自控设计方案

8 自控设计8. 1 设计范围本设计包括污水处理、污泥处理、超滤处理、消毒处理及附属设施需要检测和控制应提供的仪表和有关的辅助装置等。8.2 设计标准和规定过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号自动化仪表选型规定，其中包括温度、压力、流量、物位、过程分析仪表选型等。8.3 自动化水平遵循“集中管理，分散控制”的基本原则,本工程生产过程自动化采用目前在国内外水处理过程中，成功运行的IPC+PLC(可编程序控制器)的集散控制系统(PLC)。在中央控制室可对厂内各工况进行实时监控，并有信号报警和联锁等设施以保证装置的正常运行。从安全生产的角度考虑，设立三级控制层:现场手动、现场监控和远程监控。所谓现场手动是指通过现场控制箱手动控制设备的开启和关闭，现场监控是指由现场PLC执行控制设备的任务，而远程监控是指由中控室通过网络对远端设备进行监控。全厂设中央控制室，下设预处理控制站（1#控制站）、污泥处理控制站（2#控制站）、紫外线消毒控制站（3#控制站）、1#超滤控制站（4#控制站）、2#超滤控制站（5#控制站）。为实现污水处理的微机化管理，采用光纤以太网建立污水处理厂内部网络，为具有先进水平的现代化污水处理厂建立一个生产控制和办公管理的信息交换处理平台，实现污水处理回用的经济、安全、可靠运行。8.4 自控系统1.预处理部分（1#现场控制站）对工艺专业要求检测的温度、流量、液位、PH、DO、曝气风量等参数进行监测和控制；对潜水泵、格栅机、鼓风机等工艺设备的运行状态、故障状态进行监测和控制。通过自控网络将信号送至中央控制室计算机操作站完成指示、记录、报表和报警打印等监控管理功能。主要包括单体为：格栅井、调节池、PH调节池、接触氧化池、二沉池、中间水池等单体。2.污泥处理部分（2#现场控制站）污泥处理控制站（2#现场控制站），对工艺专业要求检测流量、液位等工艺参数进行监测和控制，对污泥脱水机、冲洗泵等动设备的运行状态、故障状态进行监测和控制。通过网络将信号送中央控制室计算机操作站完成指示、记录、报表和报警打印等监控管理功能。该站为成套设备，随工艺设备配套供货3.紫外线消毒部分（3#现场控制站）对工艺专业要求检测液位等工艺参数进行监测和控制，对紫外线消毒等设备的运行状态、故障状态进行监测和控制。通过网络将信号送中央控制室计算机操作站完成指示、记录、报表和报警打印等监控管理功能。该站为成套设备，随工艺设备配套供货。4.超滤处理（4#现场控制站）该系统为成套设备，自带控制系统，可实现全自动过滤、反冲洗控制等，对工艺要求的流量、压力等进行控制。5#处理控制站控制过程同4#控制站。8.5 自控网络为了实现污水处理的生产管理，采用光纤以太环网建立污水厂的自控网络。8.6 自控系统及仪表选型按技术先进、适用可靠的原则选型。PLC系统和在线分析仪表、超声波式仪表采用国外性价比高的产品。（1）计算机操作站选用酷睿系列微机（19TFT，配带键盘、鼠标），并配置打印机，打印报警信息或报表。（2）PLC系统采用功能齐全、可靠性高、环境适应能力强的模块化的分布式控制系统，扩展性强，并配置有串行数据通信接口模块和可编程序终端。基于Windows操作系统的PLC组态软件集成了自动化控制应用所需求的各种功能，且具有用户友好的人机界面。（3）通信网络采用采用工业光纤以太网，保证数据高速稳定地传输，且具有高度的灵活性、开放性，便于扩展。2.仪表（1） 压力仪表：采用压力变送器。（2）流量仪表：空气管道内的气体流量采用热式质量流量计，管道内的液体流量采用电磁流量计。（3）液位仪表：采用超声波液位计。（4）分析仪表: 本工程采用了溶氧（DO）仪、PH/T计等。8.7 中央控制室中央控制室设有计算机操作站、打印机等设备。在中央控制室可对PLC系统进行系统组态管理、系统监测、实时监测、显示、处理、控制各PLC子站的状态、通信、数据和信息，完成报警和报表打印。操作站作为中控室操作站人-机对话的重要工具，具有流程图显示、报警显示、趋势图显示等功能。在中央控制室操作站通过键盘、鼠标和显示画面，可对现场PLC子站的过程变量设定值进行设定和开/停现场设备。主要动设备的开/停和故障状态都可在投影屏幕上清晰地被观察到，同时在屏幕上可显示全厂工艺流程，便于操作人员实时监视全厂的生产工况。8.8 系统供电中央控制室和现场监控站的交流电源由变电所和相应的配电室提供，仪表电源由相应的现场控制站提供，为保证在供电发生意外时，系统能有足够的反应时间进行应急处理，设计上中央控制室和现场控制站均设有在线式UPS不间断电源。8.9 防雷、过电压保护及接地为保证自控仪表系统免受电力网中因雷击、电源电缆故障、大功率电子负载开关以及其它电子供电设备引发的浪涌和过电压的干扰及侵害，设计上在电源进线均设有浪涌保护器将电源电压限制在UPS的正常承受范围内。4-20mA模拟信号端口及现场仪表电源端口均配置有过电压保护器和信号隔离器。设自控专业独立的信号接地，信号接地电阻小于1，与电气专业共用保护接地。主要自控设备一览表序号设备名称规格型号单位数量备注1中控室上位机酷睿 硬盘320G 液晶显示器19”,光驱等台2DELL打印机A4台1UPSC1K 1h台2山特操作台非标，定制台1以太网络交换机8口,带光纤接口台1武汉迈威2软件PLC编程软件STEP7套1组态软件力控（开发版、运行版）套23在线仪表PH在线仪套2E+H温度在线仪套2E+HDO在线仪套3E+H超声波液位在线仪套3E+H电磁流量计套4E+H热式空气流量计套3E+H在线压力变送器套2E+H4PLC站1#PLC站包括PLC模块、UPS、PLC