改良AO工藝污水處理廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案講課講稿

1、改良AO工藝污水處理廠綜合監(jiān)控系統(tǒng)解決方案發(fā)布時間： 2011-01-21 本方案是根據采用改良 AO 工藝污水處理廠的技術要求，結合國際先進的 工業(yè)以太網技術和面向對象軟件開發(fā)技術的先進整體解決方案， 在不增加工程成 本的情況下，完全滿足污水處理廠運行與管理的實際使用需要。1 總體規(guī)劃 在飛速發(fā)展的市場經濟與信息的今天企業(yè)內外部信息的交換已不再局限于 通常意義上的對生產現場狀態(tài)的監(jiān)視和控制它需要把現場信息和管理信息結合 起來通過對經營決策管理計劃調度過程優(yōu)化故障診斷現場控制等信息的綜合處 理形成一個意義更為廣泛的綜合管理系統(tǒng)管控一體化就是建立起企業(yè)這樣全集 成的開放的全廠綜合自動化的信息平臺

2、。1.1 設計原則 城市污水處理廠將基于先進的工業(yè)以太網技術構建在線檢測儀表監(jiān)測體 系與自動控制系統(tǒng)。1）系統(tǒng)以適應未來科技及應用上的發(fā)展為原則 在當今科學技術日新月異的今天， 人們對系統(tǒng)的要求不斷提高， 解決已有系統(tǒng)與科學技術成果之間矛盾的更客觀的方法， 就是要求自控系統(tǒng)管理必須有足夠 的彈性包容未來科技機及應用上的發(fā)展， 達到短期投資、 長期受益的目的。 污水 處理廠工程所要求的自控系統(tǒng)必須考慮到可持續(xù)性、 可發(fā)展性，這樣才能保證投 資人的利益，為此首先要系統(tǒng)適應未來可積極應用上的發(fā)展作為主要原則來考 慮。2）方案設計以提高工作效率為原則 工業(yè)以太網技術把分散在廠區(qū)各個設備控制系統(tǒng)連接到中

3、央控制室，實現集中管理大量減少了維修人員和操作人員。 操作員和工程師通過電腦設備進行 生產操作，并能及時發(fā)現和處理設備出現的問題，切實提高管理者的工作效率。3）方案設計以合理的投資成本和地運營成本為原則 在實現自動化系統(tǒng)之后各種設備運行狀態(tài)始終處于系統(tǒng)的集中監(jiān)視之下， 系統(tǒng)可單獨為各臺設備建立運行檔案， 自動記錄每臺設備的運行狀況， 定期打印維 護保養(yǎng)，修理通知單， 輸出各種設備運行統(tǒng)計報表， 這樣可以保證每臺設備按時 維護保養(yǎng)修理工作為設備管理提供基礎數據， 提高設備管理水平， 使設備的運行壽命加長也直接或間接的減少規(guī)避設備發(fā)生災難性故障和連鎖反應的可能性，很 大程度降低了建筑的運行費用4）

4、開放式工業(yè)以太網絡為基礎在優(yōu)化設計當中我們選擇開放式工業(yè)以太網絡為基礎的自控系統(tǒng)，不但可以 與設備自控系統(tǒng)有機地集成，還能與上層的管理信系統(tǒng)有機的結合在一起， 實現1.2系統(tǒng)總體結構綜合管理的功能。污 水處理 廠自動 化系統(tǒng) 總體技 術結構 圖城 市污水處理廠自動化系統(tǒng)優(yōu)化設計總體上分為五層：管理層、系統(tǒng)層、網絡層、控制層 和執(zhí)行層管理層，主要以生產管理系統(tǒng)為主，上接企業(yè)管理信息系統(tǒng)（MIS ）和互聯網，在系統(tǒng)最頂層協(xié)調企業(yè)管理與設備運行。系統(tǒng)層，主要由力控Force Control V6.0 SCADA 監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)軟件、工作 站/服務器組成，在系統(tǒng)上層控制整個系統(tǒng)的運行。網絡層，以光纖網絡

5、為主干構建100M帶寬的工業(yè)以太網絡，中間為以太網 交換機，每個PLC（ S7-200或S7-300 ）系統(tǒng)必須配工業(yè)以太網模塊?？刂茖?，各設備系統(tǒng)的PLC，配100M以太網模塊，每個PLC管控一組設 備，獨立工作，不受中央或其他控制器故障的影響， 從而大大提高了整個集控管 理系統(tǒng)的可靠性。SCADA監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)可對所有的西門子 PLC進行巡檢，如 有控制器丟失，中央控制室的工作站可在其恢復通信后自動下載程序，保證了系統(tǒng)的運行可靠。執(zhí)行層，包括了在線儀表、傳感器等執(zhí)行儀器設備，與PLC模擬量模塊連接。1.3系統(tǒng)結構選型當今時代，網絡就是控制的理念已經越來越被用戶所接受，傳統(tǒng)的基于 RS485

