改良AO工艺污水处理厂综合监控系统解决方案

改良改良 AOAO 工艺污水处理厂综合监控系统解决方案工艺污水处理厂综合监控系统解决方案 发布时间 2011 01 21 本方案是根据采用改良 AO 工艺污水处理厂的技术要求 结合 国际先进的 工业以太网技术和面向对象软件开发技术的先进整体解决方案 在不增加工程 成本的情况下 完全满足污水处理厂运行与管理的实际使用需要 1 总体规划总体规划 在飞速发展的市场经济与信息的今天企业内外部信息的交换已不再局限于 通常意义上的对生产现场状态的监视和控制它需要把现场信息和管理信息结合 起来通过对经营决策管理计划调度过程优化故障诊断现场控制等信息的综合处 理形成一个意义更为广泛的综合管理系统管控一体化就是建立起企业这样全集 成的开放的全厂综合自动化的信息平台 1 1 设计原则设计原则 城市污水处理厂将基于先进的工业以太网技术构建在线检测仪表监测体 系与自动控制系统 1 系统以适应未来科技及应用上的发展为原则 系统以适应未来科技及应用上的发展为原则 在当今科学技术日新月异的今天 人们对系统的要求不断提高 解决已有 系统与科学技术成果之间矛盾的更客观的方法 就是要求自控系统管理必须有 足够的弹性包容未来科技机及应用上的发展 达到短期投资 长期受益的目的 污水处理厂工程所要求的自控系统必须考虑到可持续性 可发展性 这样才能 保证投资人的利益 为此首先要系统适应未来可积极应用上的发展作为主要原 则来考虑 2 方案设计以提高工作效率为原则 方案设计以提高工作效率为原则 工业以太网技术把分散在厂区各个设备控制系统连接到 中央控制室 实 现集中管理大量减少了维修人员和操作人员 操作员和工程师通过电脑设备进 行生产操作 并能及时发现和处理设备出现的问题 切实提高管理者的工作效 率 3 方案设计以合理的投资成本和地运营成本为原则 方案设计以合理的投资成本和地运营成本为原则 在实现自动化系统之后各种设备运行状态始终处于系统的集中监视之下 系统可单独为各台设备建立运行档案 自动记录每台设备的运行状况 定期打 印维护保养 修理通知单 输出各种设备运行统计报表 这样可以保证每台设 备按时维护保养修理工作为设备管理提供基础数据 提高设备管理水平 使设 备的运行寿命加长也直接或间接的减少规避设备发生灾难性故障和连锁反应的 可能性 很大程度降低了建筑的运行费用 4 开放式工业以太网络为基础 开放式工业以太网络为基础 在优化设计当中我们选择开放式工业以太网络为基础的自控系统 不但可 以与设备自控系统有机地集成 还能与上层的管理信系统有机的结合在一起 实现综合管理的功能 1 2 系统总体结构系统总体结构 污水处理厂自动化系统总体技术结构图 城市污水处理厂自动化系统优化设计总体上分为五层 管理层 系统层 网络层 控制层和执行层 管理层 主要以生产管理系统为主 上接企业管理信息系统 MIS 和互 联网 在系统最顶层协调企业管理与设备运行 系统层 主要由力控 Force Control V6 0 SCADA 监控组态系统软件 工 作站 服务器组成 在系统上层控制整个系统的运行 网络层 以光纤网络为主干构建 100M 带宽的工业以太网络 中间为以太 网交换机 每个 PLC S7 200 或 S7 300 系统必须配工业以太网模块 控制层 各设备系统的 PLC 配 100M 以太网模块 每个 PLC 管控一组 设备 独立工作 不受中央或其他控制器故障的影响 从而大大提高了整个集 控管理系统的可靠性 SCADA 监控组态系统可对所有的西门子 PLC 进行巡检 如有控制器丢失 中央控制室的工作站可在其恢复通信后自动下载程序 保证 了系统的运行可靠 执行层 包括了在线仪表 传感器等执行仪器设备 与 PLC 模拟量模块连 接 1 3 系统结构选型系统结构选型 当今时代 网络就是控制的理念已经越来越被用户所接受 传统的基于 RS485 CAN 等总线的各种集散控制系统 由于其固有的缺陷 正在被基于 TCP IP 协议的工业太网所取代 工业以太网总线和我们现在使用的局域网是一 致的 它采用统一的 TCP IP 协议 避免的不同协议间通信不了的困扰 它可以直接和局域网的计算机互连 而不要额外的硬件设备 它方便数据在局域网的共享 它可以用 IE 浏览器访问 终端数据 而不要专门的软件 它可以和现有的基于局域网的 ERP 数据库管理 系统实现无缝连接 