tài)應(yīng)返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)置的狀態(tài)上 。1.5 系統(tǒng)擴展性和兼容性為了保證武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠擴建或改造時滿足工廠的控制要求 ，控制系統(tǒng)具有較強擴展能力 ?？刂葡到y(tǒng)主要用于污

5、水處理廠的生產(chǎn)控制 、運行操作 、監(jiān)視管理 。 不僅有可靠的硬件設(shè)備 ，還有功能強大 ，運行可靠 ，界面友好的系統(tǒng)軟件 、應(yīng)用軟專業(yè)整理word 格式文檔件、編程軟件和控制軟件 。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為面向?qū)ο蟮?，實時式 ，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫 。 操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件具有冗余和容錯及災(zāi)難性恢復(fù)等功能。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點：2.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制方式 。 該控制系統(tǒng)共分為主控級 (中控室 )和現(xiàn)地控制層 （分控站 ）。實現(xiàn)相應(yīng)控制層設(shè)備的監(jiān)視 、操作、控制和網(wǎng)絡(luò)通訊連接 。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下 ：word 格式文檔2.2 中控室擬設(shè)于綜合樓內(nèi) 。中央控制室的

6、監(jiān)控管理操作站系統(tǒng)完成全廠的自動控制 。包括兩套互為熱備的監(jiān)控工作站 、印機、 UPS電源 。 中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng) ，采用光纜與各現(xiàn)場控制 PLC站連接 。這兩套工作站為熱冗余配備 ，可以分別側(cè)重監(jiān)測或組態(tài)功能 ，故障時互為備用 ，具有靈活的運行方式 。為觀顯示全廠工藝過程全貌 ，方便管理 ，在中控制室設(shè)立了電動投影屏幕和投影儀 ，顯示全廠工藝流程圖和主要參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài) 。通過大容量的 UPS 為中央控制室的所有設(shè)備提供了高質(zhì)量的電源。2.3 分控站每個分控站配置一套 PLC控制柜 。柜內(nèi)包括可編程序控制器 、操作員界面 HMI 、24VDC電源裝置 、冗余光纖交換機 、電源防雷過

7、電壓保護裝置 、小型斷路器、接線端子 、小型繼電器 ，安裝連接纜線和附件等 。根據(jù)污水廠工藝特點，構(gòu)筑物的布置和現(xiàn)場控制的分布情況，設(shè)置四個PLC 現(xiàn)場子站 ， PLC 現(xiàn)場子站選用可編程序控制器（ PLC）， PLC 為模塊化結(jié)構(gòu)，硬件配置較靈活 ，易于擴展 ，軟件編程方便 。并且 PLC 子站與相應(yīng)的 MCC置于同一地點 ，節(jié)省其間電纜 。當(dāng)中控室監(jiān)控工作站故障退出運行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨立運專業(yè)整理word 格式文檔行，進行控制和監(jiān)視 ，提高運行可靠性 。1# 現(xiàn)場控制站 位于污泥濃縮脫水機房內(nèi)。負責(zé)監(jiān)控 ：粗格柵及進水泵房 、細格柵

8、及曝氣沉砂池、撇水池 、污泥濃縮脫水機房 ?？刂茖ο鬄?： 1# 、 2# 回轉(zhuǎn)式細格柵除污機 ；無軸螺旋壓榨機 ；桁車；吸砂機；中心傳動濃縮機 10WF1 、 10WF2 、10WF3 軸流風(fēng)機 。IO 點數(shù)統(tǒng)計 ：數(shù)字量輸入DI ： 83 ；數(shù)字量輸出DO ： 34 ；模擬量輸入AI:17；模擬量輸出 AO:1。2# 現(xiàn)場控制站 位于鼓風(fēng)機房及變配電間內(nèi)。負責(zé)監(jiān)控 ：加藥間、鼓風(fēng)機房和變配電間 ?？刂茖ο鬄椋?GB2、7GB3、7GB5、7GB6 鼓風(fēng)機、7GV2、 7GV3、7GV5 、 7GV6 電動蝶閥 ； 7ZF11、 7ZF12、 7ZF13、 7ZF14、 7ZF21、 7ZF

