自来水厂自动化程序设计技术规范全套

自来水厂自动化程序设计技术规范一、总体要求为了规范编程，确保程序设计及验收依据，特编制此技术规范，请严格遵循。1、组态1.1硬件组态按照自控系统原理图进行硬件组态。对应有编号可以设置的硬件组态，需要备注编号：如CPU1，DI1,DQ1,AI1,AQ1等。1.2IP地址分布硬件组态中，PLC及触摸屏都需要按照下面的IP地址设计：2、编程2.1注释要求1、所有变量（硬件IO地址、中间变量、数据块变量等）需要有中文注释。2、功能块、功能等需要独立中文注释说明。3、程序网络段需要功能注释。2.2程序结构1、尽量采用FC及FB功能块编程，便于程序阅读。2、所有PLC控制器内程序FC1代表模拟量输入处理，DB1为模拟量数据功能块。3、除BOOL变量外，其余数据类型采用DB块内数据，DB块采用直接数据访问，不要采用优化后的访问。上位机也必须采用绝对地址。4、内部中间变量，尽量按使用功能顺序使用。5、建立初始化程序，上电初始化：规则如下：在没有数据的时候，上电为出厂设置数据，若因断电重启，数据恢复到最后一次数据。尤其是仪表量程、过程参数设置（主要是设置的时间参数、控制模式等）。6、程序设计要求断电后，再次上电。所有设备要求需人工重启，除系统处于自动外。2.3变量注释2.4单位要求序号名称单位1瞬时流量m³/h2累计流量m³3重金属mg/L4PH无5温度℃6浊度NTU7压力Mpa8氨氮mg/L9CODmg/L10液位m11频率HZ12电流A13开度%2.5基本要求1、流量计需要通过脉冲或通讯做累计流量。2、电力仪表（安装设计需求）需要采集。3、所有水泵，搅拌机，风机都需要做总累计运行时间（单位：小时，数据类型：浮点数），本次累计运行时间（单位：小时，数据类型：浮点数）。4、上位机需要设计一个界面绘制出网络拓扑图，标明IP地址。2.6安全性所有PLC程序、触摸屏程序、上位机程序不加密。触摸屏登陆用户名：操作员：123456，管理员：bssw2008管理员主要是用于参数设定（如仪表量程，时间参数，PID参数等）上位机登陆名：JYESC密码：bssw2008二、PLC程序设计要求2.1配水井排泥阀：远程手动：通过触摸屏或上位机操作阀门开关。远程自动：采用周期排泥。打开（初始开启时间10s，时间可调，单位：秒），关闭后进入周期计时（初始480分钟，时间可调，地址采用双整型）。2.2絮凝池、沉淀池2.2.1立式搅拌机、闸板阀程序只设计远程手动启停。（故障时候自动停机）2.2.2排泥阀远程手动：通过触摸屏或上位机操作阀门开关。远程自动：14台阀门轮询周期控制，单列顺序排数1#—7#；8#—14#：单个阀门开启时间5秒（初始值，时间可调），两阀门之间间隔时间10秒（初始值，时间可调）。14#阀门关闭后进入周期计时（初始480分钟，时间可调，地址采用双整型）。2.2.3沉淀池刮泥机系统此为第三方设备，通过以太网通讯直接采集数据，在上位机上实现即可。2.2.4气浮设备现场手动启动/关闭自动（远程可控制启停，设备独立自动）（设备本体内部程序设置后）故障报警2.2.5气浮池刮渣机此为第三方设备，通过以太网通讯直接采集数据，在上位机上实现即可。2.3滤池2.3.1主要设备介绍1.水头损失计（单位㎜，数据参考，不参与控制）水头损失数据实时显示2.超声波液位计（实时传输数据，重要数据参与控制）3.各阀门状态（实时显示，参与控制）4.调节阀（开度状态实时显示，重要参数参与控制）2.3.2基本情况滤池作为水厂一个重要的单元，自动化程序相对较高，主要核心是两个控制功能。第一：恒定液位控制，一般采用PID控制算法。第二：滤池的自动反冲洗控制，一般采用的是顺序功能算法。滤池反冲洗主要的工艺顺序是：反冲信号到达前的反冲准备à气冲阶段à气水联冲阶段à水冲阶段à反冲后处理及进入恒液位阶段。2.3.4滤池控制基本逻辑1、手动控制阀门、反冲洗泵、反冲洗风机等在手动情况下，可以独立打开（启动）、关闭（停止）。注意，反冲风机不能堵转，反冲时，出水阀不能打开。