汙水處理廠自動控製係統解決方案

汙水處理廠自動控製係統解決（jué）方案（àn）

發布日期：2018-06-05 15:13 瀏覽次數：

一、設計（jì）規範

汙水處理廠自動控製係統方案（àn）設計是（shì）南（nán）京康卓環境科技有限公（gōng）司（康卓（zhuó）科技）須遵循技（jì）術先進、功能齊全、性能（néng）穩定、安（ān）全可靠、節約成本、便於擴（kuò）展的原則。綜合考慮（lǜ）開發、施工、維護及操（cāo）作因素，並為今後的（de）發展、擴建、改造等因素留有擴充的餘地。

1．設計依據
1.《城鎮排水係統電氣與自動化工程技術規程》(CJJ 120-2008)
2.《工業自動化（huà）儀表工程施工及驗收規範》(GB50093-2002)
3.《可編程控製器（qì）係統設計規定》(HG/T20700-2000)
4.《自動化儀表工程施（shī）工質量驗收規範》(GB50093-2013)
5.《自動化儀表選型設計規定》(HG/T20507-2000)
6.《儀表係（xì）統接地設計規定》(HG/T20513-2000)
7.《儀表供電（diàn）設計規定（dìng）》(HG/T20509-2000)
8.《控製室設計規定》(HG/T20508-2000)
9.《儀表配管、配線設計規定（dìng）》(HG/T20512-2000)

2．工程概況
1.本工程（chéng）為康卓科技（jì）設計的某汙水處理項目(日處理汙水（shuǐ）4.5萬噸)。本自控工程（chéng）共新建7個PLC站:1#細格柵PLC站位於細（xì）格柵及沉砂池； 2#生化池PLC-1站（zhàn）與 2#生化池PLC-2從站位於AAO曝氣池；3#配電間PLC站位於鼓（gǔ）風機房及變配電間； 4#濾池PLC站位於深床濾池；5#加（jiā）藥間PLC站位於（yú）加藥間； 6#汙泥脫水（shuǐ）間PLC站位於汙泥脫水機（jī）房。並將（jiāng）1#~6#PLC站接入廠區自控環網係統。

3．設（shè）計範圍
本工程新建廠區自控係統、儀表檢測（cè）係統、視頻監控及安防係統。

4．自控係統說明
1.本工程共新（xīn）建7個PLC站:使用西門子PLC，信號（hào）輸入輸出（chū）全部隔離，使用內部VPN專用網絡（luò）實現與中控室通信。自控係統實現管理現場無人值（zhí）守、中控室少人值守的管理模式，並符合（hé）可靠性、先進性和適用性原（yuán）則。
2.汙水廠自（zì）控係統采用三層結構:信息（xī）層、控（kòng）製層、設備（bèi）層。信息層設備布設在位於值班控製室,配有上位機3套,集中實（shí）現全廠工藝流程的監控,能（néng）耗分析，智慧運行，並提供信息處理、設備管理、通訊管理,故（gù）障處理等功能。控製層（céng）為現場現狀PLC站7個（gè）,分別位於汙水（shuǐ）廠各設備現（xiàn）場。
3.自控係統的控製功（gōng）能主要表現為三種（zhǒng）模式:
a遠程模式:通過中心控製室的計算機鍵盤或鼠標,操作人員（yuán）可以控製全廠所有可控電氣設備的啟（qǐ）/停。
b自動模式:計（jì）算機控製係統中的PLC站通過其（qí）內部控製回路完成各生產環節的自動控製。這種控製模式是（shì）汙水廠正常運行方式時的常用模（mó）式。
c手動模式:通過現場控製箱櫃的（de）操作按鈕對設備進行手/自動切換和手動控製（zhì）。主要用於單機設備調試及維修狀態,正常時切換開關（guān）應處於自動檔。

5．儀表係統
1.按照工藝檢測要求（qiú）設置液位、流量及（jí）水質（zhì）分析儀表,詳見《自控儀（yí）表（biǎo）流程圖》。
2.本工程（chéng）儀表應滿足以下外殼防護等級要求（qiú）：
IP54戶內（nèi） IP67經常受到直接水（shuǐ）濺的場合
IP65戶外 IP68可能產生水淹的場合
3.各儀表安裝均需符合產品（pǐn）說明書的要（yào）求。
4.水質分析儀表運行時必須經常清洗及調校,其他儀表必須定期保養調校。儀表排水管均接入附（fù）近排水係統,取樣點詳見各單（dān）體自控施工圖。