它特别适合远程控制 配合电话交换网和 GSM GPRS 无线电话网实现远程数据采集 它采用统一的网线 减少了布线成本和难度 避免多种总线并存 工业以太网总线正因为有诸多的优点 在国内外逐步得到 了迅速的普及 现在已经有大量的配套产品在使用中 如工业以太网 HUB 工 业以太网防火墙产 工业以太网关 以太网转 RS232 RS485 设备 以太网 A D 模块 以太网 D A 模块 以太网 AI 模块 以太网 AO 模块 以太网 DI 模 块 以太网 DO 模块及复合功能模块 根据污水处理厂建筑与设备布局特点 在结构选型上我们采用了基于工业 以太网通信集散式控制系统 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协 议标准 该标准定义了在局域网 LAN 中采用的电缆类型和信号处理方法 以太网在互联设备之间以 10 100Mbps 的速率传送信息包 双绞线电缆 10 Base T 以太网由于其低成本 高可靠性以及 10Mbps 的速率而成为应用最为广 泛的以太网技术 许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通 信 开放性最好 全双工 全双工传输是采用点对点连接 这种安排没有冲突 因为它们使用双绞线中两个独立的线路 这等于没有安装新的介质就提高了带 宽 例如在上例的车站间又加了一条并行的铁轨 同时可有两列火车双向通行 在双全工模式下 冲突检测电路不可用 因此每个双全工连接只用一个端口 用于点对点连接 标准以太网的传输效率可达到 50 60 的带宽 双全工在 两个方向上都提供 100 的效率 2 现场控制系统现场控制系统 城市污水处理厂将采用 SIEMENS 公司的 S7 300 型和 S7 200 型 PLC 及其相应的 I O 功能模块 将污水处理厂现场控制信息和设备的工艺运行参数 和设备本身状态指标等信息无缝地连接到厂部的信息系统系统中实现了企业的 管控一体化 2 1 现场控制系统构建现场控制系统构建 只有基于 Web 的技术才能真正实现管控一体化管控 如何将生产车间的现 场控制信息设备的工艺运行参数和设备本身的健康指标等信息集成到企业管理 信息平台中去是本系统设计的一大重点 控制层结构设计遵循多功能灵活性的 要求将整个控制系统 图纸设计中采用两套中型 S7 300 PLC 将污水处理厂的 设备分成两大控制群 由于需要接入大量的高低压电力监测仪表 两套 PLC 势 必负担在大范围内测控系统通信 一但出现问题就会导到整个厂生产的停顿 因此 增加三套小型 S7 200 PLC 用于采集供电系统信号并控制供电系统 本 方案将采用基于以工业以太网构建的分布式控制系统 以较好地解决实时控制 和现场信号的网络通信问题 污水处理厂控制层示意图 污水处理厂各工段机组监控系统采用分布式计算机监控管理方式各个现地 控制单元可以独立按照工艺控制参数与运行并将采集到的各种运行状态量以及 电机的运行状态等信息通过工业以太网上传到中控室服务器以备工作人员监视 操作人员可通过工业以太网将必要的控制参数下传到各个现地控制 PLC 单元调 整控制和工艺参数 为便于与整个污水处理厂的监控系统进行系统互联实现企 业管控一体化服务器还通过以太网交换机与厂管理信息系统互联 现场控制系统 PLC 表 编号安装位置类型配置控制设备范围 1 P LC 鼓风机房S7 314 DI 92 DO 24 AI 8 鼓风机房等前段 2 P LC 脱水机房S7 314 DI 64 D0 32 AI 8 脱水机房等后段 5 P LC 低压配电 间 S7 314DI 128 D0 48前段低压供电回路 6 P LC 高压配电 间 S7 314DI 32 D0 16 AI 4 高压电路 7 P LC 脱水机房 电柜 S7 226CN DI 26 D0 14后段低压供电回路 1 PLC 控制设备集群 进水泵房 沉沙池 鼓风机房 1 2 A A O 池等 设备 2 PLC 控制设备集群 1 2 二沉池 脱水机房 污泥间 消毒池 配水 池 加药间 出水井等设备 5 PLC 控制设备集群 低压配电间电力监测仪表 6 PLC 控制设备集群 高压配电间电力监测仪表 7 PLC 控制设备集群 脱水机房动力柜电力监测仪表 2 2 现场控制系统现场控制系统 PLC 选型选型 