9、22、7ZF23、7ZF24、 7ZF31、7ZF32、7ZF33 、7ZF34 軸流風(fēng)機 ； 8WF1 、8WF2、8WF3 軸流風(fēng)機 ； 2GV 電動調(diào)節(jié)閥 。IO 點數(shù)統(tǒng)計 ：數(shù)字量輸入DI ： 113 ；數(shù)字量輸出DO ： 40 ；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出 AO:6。3# 現(xiàn)場控制站 位出水泵房內(nèi) 。負責(zé)監(jiān)控 ：消毒池、清水池、出水泵房 ?？刂茖ο鬄?：1#、 2# 、3# 、4# 離心泵；6FM1 、 6FM2 、6FM3 軸流風(fēng)機 ；12XHB1、12XHB2 循環(huán)泵；12BJB1、12BJB2 補水泵 。IO 點數(shù)統(tǒng)計 ：數(shù)字量輸入DI ： 26 ；數(shù)字量輸出DO ： 9；

10、模擬量輸入AI:10；模擬量輸出 AO:0。專業(yè)整理word 格式文檔4# 現(xiàn)場控制站 位于 A2/O+MBR 池附屬建筑內(nèi) 。負責(zé)監(jiān)控 ： A2/O+MBR池。（此站控制系統(tǒng)供應(yīng)商已集成，具備以太網(wǎng)通訊接口，配置觸摸屏和不間斷電源。)2.4 控制系統(tǒng)特點2.4.1由于控制設(shè)備的分布特點及控制的獨立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數(shù)據(jù)采集 ，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨立設(shè)備的本體控制 ；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負荷 ，有利于各級控制設(shè)備監(jiān)控功能的合理分配和利用 ；2.4.2 由于各現(xiàn)地控制單元相對獨立 ，并且能夠脫網(wǎng)獨立運行 ，特別是在集控層總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓時 ，能夠保證現(xiàn)地單元

11、可靠地運行 ，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性；2.4.3 采用分層分布式控制方式 ，使得總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負荷減少 、通訊誤碼率大大降低 ，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題 ，同時使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰 、檢修維護更方便；采用分層分布式控制方式 ，該控制系統(tǒng)具有更好的擴展性 ，若需對系統(tǒng)擴展 ，只要將接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層中即可 ，不會影響到集控層網(wǎng)絡(luò)的運行和操作 。三、系統(tǒng)控制方式及功能描述：3.1 系統(tǒng)控制方式 ：現(xiàn)場手動模式 ：設(shè)備的現(xiàn)場控制箱或 MCC 控制柜上的 “就地 / 遠程 ”開關(guān)選擇 “就地 ”方式時 ，通過現(xiàn)場控制箱或 MCC 控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟 / 停、開/ 關(guān)操作 。遙控模式 ：即遠程手

12、動控制方式 。 現(xiàn)場控制箱或 MCC 控制柜上的 “就地 / 遠程 ”開關(guān)選擇 “遠程 ”方式時 ，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇 “遙控 ”方式并對設(shè)備進行啟 / 停、開 / 關(guān)操作 。自動模式 ：現(xiàn)場控制箱或 MCC 控制柜上的 “就地 / 遠程 ”開關(guān)選擇 “遠程 ”方專業(yè)整理word 格式文檔式，且現(xiàn)場控制站的 “自動 / 遙控 ”設(shè)定為 “自動 ”方式時 ，設(shè)備的運行完全由各 PLC根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對設(shè)備的運行或開/ 關(guān)控制，而不需要人工干預(yù) ?？刂品绞皆O(shè)計為 ：就地手動控制優(yōu)先 ，在此基礎(chǔ)上 ，設(shè)置遠程遙控和自動控制?？刂萍墑e由

13、高到低為 ：現(xiàn)場手動控制 、遙控控制 、自動控制 。3.2 主控級設(shè)備 ：天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)主控工作作站接收全廠設(shè)備的運行狀況，同時也對現(xiàn)地控制設(shè)備發(fā)送各種控制命令 。 主控級工作站由兩套互為熱備的臺灣研華公司生產(chǎn)的 IPC-610H 型工控機作為主要控制設(shè)備 ，采用 Microsoft 公司的 Windows XP 操作系統(tǒng)和德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件 WINCC 開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件 ，完成數(shù)據(jù)的采集 、設(shè)備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等 。主控級設(shè)備功能 :3.2.1數(shù)據(jù)采集實時采集各個終端站傳送的各類數(shù)據(jù)和信號 ，通過在彩色監(jiān)視器 (TFT)顯示總工藝流程圖 ，分