6、，CAN 等總線的各種集散控制系統(tǒng)，由于其固有的缺陷，正在被基于 TCP/IP 協(xié)議的工業(yè)太網所取代，工業(yè)以太網總線和我們現在使用的局域網是一 致的，它采用統(tǒng)一的 TCP/IP 協(xié)議，避免的不同協(xié)議間通信不了的困擾， 它可以直接和局域網的計算機互連而 不要額外的硬件設備，它方便數據在局域網的共享，它可以用 IE 瀏覽器訪問終 端數據，而不要專門的軟件，它可以和現有的基于局域網的 ERP 數據庫管理系 統(tǒng)實現無縫連接，它特別適合遠程控制，配合電話交換網和 GSM ，GPRS 無線 電話網實現遠程數據采集， 它采用統(tǒng)一的網線， 減少了布線成本和難度， 避免多 種總線并存。 工業(yè)以太網總線正因為有諸

7、多的優(yōu)點， 在國內外逐步得到了迅速的 普及，現在已經有大量的配套產品在使用中。如工業(yè)以太網 HUB ，工業(yè)以太網 防火墻產，工業(yè)以太網關，以太網轉 RS232/RS485 設備，以太網 A/D 模塊，以 太網 D/A 模塊，以太網 AI 模塊，以太網 AO 模塊，以太網 DI 模塊，以太網 DO 模塊及復合功能模塊。根據污水處理廠建筑與設備布局特點， 在結構選型上我們采用了基于工業(yè)以 太網通信集散式控制系統(tǒng)。 以太網是當今現有局域網采用的最通用的通信協(xié)議標 準。該標準定義了在局域網（ LAN ）中采用的電纜類型和信號處理方法。以太網 在互聯設備之間以 10100Mbps 的速率傳送信息包，雙絞

8、線電纜 10 Base T 以 太網由于其低成本、 高可靠性以及 10Mbps 的速率而成為應用最為廣泛的以太網 技術。許多制造供應商提供的產品都能采用通用的軟件協(xié)議進行通信， 開放性最 好。全雙工：全雙工傳輸是采用點對點連接，這種安排沒有沖突，因為它們使用 雙絞線中兩個獨立的線路， 這等于沒有安裝新的介質就提高了帶寬。 例如在上例 的車站間又加了一條并行的鐵軌， 同時可有兩列火車雙向通行。 在雙全工模式下， 沖突檢測電路不可用， 因此每個雙全工連接只用一個端口， 用于點對點連接。 標 準以太網的傳輸效率可達到50 %60 %的帶寬，雙全工在兩個方向上都提供 100的效率。2現場控制系統(tǒng)城市污

9、水處理廠將采用 SIEMENS 公司的S7-300型和S7-200型PLC及 其相應的I/O功能模塊，將污水處理廠現場控制信息和設備的工藝運行參數和設 備本身狀態(tài)指標等信息無縫地連接到廠部的信息系統(tǒng)系統(tǒng)中實現了企業(yè)的管控 一體化。2.1現場控制系統(tǒng)構建只有基于Web的技術才能真正實現管控一體化管控，如何將生產車間的現 場控制信息設備的工藝運行參數和設備本身的健康指標等信息集成到企業(yè)管理 信息平臺中去是本系統(tǒng)設計的一大重點，控制層結構設計遵循多功能靈活性的要 求將整個控制系統(tǒng)。圖紙設計中采用兩套中型S7-300 PLC將污水處理廠的設備 分成兩大控制群，由于需要接入大量的高低壓電力監(jiān)測儀表，兩套

10、PLC勢必負擔在大范圍內測控系統(tǒng)通信，一但出現問題就會導到整個廠生產的停頓。因此， 增加三套小型S7-200 PLC用于采集供電系統(tǒng)信號并控制供電系統(tǒng)。本方案將采 用基于以工業(yè)以太網構建的分布式控制系統(tǒng)，以較好地解決實時控制和現場信號 的網絡通信問題。污水處理廠控制層示意圖污水處理廠各工段機組監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式計算機監(jiān)控管理方式各個現地 控制單元可以獨立按照工藝控制參數與運行并將采集到的各種運行狀態(tài)量以及 電機的運行狀態(tài)等信息通過工業(yè)以太網上傳到中控室服務器以備工作人員監(jiān)視。 操作人員可通過工業(yè)以太網將必要的控制參數下傳到各個現地控制PLC單元調整控制和工藝參數。為便于與整個污水處理廠的監(jiān)控系

