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合肥鴻昇自動(dòng)化科技有限公司

示例圖片三
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污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統設計方案

         污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統設計方案:根據宜都市高壩洲污水處理廠(chǎng)自控文件要求,合肥鴻昇自動(dòng)化是指水電等機電設備的相關(guān)信息。需要監控的自控儀表系統內容如下:

污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統.jpg

  1、系統設備監控:包括格柵機系統、進(jìn)水泵自動(dòng)控制、啟閉機監控、推料機監控、提升泵房自動(dòng)控制及運行優(yōu)化調整、污泥脫水機房設備監控。


  2、監控重要設備:格柵機、進(jìn)水泵、提升泵、推桿、攪拌機。


  3、水質(zhì)監測:pH值、水流、液位、水中溶解氧、污泥渾濁度、COD、NH4 UN等。


  4、系統集成:集中控制顯示和系統管理軟件。


  項目范圍


  1。根據宜都污水處理廠(chǎng)建設項目圖紙等文件要求,完成自控系統的設計、制造、運輸、安裝、安裝指導、調試、試運行、驗收和售后服務(wù),并完成必要的文件和資料。與上述工作相關(guān)的所有信息均移交給業(yè)主。


  2。負責系統的進(jìn)一步設計,確保上述工作完全滿(mǎn)足文件要求,同時(shí)滿(mǎn)足設備正常有效運行的要求。


污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統.jpg


  污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制系統設計方案的工作還包括:


  1)深化系統設計


  2)設備和部件的檢查、檢驗和試驗


  3)設計確認


  4)設備及設備安裝部件安裝指南


  5)設備及系統調試


  6)整改


  7)與其他分包商的協(xié)調


  8)竣工驗收


  9)保修期及售后服務(wù)


  系統設計


  1、設計原則


  工廠(chǎng)計算機自動(dòng)控制系統采用分布式計算機網(wǎng)絡(luò )系統配置軟件和可靠的通用PLC模塊,保證了系統的可靠性、先進(jìn)性、靈活性和實(shí)時(shí)性。


  2、系統實(shí)施


  根據合肥污水處理工程的規模和技術(shù)要求,結合合肥鴻昇自動(dòng)化多年來(lái)在污水處理行業(yè)和眾多污水處理廠(chǎng)的成熟技術(shù)和豐富經(jīng)驗,設計并使用HMI+PC系統作為自動(dòng)化系統。本工程的系統,再與其它外圍設備連接,實(shí)現污水處理的全過(guò)程。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化控制系統實(shí)現了對現場(chǎng)設備和信號采集傳輸按預定程序的全方位控制。


  系統控制邏輯功能


  本系統的控制方式分為就地控制、集中手動(dòng)控制和集中自動(dòng)控制。


  就地控制:在此控制模式下,各泵控制柜的模式開(kāi)關(guān)處于就地狀態(tài),各泵的啟?;ゲ幌嚓P(guān),啟停操作通過(guò)點(diǎn)擊各泵相應控制柜上的按鈕進(jìn)行。在此模式下,主機只顯示狀態(tài),不參與控制,相應的控制按鈕無(wú)效。


  集中手動(dòng)控制:在此控制模式下,各泵控制柜的模式開(kāi)關(guān)處于遠程狀態(tài),各泵的啟?;ゲ幌嚓P(guān),啟停操作通過(guò)點(diǎn)擊上位機上相應的按鈕進(jìn)行。同時(shí)上位機顯示各泵的工作狀態(tài)。


  集中自動(dòng)控制:在此控制模式下,各泵控制柜的模式開(kāi)關(guān)處于遠程狀態(tài),各泵的啟停不受人為控制,泵的狀態(tài)由PLC中設置的程序和參數控制。上位機顯示各泵的工作狀態(tài)。


  系統自動(dòng)模式的詳細分解(以罐位控制為例):首先確定系統處于集中自動(dòng)控制模式。確認六個(gè)液位的設定參數符合實(shí)際要求。系統根據測量的液位自動(dòng)運行。操作方式如下:


  1)最低液位為液位。為了保護水泵(缺水保護),當水位從高水位下降到低水位時(shí),系統自動(dòng)停止抽水。


  2)液位2高于液位1,是啟動(dòng)泵的信號。


  3)3級高于2級。3級從2級上升到3級。系統自動(dòng)啟動(dòng)第二個(gè)泵。


  4)液位4高于液位3,液位從液位3上升到液位4。系統自動(dòng)啟動(dòng)第三臺泵。


  5)液位5高于液位4。液位從4上升到5。系統自動(dòng)啟動(dòng)第四臺泵。


  6)液位6為最高液位,液位從5升至6。系統發(fā)出聲光報警信號。提醒用戶(hù)超高液位(警告水位報警)。


  7)第一、第二、第三和第四個(gè)泵與1、2、3、4不對應。系統根據啟動(dòng)次數自動(dòng)旋轉泵。第一、第二、第三和第四個(gè)泵對應于1、2、3、4個(gè)泵。第二啟動(dòng)泵對應的第一、第二、第三、第四泵分別為2、3、4、1。從第三次啟動(dòng)開(kāi)始的第一、第二、第三和第四個(gè)泵對應于3、4、1、2。對應于第四啟動(dòng)泵的第一、二、三、四泵分別為4、1、2、3。當其中一臺泵出現故障時(shí),立即切換到下一臺泵,并自動(dòng)投入運行。