本优化方案现场控制系统和电力监测系统将采用德国西门子 SIMATIC 公司生产的 S7 300 系列和 S7 200 系列 PLC 系统 德国西门子 SIMATIC 公司是当今自动化技术的领先者 所研发生产的 PLC 具有技术先进 可靠性高 的特点 成为工控行业主流 本优化方案中 1 2 PLC 采用德国西门子公司 创新型 S7 300PLC 控制系统 创新型 S7 300 CPU 与现有的 CPU 相比 性 能有了显著提高 CPU 处理速度至少提高了 1 倍 位处理时间甚至降至 50 ns 而字处理时间降至 90 ns 此外 同时大大增强了定点和浮点运算性能 电力监控系统则采用了 S7 200 PLC 基于 ModBus 通信协议与各个电力监测 仪表连接 西门子西门子 PLCPLC S7 300S7 300 主要技术性能参数表主要技术性能参数表 项目描述图片 CPU 模块 S7 314 存储器128 KB 64 KB 掉 电保持 位处理 0 06 s 字处理 0 12 s 定点运算 0 16 s 浮点运算 0 59 s 过程 I O 映像 1024 1024 接口X1 MPI 接口 数字量入 模块 SM 321 16 点输入 24 48V DC S7 300 PLC 数字量输 出模块 SM 322 32 点输出 24V DC 0 5A 模拟量输 入模块 SM 331 8 输入 增强型 16 位分辨率 通信模块CP 343 1 Lean RJ45 端口 100M 以太网 TCP IP UDP 协议 扩展模块IM 360 最多 3 个扩展单元 插入中央控制器 电源模块 PS 307 120 230 V AC 24 V DC 10 A 开发工具 软件 STEP 7 V5 4 SP3 1 中文版 3 工业以太网系统工业以太网系统 本方案所采用工业以太网是基于 IEEE 802 3 Ethernet 的强大的区域和单 元网络 SIMATIC NET 利用工业以太网 SIMATIC NET 提供了一个无缝 集成到新的多媒体世界的途径 企业内部互联网 Intranet 外部互联网 Extranet 以及国际互联网 Internet 提供的广泛应用不但已经进入今天的办 公室领域 而且还可以应用于生产和过程自动化 继 10M 波特率以太网成功运 行之后 具有交换功能 全双工和自适应的 100M 波特率快速以太网 Fast Ethernet 符合 IEEE 802 3u 的标准 也已成功运行多年 采用何种性能的以太 网取决于用户的需要 通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术 2 1 工业以太网概述工业以太网概述 1 工业以太网优势 工业以太网优势 在 IT 网络市场中以太网占有率高达 80 毫无疑问是当今 LAN 局域网 领 域中首屈一指的网络 以太网优越的性能 为用户的应用带来巨大的利益 通过简单的连接方式快速装配 通过不断的开发提供了持续的兼容性 因而保证了投资的安全 通过交换技术提供实际上没有限制的通信性能 各种各样联网应用 例如办公室环境和生产应用环境的联网 通过接入 WA N 广域网 可实现公司之间的通信 例如 ISDN 或 Internet 的接入 SIMATIC NET 基于经过现场应用验证的技术 SIMATIC NET 已供应多于 400 000 个节点 遍布世界各地 用于严酷的工业环境 包括有高强度电磁干 扰的区域 2 工业以太网络的构成 工业以太网络的构成 一个典型的工业以太网络环境 有以下三类网络器件 网络部件 PLC 以太网模块组件 SIMATIC PLC 控制器上的工业以太网 通信处理器 用于将 SIMATIC PLC 连接到工业以太网 TP 触摸屏 以太网 端口 PG PC 上的工业以太网通信处理器 用于将 PG PC 连接到工业以太网 连接部件 FC 快速连接插座 ELS 工业以太网电气交换机 ESM 工 业以太网电气交换机 SM 工业以太网光纤交换机 MC TP11 工业以太网 光纤电气转换模块 通信介质 普通双绞线 工业屏蔽双绞线和光纤 3 工业以太网性能特点 工业以太网性能特点 为了应用于严酷的工业环境 确保工业应用的安全可靠 SIMATIC NET 为以太网技术补充了不少重要的性能 工业以太网技术上与 IEEE802 3 802 