11、統(tǒng)進行系統(tǒng)互聯實現企業(yè) 管控一體化服務器還通過以太網交換機與廠管理信息系統(tǒng)互聯。現場控制系統(tǒng)PLC表編號安裝位置類型配置控制設備范圍1#PLC鼓風機房S7-314DI=92，DO=24，AI=8鼓風機房等前段2#PLC脫水機房S7-314Dl=64，D0=32，AI=8脫水機房等后段5#PLC低壓配電間S7-314DI=128 ， D0=48前段低壓供電回路6#PLC咼壓配電間S7-314DI=32，D0=16，AI=4咼壓電路7#PLC脫水機房電柜S7-226CNDI=26，D0=14后段低壓供電回路1#PLC控制設備集群：進水泵房、沉沙池、鼓風機房、1#-2#A/A/0池等設2#PLC控制

12、設備集群：1#-2#二沉池、脫水機房、污泥間、消毒池、配水池、 加藥間、出水井等設備。5#PLC控制設備集群：低壓配電間電力監(jiān)測儀表6#PLC控制設備集群：高壓配電間電力監(jiān)測儀表7#PLC控制設備集群：脫水機房動力柜電力監(jiān)測儀表2.2現場控制系統(tǒng)PLC選型本優(yōu)化方案現場控制系統(tǒng)和電力監(jiān)測系統(tǒng)將采用德國西門子 （SIMATIC）公 司生產的S7-300系列和S7-200系列PLC系統(tǒng)。德國西門子（SIMATIC ）公司 是當今自動化技術的領先者，所研發(fā)生產的 PLC具有技術先進、可靠性高的特點，成為工控行業(yè)主流。本優(yōu)化方案中，1#、2#PLC采用德國西門子公司創(chuàng)新型S7-300PLC控制系統(tǒng)。創(chuàng)

13、新型S7-300 CPU與現有的CPU相比，性能有了顯著提高：CPU處理速度至少提高了 1倍，位處理時間甚至降至 50ns，而字 處理時間降至90 ns。此外，同時大大增強了定點和浮點運算性能。電力監(jiān)控系 統(tǒng)則采用了 S7-200 PLC，基于ModBus通信協(xié)議與各個電力監(jiān)測儀表連接。西門子PLC S7-300主要技術性能參數表項目描述CPU莫塊S7-314存儲器128 KB，64 KB 掉電保圖片持S7-300 PLC位處理0.06 ys字處理0.12 ys定點運算0.16 ys浮點運算0.59 ys過程I/O映像1024/1024接口X1: MPI 接口數字量入模塊SM 321, 16點

14、輸入，24-48V DC數字量輸出模塊SM 322, 32 點輸出，24V DC, 0.5A模擬量輸入模塊SM 331, 8輸入，增強型16位分辨率通信模塊CP 343-1 Lean， RJ45 端口，100M以太網，TCP/IP/UDP協(xié)議擴展模塊IM 360，最多3個擴展單元；插入中央控制器電源模塊PS 307, 120/230 V AC; 24 V DC, 10 A開發(fā)工具軟件STEP 7 V5.4 SP3.1 中文版3工業(yè)以太網系統(tǒng)本方案所采用工業(yè)以太網是基于IEEE 802.3 （Ethernet）的強大的區(qū)域和單 元網絡 SIMATIC NET。利用工業(yè)以太網，SIMATIC NE

15、T 提供了一個無縫 集成到新的多媒體世界的途徑。企業(yè)內部互聯網（Intranet），外部互聯網（Extranet），以及國際互聯網（Internet）提供的廣泛應用不但已經進入今天的辦公 室領域，而且還可以應用于生產和過程自動化。繼10M波特率以太網成功運行之后，具有交換功能，全雙工和自適應的100M波特率快速以太網（Fast Ethernet， 符合IEEE 802.3u的標準）也已成功運行多年。采用何種性能的以太網取決于用 戶的需要。通用的兼容性允許用戶無縫升級到新技術。2.1工業(yè)以太網概述1 ）工業(yè)以太網優(yōu)勢在 IT 網絡市場中以太網占有率高達 80% ，毫無疑問是當今 LAN（ 局域網

16、 ） 領 域中首屈一指的網絡。以太網優(yōu)越的性能，為用戶的應用帶來巨大的利益：通過簡單的連接方式快速裝配。通過不斷的開發(fā)提供了持續(xù)的兼容性，因而保證了投資的安全。通過交換技術提供實際上沒有限制的通信性能。各種各樣聯網應用，例如辦公室環(huán)境和生產應用環(huán)境的聯網。通過接入 WA N（廣域網）可實現公司之間的通信，例如，ISDN或In ternet 的接入。SIMATIC NET基于經過現場應用驗證的技術，SIMATIC NET已供應多于 400,000 個節(jié)點，遍布世界各地，用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境，包括有高強度電磁干 擾的區(qū)域。2）工業(yè)以太網絡的構成 一個典型的工業(yè)以太網絡環(huán)境，有以下三類網絡器件：網絡部