14、段工藝流程圖 ，供電系統(tǒng)圖 ，工藝參數(shù) ，電氣參數(shù) ，電氣設(shè)備運行狀態(tài)等 。專業(yè)整理word 格式文檔操作站以 人 機對話方式指導(dǎo)操作 ，自動狀態(tài)下 ，可用鍵盤或鼠標器設(shè)定工藝參數(shù) 、控制電氣設(shè)備 。3.2.2數(shù)據(jù)處理對來自各現(xiàn)地控制單元的實時數(shù)據(jù)和相關(guān)設(shè)備狀態(tài)信息進行數(shù)據(jù)校驗檢測；實現(xiàn)系統(tǒng)的故障檢測和診斷功能 ，如總線網(wǎng)絡(luò)中途斷線 、站的失電 、站地址的沖突 、模塊配置不對應(yīng)等常見故障 ；匯總各現(xiàn)地控制單元的所有上送數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息。數(shù)據(jù)查詢功能：對系統(tǒng)中存儲的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)能夠按照時間、時段 、設(shè)備、報警等各種方式進行查詢；數(shù)據(jù)檢測功能 ：對現(xiàn)地控制單元上送數(shù)據(jù)進行實時性、可靠性等驗證 ，保證

15、數(shù)據(jù)的正確性 ；根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的各類生產(chǎn)報表、形成歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢曲線記錄等 ；完成語音報警等功能 ；3.2.3控制和監(jiān)視實現(xiàn)全廠各個現(xiàn)地控制單元的實時監(jiān)視；通過人機終端 ，實時顯示各現(xiàn)地控制單元的狀態(tài)信息和實時控制。3.2.4數(shù)據(jù)通訊通過光纖總線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)主控級計算機與分控站PLC 和智能通訊裝置的實時數(shù)據(jù)通訊 ；3.2.5畫面顯示根據(jù)系統(tǒng)采集的各分控站控制單元設(shè)備的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息 ，實時刷新系統(tǒng)的相關(guān)畫面 ；實時顯示系統(tǒng)的總工藝流程圖 ，分段工藝流程圖 ，供電系統(tǒng)圖 ，工藝參數(shù)，電氣參數(shù) ，電氣設(shè)備運行狀態(tài)等 ；系統(tǒng)畫面中設(shè)置導(dǎo)航畫面 ，通過導(dǎo)航畫面可方便實現(xiàn)畫面的快速切換

16、 ；在每個畫面設(shè)置畫面幫助 ，可為操作員提供快速操作幫助 ；3.2.6存儲和打印專業(yè)整理word 格式文檔實時記錄和存儲系統(tǒng)中各分控控制單元中相關(guān)設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，并形成歷史數(shù)據(jù)文件 。實時存儲和打印的數(shù)據(jù)主要有：各類操作記錄 ；各類事故和故障記錄 ；各類報表記錄等 。3.2.7事故、故障報警系統(tǒng)可實現(xiàn)系統(tǒng)中各分控控制單元所有設(shè)備的事故 、故障等的報警 、記錄以及相應(yīng)的報警畫面彈出顯示 、語音報警等功能 ，并且能夠按照報警發(fā)生的時間、次序、設(shè)備名稱 、事故和故障名稱等等進行查詢等 。3.2.8保護功能系統(tǒng)具有多種安全設(shè)備 、操作員操作權(quán)限設(shè)置 、操作命令確認 、操作口令確認、設(shè)備聯(lián)鎖等功能 ，可

17、實現(xiàn)系統(tǒng)的安全 、可靠、正常運行 。系統(tǒng)設(shè)置有操作員操作權(quán)限等級設(shè)置 ，可根據(jù)操作要求 ，進行相應(yīng)權(quán)限的登錄操作 ；操作員在操作過程中設(shè)置有操作口令和操作命令確認 ，有效地避免了設(shè)備的誤動；3.2.9自診斷功能系統(tǒng)能夠提供完善的硬件和軟件自診斷功能，主要包括 ：計算機硬件設(shè)備及接口設(shè)備的自檢；系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)連接的自檢；系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的自檢 、故障提示等功能 。軟件3.2.10系統(tǒng)軟件選用 具有 開 放式 軟件接口 的實 時多 任務(wù) 、多 用戶 系統(tǒng) 的 Microsoft Windows Xp 中文版網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 。3.2.11數(shù)據(jù)庫軟件采用實時分布式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ，通過對監(jiān)控對象的組態(tài) ，實