二、汙水廠自控係統設計總說明

係統平台從行政規劃、設計、建設、運（yùn）營、監管等方麵為汙水（shuǐ）廠提（tí）供生產運營、安全管理、水質監測、故（gù）障預警、數據查詢、專家決（jué）策等實（shí）時、豐富、準確的信息化（huà）管理（lǐ）服務；為分析、決策提供大（dà）數據支持；為無人值（zhí）守、應急處置、節能減排、工藝改進實（shí）現智能化、精準化統（tǒng）一的管理（lǐ）技（jì）術手段。

1：總規劃表

2 應用軟件部署

圖：應用軟件部署圖

2.1：軟（ruǎn）件功能

1）數據實時監測（cè）與處理（lǐ）功能

係統所監（jiān）測（cè）的數據在相應的畫麵和表（biǎo）格中顯示，並具有隨機點測某個端站和巡測整個係統端站的功能。能對（duì）數據自行進行較大值、較小值、平均值、累加值進行統計。

2）圖形處（chù）理功能

根據數據庫繪（huì）製（zhì）實時曲（qǔ）線圖和曆（lì）史趨勢曲線圖。

3）自動報表生成功能（néng）

根據需要按不同的（de）時間周期生成（chéng）日、月、年報表，也可按參數名（míng）稱自動生成報表。對水質監測項目（mù）的COD、氨氮、PH、電能、流量、動（dòng）力設備等（děng）信息中心自動匯總生成全區水源水質日報表。

4）曆史數據存儲功能

①曆史數據存儲時間可組態，如（rú）定時存（cún）盤時間間隔可（kě）在1分鍾、10分鍾、30分鍾、1個小時之間選擇。

②具有數據導入、導出功能，便於（yú）係統（tǒng）進行（háng）數據備（bèi）份、恢複和進行數據對比分析（xī）。

③支持斷點續傳和數（shù）據緩存、補調功能：對網絡故障、設備通訊失敗等異常情況導致數據缺失進行數據補（bǔ）調，保持曆史數據完（wán）整。

④曆史（shǐ）趨勢數據保存周期大於3年。

5）實時/曆史趨勢查詢、實時/曆史報警查詢功能

可以以（yǐ）時間段、監控區域、監控（kòng）點位、監控數值為條件查詢，曆史數據以表格和曲線圖（tú）輸出。

6）自動報警（jǐng）功能

報警包括：網絡斷線報警、設備通訊失敗報警、參數超標報警等。報（bào）警參（cān）數可靈（líng）活設（shè）置，並和管理人員的手機綁定（dìng），發生報警時自動發送短信告知。

7）輸出、打印功能

各種報表、查詢信息、報警信息能在屏幕上顯示及（jí）打印輸出。

8）短（duǎn）信（xìn）發布功能

利用短（duǎn）信平台資源，將係統中非常重要的事件按級別（bié）、按時段在不影響（xiǎng）領導的日常生活的前提下，發送到相關的人員手（shǒu）機上。除極其嚴重的報警在夜間發送外，一般的事件在早晨8:00鍾後發送給領導，日間事件實時發送。具體的短信發送策略（luè）可以用戶自定義。

9）係統管（guǎn）理功（gōng）能

①登錄管理、用戶權限管理。

②數據監控終（zhōng）端（RTU）的遠程參數設置。

③通訊狀（zhuàng）態檢測與（yǔ）監（jiān）視（shì）。為提高（gāo）通（tōng）訊可靠性，係統要具備有通訊狀態檢測和監視功能（néng），實時診斷通訊狀態（tài）和鏈路連接情況。

10）WEB瀏覽功能

①通（tōng）過WEB瀏覽係統，各子係統間的數（shù）據傳輸可（kě）通暢的進行，減少了數據的孤島現象。

②通過WEB瀏（liú）覽（lǎn）係統，協（xié）同領導、管理人員和所轄的汙水廠領（lǐng）導和管理（lǐ）人員可以通過網絡獲取（qǔ）所關注的（de）汙水處理廠運行信息。