17、件： PLC 以太網模塊組件， SIMATIC PLC 控制器上的工業(yè)以太網 通信處理器，用于將SIMATIC PLC連接到工業(yè)以太網。TP （觸摸屏）以太網端 口； PG/PC上的工業(yè)以太網通信處理器，用于將 PG/PC連接到工業(yè)以太網。連接部件：FC快速連接插座；ELS（工業(yè)以太網電氣交換機）;ESM（工業(yè) 以太網電氣交換機）;SM（工業(yè)以太網光纖交換機）；MC TP11（工業(yè)以太網光纖 電氣轉換模塊 ） 。通信介質：普通雙絞線，工業(yè)屏蔽雙絞線和光纖。3）工業(yè)以太網性能特點 為了應用于嚴酷的工業(yè)環(huán)境，確保工業(yè)應用的安全可靠， SIMATIC NET 為以太網技術補充了不少重要的性能：工業(yè)以

18、太網技術上與 IEEE802.3/802.3u 兼容，使用 ISO 和 TCP/IP 通信 協(xié)議10/100M 自適應傳輸速率冗余 24VDC 供電 簡單的機柜導軌安裝方便的構成星型、線型和環(huán)型拓撲結構 高速冗余的安全網絡，最大網絡重構時間為 0.3 秒 用于嚴酷環(huán)境的網絡元件，通過 EMC 測試通過帶有RJ45技術、工業(yè)級的Sub-D連接技術和安裝專用屏蔽電纜的Fast Connect連接技術，確?，F場電纜安裝工作的快速進行 簡單高效的信號裝置不斷地監(jiān)視網絡元件 符合SNMP（簡單的網絡管理協(xié)議） 可使用基于web的網絡管理使用VB/VC或組態(tài)軟件即可監(jiān)控管理網絡2.2網絡拓撲結構污水廠工業(yè)

19、以太網拓撲結構分為二個層次，首層是綜合樓的超五類雙絞線網 絡布線，二層為室外光纜構成的光纖網絡。整個網絡系統(tǒng)的信號傳輸速率為 100MB雙工，光纖網絡可安需要提高到 1000MB，并宜可以融入視頻監(jiān)控、圖 像傳輸等多種應用。由于光纖網絡傳導的是光信號兩端只要安裝光纖收發(fā)器即可，抗干擾能力強，不需要昂貴的信號防雷裝置.1吟鼻* g<? W污水處理廠優(yōu)化方案工業(yè)以太網拓撲圖2.3控制系統(tǒng)組網與接口系統(tǒng)組網污水廠工業(yè)以太網絡系統(tǒng)從上位機到 PLC，以太網所連接之處均采用SIMATIC NET相關協(xié)議。五個PLC站點均需要配備以太網模塊 （S7 241-1，需 要設備商提供），配電間則用一個帶以

20、太網口的SIMATIC TP-177B觸摸屏，高壓斷路本身已經自帶一個以太網口。 一共有六個工業(yè)控制以太網口通過光纜到交 換機與上位機相連，實現工業(yè)以太網的控制。系統(tǒng)接口污水廠工業(yè)以太網絡系統(tǒng)一共有 6組以太網接口，具體如下表:號序位置接入設備模塊型號接 入口端 形式接入速率#1鼓風機房S7-300PLCCP 343-1以太網模塊JR45100M#2脫水機房S7-300PLCCP 343-1以太網模塊JR45100M#5低壓配電間S7-300PLCCP 343-1以太網模塊JR45100M#6咼壓配電間S7-300PLCCP 343-1以太網模塊JR45100M#7脫水機房配電柜S7-200P

21、LCCP 243-1以太網模塊JR45100M22個儀表以模擬量輸入接入各區(qū)域 PLC模擬量模塊當中，紫外線消毒設備 廠商的S7-200 PLC必須采用CP243-1以太網模塊。用于電力監(jiān)控的PLC配有以太網插件，下面用RS485線連接51個電力監(jiān)測儀表。2.4結構化網絡布線網絡布線采用以室外光纜為主干，每個連接點一路，星網布局。室外光纜采 用4芯或8芯單模鎧裝光纜，傳輸距離150KM無中繼。室內由光纖收發(fā)器轉換 成RJ45以太網信號，再用超五類雙絞線接入 PLC的以太網模塊當中。在中央 控制室安裝一個綜合機柜用于安裝光纖配線架、交換機、UPS和工作站，這一端有六個光纖收發(fā)器，轉換成 RJ45

22、端口之后，用超五類雙絞線接入到一個 24 口 10/100M自適應以太網交換機。機柜為35U網絡機柜，用于安裝工作站、網 絡交換機、光纖配線架、光纖收發(fā)器、UPS等設備。污水處理廠工業(yè)以太網光纜連接示意圖4在線儀表監(jiān)測系統(tǒng)3.1在線儀表系統(tǒng)概述精確測量對于污水處理廠工藝流程控制非常關鍵，污水處理廠的在線儀表不 僅需要提供準確、可再現的測量，還必須具有使用和校準簡單、能夠承受多個曝 氣池的劇烈攪拌的特性。本方案將按設計要求采用哈希和西門子在線儀構建城市 污水廠的自動監(jiān)測系統(tǒng)，具有極高的可靠性。城市污水廠在線儀表網絡連接圖3.2西門子在線計量與液位系統(tǒng)本優(yōu)化方案的在線計量和液位測量系統(tǒng)均采用了德國