18、時監(jiān)測和控制各監(jiān)控對象 ，并自動生成操作記錄 、遙信變位 、事故記錄等實時數(shù)據(jù) 。歷史數(shù)據(jù)庫能夠通過 DDL、DDE 及 OLE 等與其它應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù) ，并帶有標準的 SQL 接口和 ODBC 接口，為系統(tǒng)維護 、管理提供技術(shù)基礎(chǔ) 。3.2.12應(yīng)用軟件專業(yè)整理word 格式文檔包括工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件、現(xiàn)場總線組態(tài)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件 、標準工業(yè)控制和專用水處理過程控制圖形庫等。工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件配置有開發(fā)版（無限點）、運行版和監(jiān)控版 。 其主要功能是 ：(1) 運行監(jiān)控采用圖控軟件組態(tài)設(shè)計中控室的運行監(jiān)控軟件，具有中文界面 、操作提示和幫助系統(tǒng) 。 操作界面主要以流程圖方式表示 ，從總體

19、流程圖直到每個單體的局部流程圖 ，在流程圖上顯示的設(shè)備 ，均可點擊進入該設(shè)備的進一步細節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M行控制 。工藝過程 、運行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)均以圖形方式直觀表示 。運行參數(shù)和目標控制參數(shù) ，可以點擊進入其屬性或進行設(shè)定修改 。(2) 數(shù)據(jù)庫的生成及管理提供整個監(jiān)控系統(tǒng)運行的各種數(shù)據(jù)參數(shù) 、各機械電氣設(shè)備狀態(tài) 、以及各接口設(shè)備狀態(tài)的實時數(shù)據(jù)庫及歷史數(shù)據(jù)庫 ，并能根據(jù)信息分類生成各種專用數(shù)據(jù)庫，且具有在線查詢 、修改、處理、打印等數(shù)據(jù)庫管理軟件 ，可進行日常的操作及維護 ，同時還具有 ODBC 功能，與其它數(shù)據(jù)庫建立共享關(guān)系 。保存在內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)存貯由各種監(jiān)控對象的動態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刷新周期應(yīng)

20、可調(diào) ，以保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)速度。短期歷史數(shù)據(jù)庫應(yīng)能夠保存7天的實時數(shù)據(jù)和組合數(shù)據(jù)，并不斷地予與刷新 （其數(shù)據(jù)來自于實時數(shù)據(jù)庫）。歷史數(shù)據(jù)庫中能夠存入各設(shè)備的運行參數(shù)、報警記錄 、事故記錄 、調(diào)度指令等 。并具有存貯 3 年運行數(shù)據(jù)的能力 。(3) 組態(tài)通信組態(tài) ：生成各種通信關(guān)系 。 明確節(jié)點間的通信關(guān)系，可實現(xiàn)現(xiàn)場儀表與 PLC之間、PLC 與監(jiān)控計算機之間 ，以及計算機與計算機之間的數(shù)據(jù)通信 。控制系統(tǒng)組態(tài) ：生成各種控制回路 。明確系統(tǒng)的控制功能 ，各控制回路組成結(jié)構(gòu)、控制方式與策略 。(4) 圖形生成及查詢應(yīng)用軟件具有強力而有效的圖形組態(tài)顯示功能 。能畫出總平面圖 、工藝流程圖、

21、設(shè)備平立面布置圖 、電氣主接線圖等 。在確定監(jiān)控畫面后 ，可對監(jiān)控對象進行形象圖符設(shè)計 、組態(tài)、連接、生成完整的實時監(jiān)控畫面 ，使用戶能夠在顯示器上查詢到各種監(jiān)控對象的動態(tài)信息及故障 ，其形式可以是圖像 、報表、曲線、以及直方圖等 ，并在投影屏上有動態(tài)顯示數(shù)據(jù) 。同時，還具有友好的中文人機接口界面，采用圖形 、圖標方式 ，使管理人專業(yè)整理word 格式文檔員方便地使用鼠標器或鍵盤對系統(tǒng)進行管理 、控制。 通過監(jiān)控畫面的切換 ，進行數(shù)據(jù)查詢 、狀態(tài)查詢 、數(shù)據(jù)存貯 、控制管理等各種操作 。(5) 日常管理日常的數(shù)據(jù)管理是對采集到的各種數(shù)據(jù)進行計算 、處理、分類，自動生成各種數(shù)據(jù)庫及報表 ，供實時