  8)液位計顯示液位是否達到狀態(tài)。藍色表示液位未到,紅色表示液位已到。液位設定值由每個(gè)液位指示燈右側的數字顯示屏顯示。


  9)無(wú)論控制方式是什么方式,每臺泵的運行時(shí)間都是累計的,定時(shí)時(shí)間如圖所示顯示在控制柜的右側。


  5、電動(dòng)閥的控制,如果電動(dòng)閥安裝在閥門(mén)前面,則每個(gè)電動(dòng)閥與相應的泵聯(lián)鎖,在啟動(dòng)每個(gè)泵之前打開(kāi)閥門(mén)。閥門(mén)完全打開(kāi),然后在設定的時(shí)間運行泵,在設定的時(shí)間運行后關(guān)閉閥門(mén)。


  6、網(wǎng)格的控制。如果系統配備了網(wǎng)格,則網(wǎng)格機器的操作將根據時(shí)間進(jìn)行控制。網(wǎng)格系統每60分鐘運行20分鐘。


  7。啟閉,由于啟閉機處于常開(kāi)狀態(tài),檢修時(shí)只需停機,故啟閉機不需要自動(dòng)控制,只需手動(dòng)控制,監控系統只進(jìn)行狀態(tài)監測和手動(dòng)啟閉操作。


  8、壓縮機(輸送帶),如果系統配有壓路機、壓路機和格柵聯(lián)動(dòng)裝置,格柵操作壓路機操作,格柵停止操作延時(shí)設定時(shí)間,壓路機停止操作。


  9、厭氧池和氧化溝中的設備根據時(shí)間控制進(jìn)入厭氧池的污泥和水。污泥和水通過(guò)潛水攪拌器連續攪拌,氧化1-2小時(shí)。污泥和水在潛水推進(jìn)器的作用下在氧化溝中不斷移動(dòng)和氧化。在自動(dòng)模式下,系統根據污水處理廠(chǎng)的工作條件和工藝參數,由PLC按照預先編程的程序完成設備的運行。


  系統選擇


  在整個(gè)監控系統的核心——工業(yè)可編程控制器(PLC)的選擇中,我們發(fā)現西門(mén)子的S7系列PLC正是我們經(jīng)過(guò)反復比較后所追求的高性?xún)r(jià)比PLC產(chǎn)品。


  性能可靠:性能完全滿(mǎn)足并超過(guò)設計要求;


  成熟用途:用于給排水、電力、污水處理等行業(yè);


  性?xún)r(jià)比高:與其他公司相比,具有品牌和質(zhì)量?jì)?yōu)勢,價(jià)格適中;


  網(wǎng)絡(luò )強大:這也是品牌的特點(diǎn)和優(yōu)勢;


  升級方便:技術(shù)上可以隨時(shí)升級。


  系統功能


  控制系統具有保護、控制、測量、信號采集和故障記錄等功能。這些保護按常規配置配置??刂葡到y具有手動(dòng)、自動(dòng)控制功能和聯(lián)鎖裝置。測量包括電氣和非電氣測量。信號采集主要是保護裝置的動(dòng)作信號、設備故障信號等接觸信號。


  控制系統采用可編程邏輯控制器(PLC)進(jìn)行數據采集和系統控制??刂葡到y應集中監控、管理和自動(dòng)順序控制整個(gè)系統,實(shí)現遠程手動(dòng)或軟手動(dòng)操作。


  控制方式采用PC操作站作為操作平臺。通過(guò)上位機顯示屏對各泵站進(jìn)行監控,消除了傳統的儀表板和按鈕控制。所有運行參數和報警信號應能打印和記錄。


  系統采用自動(dòng)程序控制和就地操作相結合的方式。圖形控制軟件可以顯示各泵站的工藝過(guò)程和測量參數、控制方式、順序運行狀態(tài)、控制對象狀態(tài),并可以分組顯示參數、趨勢曲線(xiàn)和條形圖。當參數超過(guò)報警、控制對象故障或狀態(tài)變化的限制時(shí),可以用不同的顏色顯示。