2、自动控制（1）说明系统自动控制分为三种情况：1）一键反冲（强制反冲）；2）液位反冲；3）周期反冲。1）一键反冲（强制反冲）当操作员通过人机界面选择需要反冲的滤池，点击启动一键反冲，该滤池自动按照反冲流程进行反冲，反冲结束后回到初始状态。2）液位反冲系统通过各个滤池的液位信号，当液位达到设定的反冲液位高度时，且检测到阀门开度＞预设值（60%）时，该滤池进入自动反冲。3）周期反冲当系统处于周期反冲情况下，该滤池周期信号到达后，自动冲洗该滤池。特别提醒：液位反冲或周期反冲情况下，反冲信号必须进行先入先冲的情况，同时达到也要进行排序，每次只能冲洗一个滤池，且冲洗完该滤池正常过滤时，才能进行下一个滤池冲洗。注意程序设计。（2）自动反冲逻辑1）反冲信号到达前的反冲准备①滤池准备状态：滤出水阀门全关、反冲水阀门关、反冲气阀关、初滤水阀关、排气阀开，进水阀关。②巡检阀门的状态、反冲风机及反冲水泵的状态。故障情况下不能冲洗。③反冲信号到达，关闭进水阀，出水阀自动切换到手动开启80%，液位持续下降至0.7m（初设），系统自动关闭出水阀，后打开排水阀。2）气冲阶段step1：打开反冲气阀step2：启动一台风机step3：关闭排气阀step4：进入气冲阶段计时（初始值：120秒，时间可调，单位：秒）3）气水冲阶段气冲计时到：Step1：启动一台反冲洗水泵，打开反冲水泵阀门。Step2：打开水冲阀。Step3：进入气水冲阶段计时（初始值：240秒，时间可调，单位：秒）4）水冲阶段气水冲计时到：Step1：停止风机，关闭气冲阀，打开排气阀。Step2：进入水冲阶段计时（初始值：420秒，时间可调，单位：秒）5）反冲后处理及进入恒液位阶段水冲时间到：Step1：关闭反冲水泵阀门，停止水泵，关闭水冲阀。Step2：打开进水阀，关闭排水阀。Step3：打开初滤水阀，50秒（时间可设）后关闭。Step4：出水阀切换到自动PID调节。注意：1、反冲停止后滤池所有阀门即恢复至滤池准备状态，反冲周期结束，过滤周期开始，实现滤池循环使用。正常过滤必须是阀位和液位关联做PID运算。阀位跟踪液位保持基本“恒定”。2、反冲洗水泵及反冲洗风机，实现定时切换，可以在上位机或触摸屏上设备切换按钮，冲洗前操作员选定本次投入的风机水泵。3、恒液位初设液位1.5m。4、配水系统4.1、主要设备配水泵，用于输送处理好的自来水。清水池液位计主要用于显示液位。参与水泵保护。4.2、控制要求1、上位机或触摸屏远程手动开启送水机组（远程手动，现场手动，一键启动运行）开启要求：要求水泵和出水电动阀同时开启，水泵停止：电动阀关闭到位信号确定停止水泵。实时传输各设备状态数据。变频器传输频率电流参数。2、控制采用恒压供水，通过PID控制算法实现恒压。通过上位机或者触摸屏设定需求压力。5、污泥调节池、回收水池5.1污泥调节池1、污泥输送泵采用远程手动或者脱水机过来的自动信号控制，低液位保护。2、潜水搅拌机分为远程手动启停。远程自动，在自动模式下分为时间间歇式搅拌（单位:分钟）及污泥输送泵运行时，搅拌机自动运行。低液位时，搅拌机不自动。5.2回收水池1、潜水泵1）分为远程手动启停。2）远程自动：通过液位控制，液位可设置。L:代表停泵液位，初始0.5m。H：代表一台水泵启停，初设2.5mHH：代表启动两台水泵，初设3.5m。要求先启先停，运行时间均匀。6、污泥脱水系统此为第三方设备，通过以太网通讯直接采集数据，在上位机上实现即可。7、加药加氯系统此为第三方设备，通过以太网通讯直接采集数据，在上位机上实现即可。三、上位机程序设计要求1、上位机结构及主要内容参考实例程序。2、画面要求。画面参考单体工艺流程画面，制作成仿3D或者2D效果。3、数据报表包含组态软件自带的数据报表。还需要做一个年月日查询报表，可以打印。主要数据是进水仪表、出水仪表、滤池仪表。4、上位机画面不得加密。安全性见2.6。四、触摸屏设计要求1、主要功能包含：①简易工艺流程图（可以时单线图）。②设备控制界面（可以做成弹窗型）。