3u 兼容 使用 ISO 和 TCP IP 通信 协议 10 100M 自适应传输速率 冗余 24VDC 供电 简单的机柜导轨安装方便的构成星型 线型和环型拓扑结构 高速冗余的安全网络 最大网络重构时间为 0 3 秒 用于严酷环境的网络元件 通过 EMC 测试 通过带有 RJ45 技术 工业级的 Sub D 连接技术和安装专用屏蔽电缆的 Fast Connect 连接技术 确保现场电缆安装工作的快速进行 简单高效的信号装置不断地监视网络元件 符合 SNMP 简单的网络管理协议 可使用基于 web 的网络管理 使用 VB VC 或组态软件即可监控管理网络 2 2 网络拓扑结构网络拓扑结构 污水厂工业以太网拓扑结构分为二个层次 首层是综合楼的超五类双绞线 网络布线 二层为室外光缆构成的光纤网络 整个网络系统的信号传输速率为 100MB 双工 光纤网络可安需要提高到 1000MB 并宜可以融入视频监控 图 像传输等多种应用 由于光纤网络传导的是光信号 两端只要安装光纤收发器即可 抗干扰能 力强 不需要昂贵的信号防雷装置 污水处理厂优化方案工业以太网拓扑图 2 3 控制系统组网与接口控制系统组网与接口 系统组网系统组网 污水厂工业以太网络系统从上位机到 PLC 以太网所连接之处均采用 SIMATIC NET 相关协议 五个 PLC 站点均需要配备以太网模块 S7 241 1 需要设备商提供 配电间则用一个带以太网口的 SIMATIC TP 177B 触摸屏 高压断路本身已经自带一个以太网口 一共有六个工业控制以太网口通过光缆 到交换机与上位机相连 实现工业以太网的控制 系统接口系统接口 污水厂工业以太网络系统一共有 6 组以太网接口 具体如下表 序 号 位 置 接入设备模块型号 接入 口端形式 接入 速率 1 鼓 风机房 S7 300 PLC CP 343 1 以太网 模块 JR45100M 2 脱 水机房 S7 300 PLC CP 343 1 以太网 模块 JR45100M 5 低 压配电 间 S7 300 PLC CP 343 1 以太网模 块 JR45100M 6 高 压配电 间 S7 300 PLC CP 343 1 以太网模 块 JR45100M 7 脱 水机房 配电柜 S7 200 PLC CP 243 1 以太网模 块 JR45100M 22 个仪表以模拟量输入接入各区域 PLC 模拟量模块当中 紫外线消毒设 备厂商的 S7 200 PLC 必须采用 CP243 1 以太网模块 用于电力监控的 PLC 配有以太网插件 下面用 RS485 线连接 51 个电力监测仪表 2 4 结构化网络布线结构化网络布线 网络布线采用以室外光缆为主干 每个连接点一路 星网布局 室外光缆 采用 4 芯或 8 芯单模铠装光缆 传输距离 150KM 无中继 室内由光纤收发器 转换成 RJ45 以太网信号 再用超五类双绞线接入 PLC 的以太网模块当中 在 中央控制室安装一个综合机柜用于安装光纤配线架 交换机 UPS 和工作站 这一端有六个光纤收发器 转换成 RJ45 端口之后 用超五类双绞线接入到一 个 24 口 10 100M 自适应以太网交换机 机柜为 35U 网络机柜 用于安装工作 站 网络交换机 光纤配线架 光纤收发器 UPS 等设备 污水处理厂工业以太网光缆连接示意图 4 在线仪表监测系统在线仪表监测系统 3 1 在线仪表系统概述在线仪表系统概述 精确测量对于污水处理厂工艺流程控制非常关键 污水处理厂的在线仪表 不仅需要提供准确 可再现的测量 还必须具有使用和校准简单 能够承受多 个曝气池的剧烈搅拌的特性 本方案将按设计要求采用哈希和西门子在线仪构 建城市污水厂的自动监测系统 具有极高的可靠性 城市污水厂在线仪表网络连接图 3 2 西门子在线计量与液位系统西门子在线计量与液位系统 本优化方案的在线计量和液位测量系统均采用了德国西门子 SIMATIC 公司的产品 包括电磁流量计 分体式超声波液位计和一体式超声波液位计 电磁流量计电磁流量计 本方案将采用德国西门子公司生产 MAG 3100 电磁流量计 该设备为法兰安 装 设备可靠性高 计量准确 电磁流量计主要技术性能指标电磁流量计主要技术性能指标 项目描述图片 传感器型 号 MAG 3100 传感器 规格尺寸 DN700 连接方式法兰 压力 bar Max 100 温度 C 40 