  系統中的所有硬件模塊均為插件,易于更換。系統中任何模塊的故障都不會(huì )影響其他模塊的運行。系統具有自診斷功能,診斷到輸入\/輸出模塊級。當程控系統出現故障時(shí),能及時(shí)給出LED自診斷故障顯示和聲音報警。


  在軟件方面,操作界面簡(jiǎn)單明了,仿真效果良好。所有電機都以顏色和動(dòng)態(tài)方式顯示其狀態(tài)。管道有水流作用,液位有升降作用。操作員可以及時(shí)查詢(xún)主設備的狀態(tài),并可以手動(dòng)打印和存儲數據。它可以顯示事件信息、事件列表,并提供各種查詢(xún)方式。還可以進(jìn)行手動(dòng)放置操作、報警確認操作、在線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)顯示、歷史報告顯示和打印。


  詳細技術(shù)規范


  1系統要求


  1.1系統要求


 ?。?)可靠性高


  根據污水處理廠(chǎng)的工作情況,現場(chǎng)控制設備的工作環(huán)境相對較差。污水處理廠(chǎng)自動(dòng)控制方案的設計應能使系統長(cháng)期穩定可靠地運行,達到免維護或少維護的目的。


 ?。?)進(jìn)步


  隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,污水處理廠(chǎng)的自動(dòng)控制系統不僅要代表當前的科學(xué)技術(shù)水平,而且要力爭在5-10年內保持同步。


 ?。?)開(kāi)放性


  自動(dòng)控制系統,完全向用戶(hù)開(kāi)放。所有的硬件接口和軟件協(xié)議都是按照開(kāi)放標準設計和編譯的,為用戶(hù)將來(lái)擴展系統提供了硬件和軟件保障。


 ?。?)實(shí)用性


  操作簡(jiǎn)單,易學(xué),界面清晰,實(shí)用功能強。在慷慨美觀(guān)的前提下,用戶(hù)可以感受到真實(shí)的情況,充分發(fā)揮漢字的處理和顯示功能。


 ?。?)標準化


  在方案設計、設備選型、圖紙設計、軟件設計、設備安裝、系統調試等過(guò)程中,嚴格執行國家有關(guān)質(zhì)量體系。


  1.2控制方式


  本系統的控制方式分為就地控制、集中手動(dòng)控制和集中自動(dòng)控制(詳見(jiàn)“系統邏輯功能”,不作進(jìn)一步闡述)。


  2、系統組成


  2.1現場(chǎng)控制單元


  現場(chǎng)控制單元采用可編程邏輯控制器,主要完成以下四個(gè)主要功能:


  過(guò)程信號采集


  過(guò)程信號輸出


  過(guò)程自動(dòng)控制


  將采集的數據傳輸到觸摸屏


  擴展功能和通信接口


  2.2優(yōu)先進(jìn)入


  系統操作員和用戶(hù)使用密碼訪(fǎng)問(wèn)系統。


  系統提供對密碼系統的分層用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn),因此低級操作員只能訪(fǎng)問(wèn)基本操作功能,而高級操作員可以根據不同的密碼訪(fǎng)問(wèn)不同的系統配置功能。一旦系統操作員提供了正確的密碼,他就可以修改自己的密碼,并且他的權利不會(huì )改變。


  2.3過(guò)程顯示


  工藝畫(huà)面應根據泵站結構方向進(jìn)行配置,便于操作人員操作。


  系統提供多個(gè)場(chǎng)景區域圖片。命令行用于發(fā)出命令??稍诹鞒唐聊簧巷@示的動(dòng)態(tài)值。每個(gè)流程屏幕上可以顯示多個(gè)動(dòng)態(tài)值。


  模擬值以數字方式顯示。例如,應根據圖片中的實(shí)際情況改變液位。開(kāi)關(guān)量,如泵的運行,用泵圖形的變化來(lái)表示。


  系統最遲每秒更新一次過(guò)程信息。圖片刷新時(shí)間不小于1秒。


  2.4報警信號


 ?。?)污水處理廠(chǎng)報警信號可由PLC柜或上位機、馬賽克屏發(fā)出。


 ?。?)報警信號分為聲光報警。


  1。聲音報警:安裝在PLC柜內的蜂鳴器發(fā)出聲音,人為消音。


  2。燈光報警:在操作界面上以醒目的顏色閃爍。


 ?。?)報警信號由PLC的開(kāi)關(guān)量輸出通過(guò)繼電器動(dòng)作驅動(dòng)。


  2.5故障\/錯誤信息和驗證


  一旦操作過(guò)程中發(fā)生故障,每個(gè)區域的顯示將閃爍,并顯示一組警報。操作員通過(guò)引導信息被引導到發(fā)生故障的屏幕。操作員可以確認故障。