22、監(jiān)控 、查詢、修改、打印，生成后的報表文件的修改或重組 。軟件系統(tǒng)的可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的絕對安全 ，防止對數(shù)據(jù)的非法訪問 ，特別是對原始數(shù)據(jù)的修改 。按操作等級進行管理 ，一般情況下 ，至少設(shè)置三級操作級，即觀察級 、控制操作級 、維護即，每一級都設(shè)有訪問控制 。具有日常的網(wǎng)絡(luò)管理功能 ，維持整個局域網(wǎng)的運行 ，定時對各接口設(shè)備進行自檢、異常時發(fā)出報警信號 。(6) 設(shè)備管理對組成系統(tǒng)的所有硬件設(shè)備及運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測及自診斷 ；對實時監(jiān)控的所有對象的運行狀態(tài)進行監(jiān)測及自診斷 ；對各類設(shè)備運行情況 （如工作累計時間 、最后保養(yǎng)日起 ）進行在線監(jiān)控 ，并存入相應(yīng)文檔 ，以備維護保養(yǎng) ；對設(shè)備故

23、障提出參考處理意見 。(7) 能耗管理軟件系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備運行記錄及控制模式進行綜合考慮，使系統(tǒng)能在最低的能耗下發(fā)揮最大的效益。(8) 工控組態(tài)軟件系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件是一個精心設(shè)計開發(fā)的實時系統(tǒng)工作平臺。軟件本身及相關(guān)文檔均為中文版本 ，為國際或國內(nèi)知名組態(tài)軟件 。具有全圖形化界面 、全集成、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方式 ，使得系統(tǒng)開發(fā)人員使用方便 、簡單易學(xué) 。 功能覆蓋廣，軟件組合靈活 ，高效性 、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和機制的先進性應(yīng)該確保用戶可快速開發(fā)出實用而有效的自動化監(jiān)控系統(tǒng) 。數(shù)據(jù)采集方面 ，同時支持多種 PLC 的通訊，如施耐德 、西門子、 AB 等多家產(chǎn)品的數(shù)據(jù)通訊 ，具有很強的兼容性 ；支持同時

24、采集各種 PLC、儀表 、變頻器、板卡、RTU 等設(shè)備的數(shù)據(jù) ；支持電話撥號 、電臺、 GPRS、VPN 等遠程多種通訊方式 ；具備相位采集功能 。工作站應(yīng)可對整個系統(tǒng)設(shè)置安全管理 。 支持使用用戶 ，權(quán)限，優(yōu)先級 ，安全區(qū)的方式為用戶提供安全驗證 。專業(yè)整理word 格式文檔工作站監(jiān)控 、組態(tài)必須的軟件均基于Windows XP 操作系統(tǒng) 。系統(tǒng)可以在各種語言版本的操作系統(tǒng)上運行，可以在畫面中同時使用漢字及其他多國文字和符號 ；具備全中文的開發(fā)和運行環(huán)境。組態(tài)軟件能支持 OPC 標準，同時具備 OPC Server 和 OPC Client 功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設(shè)

25、備實現(xiàn)可靠的通訊。支持變量的快速搜索，并且為方便用戶二次開發(fā)，組態(tài)軟件必須支持全中文變量名和函數(shù)名及結(jié)構(gòu)變量和引用變量；支持變量的批量生成、合并 、導(dǎo)入、導(dǎo)出；支持自定義函數(shù) 。具備設(shè)備模型和圖形模型功能 ，通過設(shè)備模型快速創(chuàng)建變量和關(guān)于該變量的邏輯計算處理 。通過圖形模型可以快速部署已經(jīng)制作好的圖形動畫 .支持類 C 語言等作為內(nèi)置編程語言 ，支持系統(tǒng)事件 ，變量改變事件 ，報警事件，熱鍵事件 ，條件事件 ，自定義函數(shù) 、定時腳本和調(diào)度腳本等多種腳本類型，為用戶提供方便的開發(fā)平臺 。組態(tài)軟件支持各種運算函數(shù) ，包括：事件驅(qū)動的算術(shù)和邏輯運算 、邏輯關(guān)系運算 、報警狀態(tài)處理 、定時器 、對數(shù)和