to 180 衬里 氯丁橡胶 EPDM 特富隆 PTFE 硬橡胶 防锈乳胶 电极 哈氏合金 C 铂 铱 钛 钽带 接地电极 外壳 IP 67 68 防爆 EEx ia ib IIB T4 T6 变送器型 号 MAG 5000 变送器 输出 1 个 电流输出 1 个数字输出 1 个继电器输出 流向单向 双向 通讯可选 HART 显示 3 行 20 个字符 可选不带显示 系统最大 不确定性 0 5 外壳 IP 67 IP 20 密闭传输冷水 防爆 安 全栅 EEX ia IIC 供电 24 V dc 230 V ac 一体式超声波液位计一体式超声波液位计 一体式超声波液位计采用的是 SITRANS Probe LU 二线制一体化超声波液 位计 测量储罐和简单过程容器中液体的液位 体积和流量 同时也可用于明 渠 SITRANS Probe LU 是供水和水处理行业和化工储罐液位测量的最佳解决 方案 传感器为 ETFE 或 PVDF 材质 可适合化学腐蚀 内置的温度传感器可 以对不同的温度变化进行补偿 SITRANS Probe LU 一体式超声波液位计主要技术性能指标一体式超声波液位计主要技术性能指标 项目描述图片 型号 SITRANS Probe LU 量程 12m 测量 精度 0 15 或 6mm 通讯带 HART 通讯 材质ETFE 或 PVDF 传感器抗化学腐蚀 温度 补偿 内置的温度传感器可以对不同的温 度变化进行补偿 编程 工具 可用红外手持编程器 SIMATIC PDM 或 HART 手操器 输出单路 4 20Am 输出 分体式超声波液位计分体式超声波液位计 SIEMENS MultiRanger 是性能可靠稳定的高性能超声物位控制器 使用非接触式超声技 术它可提供中短量程测量的应用 最大量程 15m MultiRanger 可测量多种介质 包括燃料 油 市政污水 酸 木屑或高静止角的物料 MultiRanger 提供真双点物位测量 内置 Modbus RTU 数字通讯 RS 485 接口 使用 Dolphin Plus 软件 可在 PC 机上对其进行组态 和设定 先进的声智能回波处理软件为测量提供了更高的可靠性 MultiRanger 100 提供 物位报警 开 关和调节泵控制 是经济型产品 MultiRanger 200 可监测明渠流量 有更 先进的继电器报警和泵控制功能 体积转换功能 Echomax ST H 超声波传感器是用超声 波技术直接对各种固体和液体的物位进行检测 ST H 小巧的设计允许传感器安装在 2 的立 管上 正确安装后 传感器完全能适用于苛刻的工艺过程和有腐蚀的环境 当操作的时候 超声波传感器 探头 的表面垂直发出一定宽度的声束脉冲 物位监视器测量发射脉冲和 接收反射脉冲 回波 的时间差 从而计算出超声波传感器表面到物料之间的距离 在测 量范围内 内置的温度传感器对由空气温度变化而引起的声速变化进行补偿 可用于各种 严酷工况 使用温度可达 145 Multi Ranger 分体式超声波液位计主要技术性能指标分体式超声波液位计主要技术性能指标 项目描述图片 变送器型 号 MultiRanger 100 主要功能物位测量 单泵控制和物位报警 传感器接 入 双点物位监测 同时两个传感器 通讯接口内置 Modus RTU RS 485 数字通讯 接口 组态接口标准配置 3 个继电器 可选 6 个 继电器 使用温度 145 信 噪比二个超声波传感器输入可提高信 噪比 数字量输 出 标准配置 3 个继电器 可选 6 个 继电器 摸拟量输 出 两路 4 20Am 显示液晶三行文本显示 MultiRanger 100 变 送器 超声波传 感器 Echomax XPS 15 超声波特 性 10 波束角 有效探测 距离 15m 材质 耐化学腐蚀的 Kynar Flex 外壳和 Hypalon 橡胶辐射面结构 使用温度 145 防护等级 IP68 XPS 15 超声波传感器 3 3 哈希在线仪表哈希在线仪表 本方案在线监测仪表选了美国哈希 HACH 公司的产品 哈希公司是设 计和制造水质 水文监测仪器仪表的专业厂家 产品被全球用户广泛应用于饮 用水 地下水 地表水 市政污水 工业污水 半导体超纯水 制药 电力及其 他工业净水 等领域 其全线产品系列涵盖实验室定性 定量分析 现场分析 流动分析测试 在线分析测试 