23、西門子（SIMATIC ）公司的產品，包括電磁流量計、分體式超聲波液位計和一體式超聲波液位計。電磁流量計本方案將米用德國西門子公司生產 MAG 3100電磁流量計，該設備為法蘭安 裝，設備可靠性高、計量準確。電磁流量計主要技術性能指標項目描述傳感器型號MAG 3100傳感器規(guī)格尺寸DN700連接方式法蘭壓力(bar)Max. 100溫度(° C)-40 to 180襯里氯丁橡膠，EPDM 特富?。≒TFE）,硬橡膠，防銹乳膠電極哈氏合金C，鉑/銥，鈦，鉭帶接地 電極外殼IP 67 / 68防爆EEx (ia/ib) IIB T4-T6變送器型號MAG 5000變送器輸出1個電流輸出，

24、1個數字輸出，1個繼電器輸出流向單向/雙向通訊可選HART顯示3行，20個字符（可選不帶顯示）系統(tǒng)最大不確定性± 0.5 %外殼IP 67, IP 20密閉傳輸冷水防爆（安全柵）EEX ia IIC圖片4 - *-fre供電24 V dc 230 V ac一體式超聲波液位計一體式超聲波液位計采用的是 SITRANS Probe LU 二線制一體化超聲波液 位計，測量儲罐和簡單過程容器中液體的液位、 體積和流量，同時也可用于明渠。 SITRANS Probe LU是供水和水處理行業(yè)和化工儲罐液位測量的最佳解決方案， 傳感器為ETFE或PVDF材質，可適合化學腐蝕；內置的溫度傳感器可以對

25、不 同的溫度變化進行補償。SITRANS Probe LU一體式超聲波液位計主要技術性能指標項目描述圖片型號SITRANS Probe LU量程12m測量精度0.15%或 6mm通訊帶HART通訊材質ETFE或 PVDF專感器抗化學腐蝕溫度補償內置的溫度傳感器可以對不同的溫度 變化進行補償。編程工具/、可用紅外手持編程器、SIMATIC PDM 或HART手操器輸出單路4-20Am輸出分體式超聲波液位計SIEMENS MultiRa nger是性能可靠穩(wěn)定的高性能超聲物位控制器。使用非接觸式超聲技術它可提供中短量程測量的應用。最大量程15m。MultiRanger可測量多種介質，包括燃料油、市

26、政污水、酸、木屑或高靜止角的物料。MultiRanger 提供真雙點物位測量，內置ModbusRTU數字通訊RS-485接口。使用 Dolph in Plus 軟件，可在 PC機上對其進行組態(tài)和設定。 先進的聲智能回波處理軟件為測量提供了更高的可靠性。MultiRa nger 100 提供物位報警、開/關和調節(jié)泵控制，是經濟型產品。MultiRanger 200 可監(jiān)測明渠流量，有更先進的繼電器報警和泵控制功能、體積轉換功能。Echomaf ST-H超聲波傳感器是用超聲波技術直接對各種固體和液體的物位進行檢測。ST-H小巧的設計允許傳感器安裝在2"的立管上，正確安裝后，傳感器完全能適

27、用于苛刻的工藝過程和有腐蝕的環(huán)境。當操作的時候，超聲波傳感器（探頭）的表面垂直發(fā)出一定寬度的聲束脈沖，物位監(jiān)視器測量發(fā)射脈沖和接收反射脈沖（回波）的時間差，從而計算出超聲波傳感器表面到物料之間的距離。在測量范圍內，內置的溫度傳感器對由空氣溫度變化而引起的聲速變化進行補償。達 145C .可用于各種嚴酷工況，使用溫度可Multi Ran ger分體式超聲波液位計主要技術性能指標項目描述變送器型號MultiRa nger 100主要功能物位測量，單泵控制和物位報警傳感器接入雙點物位監(jiān)測，同時兩個傳感器通訊接口內置ModusRTU,RS-485數字通訊接口組態(tài)接口標準配置3個繼電器，可選6個繼電器使

28、用溫度145C信/噪比二個超聲波傳感器輸入可提高信/噪比數字量輸出標準配置3個繼電器，可選6個繼電器摸擬量輸出兩路4-20Am顯示液晶二行文本顯示超聲波傳感器Echomax XPS-15超聲波特性10波束角有效探測距離15m材質耐化學腐蝕的Kynar Flex外殼和Hypalon橡膠輻射面結構使用溫度145C防護等級IP68圖片MultiRa nger 100變送器XPS-15超聲波傳感器3.3哈希在線儀表本方案在線監(jiān)測儀表選了美國哈希（HACH ）公司的產品。哈希公司是設計 和制造水質、水文監(jiān)測儀器儀表的專業(yè)廠家，產品被全球用戶廣泛應用于飲用水、 地下水、地表水、市政污水、工業(yè)污水、半導體超