26、指數(shù)運算 、三角函數(shù) 、按位運算 、字符串處理 、數(shù)制轉(zhuǎn)換 、取平均值 、最大值 、最小值 、取中間值 、記錄歷史值 、統(tǒng)計操作次數(shù)和操作持續(xù)時間等功能在內(nèi)的統(tǒng)計運算 。軟件畫面支持在開發(fā)和運行時的無極縮放，畫面可以按比例縮放；支持圖層的操作 ，可以把不同的圖素分配到不同的圖層上去，進行開發(fā)和管理 ，圖層可以控制顯示和隱藏 ；支持 GDI+ ，支持過渡色和透明色 ；組態(tài)軟件具備多樣圖庫 ,含有污水處理工程基本圖庫元素 ，節(jié)省繪圖開發(fā)時間 。采用項目樹使得程序生成靈活 ，程序組織清晰明了 。Windows 下的在線幫助功能；項目文件備份功能 ；工程支持口令保護 ；能支持 Web Server 功

27、能 。遠程客戶可透過網(wǎng)絡(luò) ,配合服務(wù)器及瀏覽器取得與現(xiàn)場一致之運作畫面 。提供分布式報警 ,操作員可同時從多個遠程位置瀏覽及確認警報信息。為滿足江南污水處理廠自控系統(tǒng)要求 ，實現(xiàn)軟件界面人性化 、實物化 、動態(tài)化，同時考慮其安全性 、通用性及易擴展性 ，監(jiān)控軟件選用德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件 WINCC。自動化監(jiān)控軟件的基本技術(shù)要求如下：基于 Windows Xp或 vista 平臺；基于實時的客戶 服務(wù)器結(jié)構(gòu)及組件 （ COM ）內(nèi)核；專業(yè)整理word 格式文檔全面支持 ActiveX 控件及控件安全容器技術(shù)；內(nèi)置微軟標準編程語言,嵌入式 Visual Basic for Applica

28、tion；支持 OPC 客戶及 OPC 服務(wù)器模式 ；標準 SQL/ODBC 接口 , 易于與關(guān)系數(shù)據(jù)庫集成；豐富的圖符圖形工具 ，動畫向?qū)?，功能鍵可以預(yù)定義 ，標簽組編輯功能 ，給予時間和事件調(diào)度處理功能 ；報警和信息管理 ，報警過濾 ，和遠程報警管理 ；支持 Windows Xp 或 vista 用戶級安全系統(tǒng) ；支持 SOA 功能；圖表對象和趨勢顯示 ，歷史數(shù)據(jù)采集 ；有與上層管理信息系統(tǒng)接口，可以同時連接多種下位控制器，易于系統(tǒng)擴充。a.監(jiān)控計算機軟件功能要求組態(tài)軟件- 通信組態(tài) ：生成各種通信關(guān)系 ?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場儀表與 PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機之間 ，以及計算機與計算機之間的數(shù)

29、據(jù)通信 。- 控制系統(tǒng)組態(tài) ：生成各種控制回路 。 各控制回路組成結(jié)構(gòu) 、控制方式與策略。維護軟件 ：對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運行狀態(tài)進行監(jiān)視、故障診斷 ，以及軟件的測試維護等 。仿真軟件 ：對控制系統(tǒng)的部件 (通信節(jié)點 、網(wǎng)段、功能模塊等 )進行仿真運行?？蓪ο到y(tǒng)進行組態(tài) 、調(diào)試、研究。設(shè)備管理軟件 ：對現(xiàn)場設(shè)備進行維護管理。配置專門的設(shè)備管理軟件。監(jiān)控軟件- 實時數(shù)據(jù)采集 ：將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)送入計算機 ，并置入實時數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。- 常規(guī)控制計算與數(shù)據(jù)處理 ：標準 PID，積分分離 ，超前滯后 ，比例，一階、二階慣性濾波 ，高選、低選，輸出限位等- 優(yōu)化控制 ：根據(jù)數(shù)學(xué)模型 ,完成監(jiān)控層的

30、各種先進控制功能 ：專家系統(tǒng) 、預(yù)測控制 、模糊控制等- 邏輯控制 ：時間程序控制 ，如完成開 、停車的順序啟停過程 。專業(yè)整理word 格式文檔- 報警監(jiān)視 ：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化 ，并對信號越限進行相應(yīng)的處理 ，如聲光報警等 。- 運行參數(shù)的畫面顯示 ：帶有實時數(shù)據(jù)的流程圖 、棒圖顯示 ，歷史趨勢顯示等。- 報表輸出 ：生產(chǎn)報表的打印輸出 。- 操作與參數(shù)修改 ：實現(xiàn)操作人員對生產(chǎn)過程的人工干預(yù) ，修改給定值 ，控制參數(shù) 、報警設(shè)定等 。文件管理- 數(shù)據(jù)庫管理 ：在線與歷史數(shù)據(jù)管理 、綜合利用 、保存等。- 統(tǒng)計控制軟件 ：按照數(shù)理統(tǒng)計方法分析現(xiàn)場采集的工藝變量數(shù)據(jù) ，監(jiān)視和評判系統(tǒng)的控