产品具有测量精确 运行可靠 操作简单 低 维护量 结构紧凑等特点 根据设计图纸的要求 本方案选用的哈希公司产品 溶氧仪 PH 计 氧化还原仪 COD 仪等 在线溶氧仪在线溶氧仪 在线溶解氧测量仪用于污水处理厂内各工艺点的监测 包括调节池 曝气池 好氧 厌氧消解池和出水监测 工作原理 测量探头最前端的传感器罩上覆盖有 一层荧光物质 LED 光源发出的蓝光照射到荧光物质上 荧光物质被激发 并 发出红光 一个光电池检测荧光物质从发射红光到回到基态所需要的时间 这 个时间只和蓝光的发射时间以及氧气的多少有关 探头另有一个 LED 光源 在 蓝光发射的同时发射红光 作为蓝光发射时间的参考 传感器周围的氧气越多 荧光物质发射红光的时间就越短 因此 计算出溶解氧的浓度 在线溶解氧测量仪主要技术性能指标在线溶解氧测量仪主要技术性能指标 项目描述图片 溶解氧 探头型号 LDO 57900 00 测量范 围 0 00 20 00ppm 重 现 性 0 05ppm 准 确 度 1ppm 时 0 1ppm 1ppm 时 0 2ppm 灵 敏 度 满量程的 0 05 响应时 间 90 60 秒 95 90 秒 20 时 温度范 围 0 0 50 LDO 57900 00 溶解氧探 头 信号最 大传送距离 300m 采样温 度 0 100 0 模拟输 出 0 00 20 00mA 或 4 00 20 00mA 分析仪 型号 SC100 接入通 道数 2 个 可接两个探头 继电器 输出 4 模拟量 输出 2 个 0 4 20mA 外壳防 护等级 NEMA4X IP65 1 2DIN 通讯接 口 RS485 MODBUS 或者无线红外接 口 外壳防 护等级 NEMA4X IP65 1 2DIN 数据储 存 六个月 本机 电源要 求 190 260Vac SC100 分析仪 在线在线 pHpH 酸碱 计与 酸碱 计与 ORPORP 氧化还原 计 氧化还原 计 在线 PH 计和 ORP 计采用 GLI 差分传感器 GLI 独一无二的差分传感器技术 使用三个测量电极取代传统的 PH 传感器中的双电极 测量电极和标准电极测得 的 pH 值相对于第三个溶液背景电极的差分值 该技术被证实具有无与伦比的准 确性 减少了参比电极连接的污染 有效的消除了闭路循环 减少了故障时间 和维护时间 在线在线 PHPH 计和计和 ORP 计主要技术性能指标计主要技术性能指标 项目描述图片 探头型 号 PH 探头 PD1P1 PHD 差分电 极 ORP 探头 RD1P6 PHD 差分 电极 量 程 pH 2 14 pH ORP 1500 1500mV 灵 敏 度 PH 0 01PH ORP 0 5mV 温度范 围 5 105 最大压 力 105 时 为 6 9bar 探头材 质 PEEK Ryton 可选 ORP 和 PH 差分电极探头 变送器 型号 P53 继电器 4 独立输 出 2 个 0 4 20mA 外壳防 护等级 NEMA4X IP65 1 2DIN PH 量程 2 00 14 00 ORP 量程 2100 2100mV 温度量 程 20 0 200 0 性能 稳 定性 每 24 小时量程的 0 2 无累 计 性能 重 复性 量程的 0 1 或更好 变送器 P53 电源要 求 190 260V AC CODCOD 分析仪分析仪 哈希公司生产的 COD Max 在线铬法 COD 分析仪是应用在工业废水及市 政污水排放的 COD 在线监测 检测原理 经典重铬酸钾氧化与全新测试技术 的有机统一 样品在强氧化剂和高温 175 C 的条件下 快速 彻底的消解 光 学系统检测样品被完全氧化后的吸光值 此吸光值与样品的 COD 值成正比 COD MaxMax 分析仪主要技术性能指标分析仪主要技术性能指标 项目描述图片 COD 仪 型号 COD Max LPG420 检测方 法 重铬酸钾高温消解 比色测定 检测量 程 10 5 000mg l 检测下 限 3 3mg l 校正曲线法 8mg l 空白法 分 辨 率 1mg l 准 确 度 100mg l 10 读数 100mg l 6mg l 再 现 性 100mg l 5 读数 100mg l 5mg l 响应时 间 20min 消解时 间 3 5 10 20 30 40 60 80 100 120min 自动 Max LPG420 