29、純水、制藥/電力及其他工業(yè)凈水、等領域，其全線產品系列涵蓋實驗室定性 /定量分析、現場分析、流動分 析測試、在線分析測試。產品具有測量精確、運行可靠、操作簡單、低維護量， 結構緊湊等特點。根據設計圖紙的要求，本方案選用的哈希公司產品溶氧儀、PH 計、氧化還原儀、CODZ等。在線溶氧儀在線溶解氧測量儀用于污水處理廠內各工藝點的監(jiān)測：包括調節(jié)池、曝氣池、 好氧/厭氧消解池和出水監(jiān)測。工作原理：測量探頭最前端的傳感器罩上覆蓋有一層熒光物質，LED光源發(fā)出的藍光照射到熒光物質上， 熒光物質被激發(fā)，并發(fā) 出紅光；一個光電池檢測熒光物質從發(fā)射紅光到回到基態(tài)所需要的時間。這個時間只和藍光的發(fā)射時間以及氧氣的

30、多少有關，探頭另有一個LED光源，在藍光發(fā)射的同時發(fā)射紅光，作為藍光發(fā)射時間的參考。傳感器周圍的氧氣越多，熒光 物質發(fā)射紅光的時間就越短。因此，計算出溶解氧的濃度。在線溶解氧測量儀主要技術性能指標項目描述溶解氧探頭型號LDO 57900-00測量范圍重現性0.05ppm準確度v 1ppm時 ± 0.1ppm； 1ppm時 ±0.2ppm靈敏度滿量程的土 0.05%響應時間90%v 60 秒；95%v 90 秒，20 C 時溫度范圍0.0 50C信號最大傳送距離300m采樣溫度0- 100.0 C模擬輸出0.00- 20.00mA 或 4.00 -20.00mA分析儀型號SC

31、100探頭圖片LDO57900-00 溶解氧接入通道數2個，可接兩個探頭SC100分析儀繼電器輸出4模擬量輸出2 個 0/4-20mA外殼防護等級NEMA4XIP65），1/2DIN通訊接口RS485/MODBU或者無線紅外接口外殼防護等級NEMA4XIP65），1/2DIN數據儲存六個月（本機）電源要求190-260Vac在線pH （酸堿）計與ORP（氧化還原）計在線PH計和ORP計采用GLI差分傳感器。GLI獨一無二的差分傳感器技術 使用三個測量電極取代傳統(tǒng)的 PH傳感器中的雙電極。測量電極和標準電極測得 的pH值相對于第三個溶液背景電極的差分值。該技術被證實具有無與倫比的準 確性，減少了

32、參比電極連接的污染，有效的消除了閉路循環(huán)。減少了故障時間和 維護時間。在線PH計和ORP計主要技術性能指標項目描述探頭型號PH探頭：PD1P1 PHD?差分電極ORP探頭：RD1P6 PHD ?差分電極量程pH : - 2-14 pHORP: -1500+1500mV靈敏度PH:± 0.01PHORP:± 0.5mV溫度范圍-5 105°C最大壓力105E 時，為 6.9bar探頭材質PEEK、Ryton 可選變送器型號P53繼電器4獨立輸出2 個 0/4-20mA外殼防護等級NEMA4XIP65) , 1/2DINPH量程ORPt 程-2100-+2100mV溫

33、度量程-20.0 +200.0 C性能/穩(wěn)定性每24小時量程的0.2%，無累計性能/重復性量程的0.1%或更好電源要求190-260V AC圖片ORP和PH差分電極探頭變送器P53COD析儀哈希公司生產的COD Max在線鉻法COD分析儀是應用在工業(yè)廢水及市政污水排放的COD在線監(jiān)測。檢測原理：經典重鉻酸鉀氧化與全新測試技術的有 機統(tǒng)一。樣品在強氧化劑和高溫175° C的條件下，快速、徹底的消解，光學系 統(tǒng)檢測樣品被完全氧化后的吸光值，此吸光值與樣品的 COD值成正比。COD Max分析儀主要技術性能指標項目描述圖片COD儀型號COD Max LPG420檢測方法重鉻酸鉀咼溫消解，比

34、色測定檢測里程105,000mg/l檢測下限3.3mg/l （校正曲線法）；8mg/l （空白法）4 分辨率v 1mg/l準確度> 100mg/l: v 10%讀數；v 100mg/l: v± 6mg/l再現性> 100mg/l: v 5%讀數；v 100mg/l: v± 5mg/lMax LPG420 CO儀響應時間20min消解時間3, 5, 10,20,30,40,60,80,100,120mi n,自動檢測間隔連續(xù)，1, 2, 3, 4, 5,24小時，觸發(fā)模式校正間隔按選定間隔自動進行（持續(xù)時間：60mi n）清洗間隔按選定間隔自動進行（持續(xù)時間：10