31、制與運行狀態(tài) ，指導(dǎo)操作人員全面掌握生產(chǎn)情況 ，排除故障 。以科學(xué)方法評估生產(chǎn)過程能力 ，指導(dǎo)系統(tǒng)改進 。 包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預(yù)處理、各種統(tǒng)計控制圖 、直方圖 、事件觸發(fā)采樣 、在線報警 、過程能力分析 、分析記錄等 。3.3 分控站設(shè)備 ：武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)分控站由四個PLC 站等組成 ，每個控制站選用一套用德國西門子S7-300 系列 PLC，并配備一臺北京昆侖通態(tài)觸摸屏，實現(xiàn)全廠自控儀表及其他設(shè)備的監(jiān)視和控制，同時各分控站與主控級操作站進行數(shù)據(jù)交換 ，各分控站接收主控級操作站發(fā)來的各種控制命令，最終實現(xiàn)全廠所有設(shè)備的監(jiān)控 ，保證了全廠設(shè)備安全 、穩(wěn)定運行 。3.3.1分控站

32、設(shè)備控制功能 ：專業(yè)整理word 格式文檔按控制程序?qū)λ牴ざ蝺?nèi)的工藝過程、電氣設(shè)備進行自動控制 ，同時采集工藝參數(shù)及電氣設(shè)備運行狀態(tài)。通過通信總線與中央控制室的監(jiān)控管理系統(tǒng)進行通信。向監(jiān)控管理系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的部分開停機命令。在操作屏上顯示所轄工段的工藝流程圖，工藝參數(shù) ，電氣參數(shù) ，及設(shè)備運行狀態(tài)。 通過功能鍵盤設(shè)定工藝參數(shù)，控制電氣設(shè)備 。就地控制 ：在設(shè)備調(diào)試 、維修階段提供現(xiàn)場操作的手段，在意外情況下可以以最快的方式進行現(xiàn)場緊急停車。分站控制對象包括：粗格柵及進水泵房、細格柵間及曝氣沉砂池、 A2 /O+MBR 生化池 、紫外線消毒池 、清水池 、出水泵房 、污泥

33、撇水池 、污泥濃縮脫水機房 、鍋爐房 。粗格柵及進水泵房：1 、粗格柵（ 1 ）功能 ：去除污水中較大懸浮物，并攔截直徑大于20mm的雜質(zhì)，確保水泵正常運行。（ 2）主要設(shè)備 ：旋轉(zhuǎn)式格柵 2 臺 。（ 3 ）運行方式 ：格柵采用自動控制 。 根據(jù)柵前柵后水位差或格柵工作周期 ( 時間可調(diào) )控制 ，柵格前后的液位差由PLC 自動控制清污，同時設(shè)手動控制 ，格柵設(shè)工況指示和故障報警系統(tǒng)，與皮帶輸送機聯(lián)動工作、延時停機 。 柵渣通過帶輪的垃圾小斗車收集。2 、進水泵房（ 1）功能 ：將污水一次提升至細格柵，以便后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。（2）主要設(shè)備 ：近期配備潛污泵4 臺， 3 用 1 備。（ 3

34、）運行方式 ：水泵自動控制運行，根據(jù)水位控制水泵輪流工作，設(shè)專業(yè)整理word 格式文檔高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機 。細格柵：(1) 功能 ：去除污水中較大漂浮物，并攔截直徑大于6mm的固體物 ，以保證生物處理及污泥處理系統(tǒng)正常運行。(2) 、主要設(shè)備 ：設(shè)回轉(zhuǎn)式細格柵 2 臺；無軸螺旋壓榨機一臺 。(3)運行方式 ：格柵自動控制根據(jù)細格柵前后水位差或格柵工作周期（時間可調(diào)）實現(xiàn)，細格柵前后的液位差由PLC 自動控制清污動作，同時設(shè)手動控制。 細格柵設(shè)置工況指示和故障報警系統(tǒng)。兩臺格柵共用一臺無軸螺旋壓榨機，將柵渣送至落渣斗 ，下滑至帶輪的垃圾小斗車中。曝氣