COD 仪 检测间 隔 连续 1 2 3 4 5 24 小时 触发模式 校正间 隔 按选定间隔自动进行 持续时间 60min 清洗间按选定间隔自动进行 持续时间 10min 隔 用户保 养 保养间隔 1 个月 每月约 1 小时 试剂消 耗 最少 1 个月 试剂和标准液 自检系 统 自我监测泄漏 仪器状态自我诊断 模拟输 出 2 路 0 4 20mA 模拟输出 继电器 控制 2 路 24V 1A 继电器高低点控制 可定义仪器状态 调试接 口 RS232 数据通 讯 MODBUS RS485 Profibus DP 可实现双向通讯和远程控制 显示大 屏幕 LCD 图表显示 240 128 操作菜 单 中文 英文 数据存 储 2 000 组 样 品 PH 1 12 消解温 度 175 C 工作温 度 5 40 C 5 电力监测系统电力监测系统 城市污水处理厂将采用先进的计算机网络技术和通讯技术 集测控 远动 于一体的新型综合自动化电力监测系统 以精确监测厂区内各个工艺过程的用 电情况 5 1 电力监测系统概述电力监测系统概述 这是一个开放式体系结构的分布式系统 适用于配电系统各种信号监测要 求 具有灵活的配置性能和很高的可靠性 该系统主要特点完成了由集中式再 到分布式控制的转变 只用一对普通的双绞线就可将现场各种智能交流采样模 块 开关量输入模块连接起来形成现场通讯网络 监测单元可以直接分散安装 在离现场设备最近的地方 测量部分采用交流采样原理 省去了直流变送器 节约了体积和成本 通讯采用了现场总线技术 省去了大量电缆投资 具有较 高的性能价格比 硬 软件模块化 组态化设计保证了产品质量和可扩展性 运行限值 CT 变化 设备名称 信号名称等的增加或修改都可在线进行 系统 软件采用运行 WINDOWS 3 X 95 NT 多机环境下 多窗口显示技术 每个分割 画面都可缩放图形 二级汉字 多种显示字样 不仅可以支持键盘输入 而且 可以支持鼠标等多媒体功能 具有较好的实时性 5 2 电力监测系统构成电力监测系统构成 城市污水厂监测系统结构图 上位机 服务器与操作工作站与污水处理厂控制系统共用 在监控设备运 行同时 监控电能使用情况和线路状况 数据采样 使用安东电子公司生产的智能电力仪表 可采样三相电压 三 相电流 电量 完成各配电回路的 U I Q COS 主变温度等的巡回测量 事件记录 信号报警等任务 测量出线电压 电流 有功 无功功率表 有功 无功电度表 主变温度 开关分合 通信中继 从最远的动力柜到中控室分布距离约为 400 米 必须采用通信 中继的方式将每个监测仪表与上位机通信 本方案采用西门子 S7 222CN PLC 做通信中继器 配上以太网模块 通过布设在厂区内的光缆实现电力监测仪表 与上位机的通信 以确保电力监测仪表上的数据能及时准确上传到服务器当中 电力监控系统通信中继电力监控系统通信中继 PLC 表表 编 号 安装位置类型配置控制设备范 围 5 PLC 低压配电 间 S7 312 DI 128 D0 48前段电路 6 PLC 高压配电 间 S7 312 DI 32 D0 16 AI 4 高压电路 7 PLC 脱水机房 电柜 S7 226CN DI 26 D0 14后段电路 5 3 电力监测系统仪表与设备选型电力监测系统仪表与设备选型 本优化方案中的电力监测仪表和通信设备将采用安东电子公司生产的智能 电力仪表和西门子 S7 314 和 S7 226CN PLC 做通信中继器 西门子西门子 PLCPLC S7 200S7 200 本优化方案中的 2 6 PLC 采用了西门子公司 S7 200 系列的 224XP CN 使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制 应用领 域极为广泛 覆盖所有与自动检测 自动化控制有关的工业及民用领域 包括 各种机床 机械 电力设施 民用设施 环境保护设备等等 西门子西门子 PLCPLC S7 200S7 200 主要技术性能指标主要技术性能指标 项目描述图片 CPU 模块S7 224XP CN 本机数字 量 I O 14 输入 10 输出 本机模拟 量 I O 2 输入 1 输出 数字 I O 映象区 256 128 输入 128 输出 模拟 I O64 32 输入 32 输出 S7 224XP CN 映象区 扩展 I