3：自控規劃表

4：管理中心信息平台

利用自控中心建設以搭載SQL數據庫服務器管理係統，使用WinCC(Windows Control Center)視窗控製中心建立自控（kòng）係統。

圖：管理（lǐ）中心

1）、工藝流程的監控：展示汙水處（chù）理工藝流程，展示（shì）各節點運行設備的運行狀態，控製狀態，數據狀態。掌握汙水生產過程的整（zhěng）體運行情況，如本日，本（běn）月，本（běn）年的（入水總流（liú）量（liàng），入水（shuǐ）瞬時流量，出（chū）水（shuǐ）總流量，出水瞬時流量，電能能耗），當前入（rù）水，出水的水質參數。

2）、能（néng）耗分析（xī）：展（zhǎn）示汙水生產運行中對各（gè）節點運行設備（bèi）的電能消耗。按時、日、月，年分（fèn）析各工藝節點電（diàn）能消耗占總能（néng）耗百分比情況，工藝節點各設備電能（néng）消耗占本工藝節點能耗總能耗（hào）的百分比情況。在改（gǎi）進工藝運行參數（shù）後與改進行前的（de）能耗情況，分析出較優運行數據，為節能減（jiǎn）排提供（gòng）大數據依據。

3）、智慧運行：在汙水生（shēng）產運行中，對設備、儀表建立設備檔案，記錄運行時間，維護時間間隔，對（duì）汙水生產過程中設備的維護與檢修（xiū）做到安全標準，並建立運營檔案。同時根據汙水生產過程中儀（yí）表返回的（de）數（shù）據進行（háng）分析，判斷相關設備的運行狀態，做出預判，預（yù）警。智慧運行係統為汙水生產提供（gòng）安全（quán）保障。

4）、視頻監控：在汙水廠建立視頻監控（kòng）係統，將視頻通過網絡傳輸至總信息平台，完（wán）成管（guǎn）理部門的視頻監管。攝像頭采用一體化網絡攝（shè）像頭，帶夜視功能，圖像達到全高清畫質，現場與（yǔ）監管平台24小時不間斷視頻傳輸。

5）、數據報表（biǎo）：對所有設備數（shù）據進行（háng）管理（lǐ）。完（wán）成數據的處理（lǐ）存儲和日常運營管理（lǐ）。存儲的數據（jù）資料將用於（yú）生產調度，預報參考之用。建立日常運營班、日、月、年報表。班（bān）報表以一個班工作時間8小時為準，一天三班。班報表的形式（shì）包括正確的班次、日期、報表名稱、采樣點編號、計算單位以及每個采樣點（diǎn）的平均值、較（jiào）小值（zhí）、較大（dà）值、連續計量（liàng）累積值、班的處理水量、能耗、單耗或成本，進行打印和存儲。日、月、年報（bào）表的形式與班（bān）報表形式類同，組報表的時段為日、月、年（nián）。過程變（biàn）化曲線、參數時序曲線、計量累積曲線、能耗曲線、事故報警總表等，分成日、月、時段銜（xián）接。

4.1：拚（pīn）接屏

中控室3*4的拚接方式，拚接單（dān）元使用46" 三星原（yuán）裝DID屏，5.3mm拚接縫隙的超窄邊液（yè）晶（jīng）拚接單元。單元外觀尺寸：1023.98mm(H)×578.57mm(V)；亮度： 500cd/m2；對比度（dù）4000：1；顯示模式（shì）：16：9 上下左右可視（shì）角度178度。

拚接屏效果圖

拚（pīn）接屏屏麵分布圖

康卓科（kē）技-興安汙水（shuǐ）處理廠液（yè）晶大屏

康卓科技-南京溧水城市汙水處（chù）理廠液晶屏

5：PLC控製係統

為使汙水廠運行數據自動控（kòng）製並接入信息平台。通過增加數據指標提升管理效力，杜絕非正常運營。在汙水（shuǐ）廠配置7套PLC控製櫃（內（nèi）含PLC可編程序控（kòng）製器、HMI觸摸屏、以太網交換機、電源防雷過電壓保護（hù）裝置、小型斷路器、接線端子（zǐ）、小型繼電器、信號隔離器、安（ān）裝連接纜線和（hé）現場操作站等）。