35、沉砂池 ：（1 ）功能：去除污水中比重大于2.65 ，粒徑大于0.2mm的砂粒 ，保護后續(xù)水處理設(shè)備，防止管道淤塞。曝氣的功能是使附著在砂粒表面的污泥分離 ，使沉砂易于脫水，同時避免細小的有機懸浮物沉淀，確保沉砂質(zhì)量。（2 ）主要設(shè)備 ：一臺橋式單槽刮砂機（帶撇渣裝置 ）； 吸砂泵 1 臺。（ 3）運行方式 ：橋式單槽刮砂機 （帶撇渣裝置 ）連續(xù)運轉(zhuǎn) ，吸砂泵按程序控制定時運轉(zhuǎn) ，砂水分離器與吸砂泵同步運轉(zhuǎn)。A2 /O+MBR生化池：該設(shè)備間控制系統(tǒng)已有廠家提供，此方案控制不于考慮，只需要廠家提供數(shù)據(jù)采集點即可 。紫外線消毒池 ：（1 ）功能：進行尾水消毒，避免尾水中細菌對水體及水生物的影響。

36、（2 ）主要設(shè)備 ： 1 套紫外線消毒模塊。（3）運行方式 ：通過安裝在模塊前后的水位差儀器監(jiān)控紫外線模塊的安全專業(yè)整理word 格式文檔運作。清水池 ;清水池設(shè)2 座（ 1） 功能：儲存并調(diào)節(jié)出水量 。出水泵房 :（1）功能：用于再生水提升至再生水用水點。（2）主要設(shè)備 ：設(shè)臥式離心泵 4 臺（3 用 1 備），。（3 ）運行方式 ：水泵自動控制運行 ，根據(jù)吸水井水位控制水泵工作 ，設(shè)高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng) ，低水位時全部水泵停機 。鼓風(fēng)機房及變配電間 ：（1 ）功能：為 A2 /O+MBR池和曝氣沉砂池供氧，保證生物系統(tǒng)正常運行。（2）主要設(shè)備 ：生化區(qū)供氧設(shè)備 ：羅茨

37、鼓風(fēng)機 3 臺（2 用 1 備）變頻膜區(qū)供氧設(shè)備 ：羅茨鼓風(fēng)機 3 臺（2 用 1 備）變頻同時配套空氣過濾器和起重設(shè)備。（3）運行控制 ：鼓風(fēng)機通過生化區(qū)的DO 及膜區(qū)的運行情況進行風(fēng)量調(diào)節(jié)。加藥間：（1）功能：在好氧區(qū)前端進行加藥除磷。（2）主要設(shè)備 ：計量泵 2 臺，整套溶藥加藥設(shè)備 ，（3）運行方式 ：根據(jù)實際出水水質(zhì)狀況手動控制運行。污泥撇水池 ：（1 ）功能：污泥撇水池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時為了避免剩余污泥中的磷在厭氧條件下重新釋放，控制停留時間在4h 以內(nèi) 。專業(yè)整理word 格式文檔（2 ）主要設(shè)備 ：中心傳動濃縮機2 臺 。（3）運行控制 ：與 A2 /O+MBR 池排泥閥門

38、及污泥脫水機協(xié)調(diào)運行。污泥濃縮脫水機房 ：（1 ）功能：對剩余污泥進行濃縮壓濾脫水，使污泥含水率降低到盡可能低的程度 ，以減少污泥體積并便于裝卸作業(yè)。（2 ）主要設(shè)備 ：帶寬 2.0m 帶式濃縮脫水一體機2 套；每臺脫水機配備污泥螺桿泵、加藥泵 、沖洗泵 1 套，絮凝劑調(diào)配裝置共用1 套 。（ 3 ）運行方式 ：與 A2/O+MBR 池排泥 、剩余污泥泵及撇水池協(xié)調(diào)運行。鍋爐房：（1 ）功能：污水廠建筑物室內(nèi)采暖。（2 ）主要設(shè)備 ：循環(huán)水泵兩臺 (一備一用 )、補水泵兩臺 (一備一用 )。（3 ）運行方式 ：采用變頻定壓補水 。3.4 網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備 ：中央控制室與各現(xiàn)場PLC 控制站之間采用工業(yè)以太網(wǎng)通信方式，主干網(wǎng)通信速率為 1