O 模块 7 个模块 脉冲捕捉 输入 4 每个 30KHz 高速计数 器 2 每个 200KHz 接口2 个 RS 485 接口 最大站点 数 32 是 NETR NETW 每段 32 个站 每个网络 126 个站 最大主站 数 共 4 个 2 个保留 1 个给 PG 1 个给 OP 输入电压85 至 264 VAC 47 至 63 Hz 传感器电 压 20 4 至 28 8 VDC 厦门安东电力监测仪表厦门安东电力监测仪表 本优化方案电力监测仪表部将采用厦门安东电子有限公司 Anthone 生产 的 LU 191 电力监测变送器和 190 智能电力监测仪 厦门安东电子有限公司是专 业生产各类无纸记录仪 湿度控制仪表 智能调节仪表 智能电力仪表 I O 模块 安全栅 流量积算仪表 智能手操器 移相触发器 数字电流表 电压 表 电力监测仪表 是一家技术型和生产经营型相结合的高新技术企业 在同 行业率先通过挪威船级社 DNV ISO9001 国际质量管理体系认证 是目前国内 生产智能调节仪最具影响力公司之一 厦门安东厦门安东 LU 191LU 191 和和 LU 190LU 190 电力监测仪表主要技术性能指标电力监测仪表主要技术性能指标 项目描述图片 电力监测 仪表型号 LU 190 智能电力监 测仪表 测量电力 参数 电度量 相电压 相 电流 有功功率 无功功 率 功率因素 在视功率 有功电能 无功电能 频 率 开关信号 通信RS485 RS232 输出2 开关量 基本误差0 2 FS 显示屏 3 单色 LED 工作电源220V AC LU 190 智能电力监测仪表 监测变送 器型号 LU 191 智能电力监 测变送器 测量电力 参数 电度量 相电压 相 电流 有功功率 无功功 率 功率因素 在视功率 有功电能 无功电能 频 率 开关信号 通信RS485 RS232 输出2 开关量 基本误差0 2 FS 工作电源220V AC LU 191 智能电力监测变送器 6 SCADA 监控组态软件系统监控组态软件系统 本方案 SCADA 监控组态软件系统将采用由西门子公司 Win CC 组态软件产品 3 13 1 SCADASCADA 概述概述 WinCCWinCC 技术性能技术性能 强大的分布式报警 事件处理 支持报警 事件网络数据断线存储 恢复 功能 支持操作图元对象的多个图层 通过脚本可灵活控制各图层的显示与隐藏 强大的 ACTIVEX 控件对象容器 定义了全新的容器接口集 增加了通过脚 本对容器对象的直接操作功能 通过脚本可调用对象的方法 属性 全新的 灵活的报表设计工具 提供丰富的报表操作函数集 支持复杂脚 本控制 包括 脚本调用和事件脚本 可以提供报表设计器 可以设计多套报 表模板 3 23 2 图形开发系统图形开发系统 单独的进程管理器管理 Win CC 所有的的后台进程 具备自诊断和自恢复功 能 预制图形模板 工程模板 提供上千种丰富的工业图形元素 支持多达几 百种过度色和渐进色调色板 动画连接可以构成逼真强大的动画效果 可以提 供多种工业标准的复合图形组件来完成过程的监控 支持 HMI 图元的对象图层 通过脚本可灵活控制图元对象图层的显示与隐 藏 提供自定义图库开发工具 用户可以方便地生成自己的自定义图库 支持大画面漫游功能 支持单机多屏和系统自定义菜单功能 方便的变量管理 可以查找 批量替换 定位 重命名变量等 可嵌入各种格式 BMP GIF JPG JPEG CAD 等 的图片 方便画面制作 3 33 3 报表解决方案报表解决方案 报表开发工具提供丰富的报表操作函数集 支持复杂脚本控制 包括 脚 本调用和事件脚本 比如利用报表函数可以在报表上同时显示实时数据和任意 时刻的历史数据 并加以统计处理 例如取行平均 列平均 统计出最大最小 值 报表文件格式兼容 Excel 工作表文件 提供类 Excel 的绝大部分功能 包 括 编辑功能 计算功能 图表功能等 支持图表显示自动刷新 可输出多种文件格式 Excel TXT PDF HTML CSV 等 可实现多层表头 可以实现报表嵌套 可以制作复杂的报表格式 具备打印 打印预览 页眉页脚打印功能 支持逐行打印 报表数据源支持实时数据库和各种关系数据库 可显示 处理实时和历史 数据 可直接遍历关系数据库数据 提供灵活报表设计器 可以设计多套报表模板 方便报表制作 3