35、mi n）用戶保養(yǎng)保養(yǎng)間隔1個月，每月約1小時試劑消耗最少1個月（試劑和標準液）自檢系統(tǒng)自我監(jiān)測泄漏；儀器狀態(tài)自我診斷模擬輸出2路0/4-20mA模擬輸出繼電器控制2路24V 1A繼電器高低點控制（可定義儀器狀態(tài)）調試接口RS232數據通訊MODBUS RS485Profibus DP，可實現雙向通訊和遠程控制顯示大屏幕LCD圖表顯示，240*128操作菜單屮文/央文數據存儲2,000 組樣品PH112消解溫度175°C工作溫度+5 +40°C5電力監(jiān)測系統(tǒng)城市污水處理廠將采用先進的計算機網絡技術和通訊技術，集測控、遠動于一體的新型綜合自動化電力監(jiān)測系統(tǒng)，以精確監(jiān)測廠區(qū)內各

36、個工藝過程的用電情 況。5.1電力監(jiān)測系統(tǒng)概述這是一個開放式體系結構的分布式系統(tǒng)，適用于配電系統(tǒng)各種信號監(jiān)測要 求，具有靈活的配置性能和很高的可靠性。該系統(tǒng)主要特點完成了由集中式再到 分布式控制的轉變，只用一對普通的雙絞線就可將現場各種智能交流采樣模塊， 開關量輸入模塊連接起來形成現場通訊網絡，監(jiān)測單元可以直接分散安裝在離現 場設備最近的地方。測量部分采用交流采樣原理，省去了直流變送器，節(jié)約了體 積和成本，通訊采用了現場總線技術，省去了大量電纜投資，具有較高的性能價 格比，硬、軟件模塊化、組態(tài)化設計保證了產品質量和可擴展性，運行限值、 CT變化、設備名稱、信號名稱等的增加或修改都可在線進行。系

37、統(tǒng)軟件采用運 行WINDOWS 3.X/95/NT多機環(huán)境下，多窗口顯示技術，每個分割畫面都可縮 放圖形：二級漢字、多種顯示字樣；不僅可以支持鍵盤輸入，而且可以支持鼠標 等多媒體功能。具有較好的實時性。5.2電力監(jiān)測系統(tǒng)構成A底r，lz:M：1遼和丈城市污水廠監(jiān)測系統(tǒng)結構圖上位機：服務器與操作工作站與污水處理廠控制系統(tǒng)共用，在監(jiān)控設備運行 同時，監(jiān)控電能使用情況和線路狀況。數據采樣，使用安東電子公司生產的智能電力儀表，可采樣三相電壓、三相 電流、電量、完成各配電回路的 U、I、Q、CO®、主變溫度等的巡回測量、事 件記錄、信號報警等任務。測量出線電壓、電流、有功、無功功率表、有功、無

38、 功電度表、主變溫度、開關分合。通信中繼，從最遠的動力柜到中控室分布距離約為 400米，必須采用通信中 繼的方式將每個監(jiān)測儀表與上位機通信。本方案采用西門子S7-222CN PLC做通信中繼器，配上以太網模塊，通過布設在廠區(qū)內的光纜實現電力監(jiān)測儀表與上 位機的通信，以確保電力監(jiān)測儀表上的數據能及時準確上傳到服務器當中。電力監(jiān)控系統(tǒng)通信中繼 PLC表編號安裝位置類型配置控制設備范圍5#PLC低壓配電間S7-312Dl=128 ， D0=48前段電路6#PLC咼壓配電間S7-312Dl=32，D0=16，Al=4咼壓電路7#PLC脫水機房電柜S7-226CNDl=26 ， D0=14后段電路5.3

39、電力監(jiān)測系統(tǒng)儀表與設備選型本優(yōu)化方案中的電力監(jiān)測儀表和通信設備將采用安東電子公司生產的智能電力儀表和西門子S7-314和S7-226CN PLC做通信中繼器。西門子PLC S7-200本優(yōu)化方案中的2#-6#PLC采用了西門子公司S7-200系列的224XP CN。 使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。 應用領域極為 廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、 機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。西門子PLC S7-200主要技術性能指標項目描述圖片CPU模塊S7-224XP CN- _ _ 本機數字量I/O14輸入，10輸出精品文檔

40、本機模擬量I/O2輸入，1輸出S7-224XP CN數字I/O映象區(qū)256 (128 輸入 /128 輸 出)模擬I/O映象區(qū)64（32輸入/32輸出）擴展I/O模塊7個模塊脈沖捕捉輸入4,每個 30KHZ高速計數器2,每個 200KHZ接口2 個 RS-485 接口最大站點數32，是（NETR / NETW）;每段32個站，每個網絡126個站最大主站數共4個，2個保留（1個給PG，1個給0P）輸入電壓85 至 264 VAC(47 至 63 Hz)傳感器電壓20.4 至 28.8 VDC廈門安東電力監(jiān)測儀表本優(yōu)化方案電力監(jiān)測儀表部將米用廈門安東電子有限公司（Anthone）生產的LU-191

41、電力監(jiān)測變送器和190智能電力監(jiān)測儀。廈門安東電子有限公司是專 業(yè)生產各類無紙記錄儀、濕度控制儀表、智能調節(jié)儀表、智能電力儀表、I/O模塊、安全柵、流量積算儀表、智能手操器、移相觸發(fā)器、數字電流表、電壓表、電力監(jiān)測儀表，是一家技術型和生產經營型相結合的高新技術企業(yè)；在同行業(yè)率 先通過挪威船級社（DNV ISO9001國際質量管理體系認證，是目前國內生產智能調節(jié)儀最具影響力公司之一廈門安東LU-191和LU-190電力監(jiān)測儀表主要技術性能指標項目描述電力監(jiān)測儀表型號LU-190智能電力監(jiān)測儀表測量電力參數電度量，相電壓，相電 流，有功功率，無功功率， 功率因素，在視功率，有功圖片電能，無功電能，

42、頻率，開 關信號LU-190智能電力監(jiān)測儀表通信RS485，RS232輸出2開關量基本誤差0.2%FS顯示屏3 '單色LED工作電源220V AC監(jiān)測變送器LU-191智能電力監(jiān)測型號變送器電度量，相電壓，相電流，有功功率，無功功率，*化 iQlXEZ 1測量電力參數功率因素，在視功率，有功電能，無功電能，頻率，開關信號LU-191智能電力監(jiān)測變送器通信RS485，RS232輸出2開關量基本誤差0.2%FS工作電源220V AC6 SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件系統(tǒng)本方案SCADA監(jiān)控組態(tài)軟件系統(tǒng)將采用由西門子公司 Win CC組態(tài)軟件產品。3.1 SCADA 概述WinCC技術性能強大的分布

43、式報警、事件處理，支持報警、事件網絡數據斷線存儲，恢復功能；支持操作圖元對象的多個圖層，通過腳本可靈活控制各圖層的顯示與隱藏；強大的ACTIVEX空件對象容器，定義了全新的容器接口集，增加了通過腳本 對容器對象的直接操作功能，通過腳本可調用對象的方法、屬性；全新的、靈活的報表設計工具：提供豐富的報表操作函數集、支持復雜腳本 控制，包括：腳本調用和事件腳本，可以提供報表設計器，可以設計多套報表模 板。3.2 圖形開發(fā)系統(tǒng)單獨的進程管理器管理 Win CC所有的的后臺進程，具備自診斷和自恢復功 能；預制圖形模板、工程模板，提供上千種豐富的工業(yè)圖形元素，支持多達幾百 種過度色和漸進色調色板， 動畫連

44、接可以構成逼真強大的動畫效果， 可以提供多 種工業(yè)標準的復合圖形組件來完成過程的監(jiān)控；支持HMI圖元的對象圖層，通過腳本可靈活控制圖元對象圖層的顯示與隱藏；提供自定義圖庫開發(fā)工具，用戶可以方便地生成自己的自定義圖庫； 支持大畫面漫游功能、支持單機多屏和系統(tǒng)自定義菜單功能； 方便的變量管理，可以查找、批量替換、定位、重命名變量等；可嵌入各種格式（BMP GIF、JPG JPEG CAD等）的圖片，方便畫面制作；3.3 報表解決方案 報表開發(fā)工具提供豐富的報表操作函數集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事件腳本， 比如利用報表函數可以在報表上同時顯示實時數據和任意時刻 的歷史數據，并加以統(tǒng)計處理

45、，例如取行平均、列平均，統(tǒng)計出最大最小值。報表文件格式兼容 Excel 工作表文件，提供類 Excel 的絕大部分功能， 包括： 編輯功能、計算功能、圖表功能等。支持圖表顯示自動刷新，可輸出多種文件格式： Excel 、TXT、PDF、HTML、CSV等?？蓪崿F多層表頭，可以實現報表嵌套，可以制作復雜的報表格式。 具備打印、打印預覽、頁眉頁腳打印功能，支持逐行打印。報表數據源支持實時數據庫和各種關系數據庫，可顯示、處理實時和歷史數 據，可直接遍歷關系數據庫數據。提供靈活報表設計器，可以設計多套報表模板，方便報表制作。3.4 報警與事件系統(tǒng) 軟件在運行時可以自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件，一旦發(fā)生事故，可就此作為分析事故原因的依據，為實現事故追