  無(wú)法取消已確認的故障\/錯誤,但使用靜態(tài)顯示。只有當故障\/錯誤被取消\/重置后,屏幕才會(huì )恢復正常操作。


  3主要設備技術(shù)參數


  3.1現場(chǎng)控制單元(PLC)


  在當今世界,能源問(wèn)題已成為制約經(jīng)濟快速發(fā)展和環(huán)境保護的核心因素??底靠萍家恢敝铝τ谔岣呖蛻?hù)的績(jì)效和電力領(lǐng)域的日常生活水平。作為能源優(yōu)化領(lǐng)域的全球領(lǐng)導者,康卓電氣集團在能源和基礎設施、工業(yè)、數據中心和網(wǎng)絡(luò )、建筑和居住區五大市場(chǎng)提供產(chǎn)品和服務(wù)。


  德國西門(mén)子公司生產(chǎn)的可編程控制器在國內也得到了廣泛的應用,并在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線(xiàn)等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。西門(mén)子PLC產(chǎn)品包括logo、S7-200、S7-300、S7-400、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、人機界面、工業(yè)軟件等。


  西門(mén)子S7系列PLC體積小、速度快、標準化,具有網(wǎng)絡(luò )通訊能力,功能更強,可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200)、小型PLC性能要求(如S7-300)、中高性能PLC要求(如S7-400)。


  S7-300是SIMATIC控制器中銷(xiāo)售最廣泛的產(chǎn)品。它已成功地應用于各種自動(dòng)化領(lǐng)域。S7-300的重點(diǎn)是為制造工程中的系統解決方案提供一個(gè)通用的自動(dòng)化平臺。也就是說(shuō),S7-300是集中或分布式架構的優(yōu)化解決方案。持續的創(chuàng )新和改革使廣泛使用的自動(dòng)化平臺S7-300得以繼續得到重視。


  Simatic S7-300支持并幫助用戶(hù)啟動(dòng)和維護編程


  高速指令處理:指令處理時(shí)間為0.6~0.1us,在中、低性能要求范圍內開(kāi)辟了一個(gè)新的應用領(lǐng)域。


  浮點(diǎn)運算:使用該函數,可以有效地實(shí)現更復雜的運算。


  用戶(hù)友好的參數分配:具有標準用戶(hù)界面的軟件工具將參數分配給所有模塊,從而節省了介紹和培訓的成本。


  人機界面(HMI):方便的人機界面服務(wù)已集成到S7-300操作系統中。因此,大大降低了人機對話(huà)的編程要求。Simatic人機界面(HMI)需要來(lái)自S7-300的數據,該數據以用戶(hù)指定的刷新速度傳輸。S7-300操作系統自動(dòng)處理數據傳輸。


  診斷功能:CPU智能診斷系統連續監測系統功能是否正常,記錄錯誤和特殊系統事件


 ?。ɡ绯瑫r(shí)、模塊更換等)。


  密碼保護:多級密碼保護,使用戶(hù)能夠高度有效地保護自己的技術(shù)秘密,防止未經(jīng)授權的復制和修改。


  操作模式選擇開(kāi)關(guān):操作模式選擇開(kāi)關(guān)可以像鑰匙一樣拔出,拔出鑰匙時(shí),不能改變操作模式。


  Simatic S7-300具有許多不同的通信接口:


  各種通信處理器用于連接AS-I接口、現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)總線(xiàn)系統。


  用于連接點(diǎn)對點(diǎn)通信系統的通信處理器


  多點(diǎn)接口(MPI)集成在CPU中,用于同時(shí)連接程序員、PC機、人機接口系統和其它Simatic7 \\\/m7 \\\/c7自動(dòng)化控制系統。這是一個(gè)經(jīng)濟有效的解決方案,步驟7的用戶(hù)友好界面提供了通信配置功能,使得配置非常簡(jiǎn)單。


  4、櫥柜


  4.1概述


  各柜外形統一,各柜留有20%的長(cháng)期擴展空間,增加元器件,柜體結構及所有內部連接符合IEC標準的具體要求。所有機柜均已完全組裝,所有電氣工作均符合電氣規范的應用要求。所有的柜和手術(shù)臺都放在室內。


  4.2溫度控制


  為了保持柜內溫度低于各部件的最高允許溫度,提供強制通風(fēng)。離開(kāi)通風(fēng)口,安裝強制通風(fēng)風(fēng)扇。


  4.3柜結構


  它由2毫米厚的鋼板制成。前門(mén)打開(kāi),內部電氣安裝在安裝板上。安裝底座便于安裝。


  4.4柜體表面處理


  外表面涂電腦色,橙色防皺烤漆,內安裝板及支架均鍍鋅。


  4.5銘牌


  柜體標識清晰,柜體各部件標識清晰。


  4.6柜內電路:


  1、電源線(xiàn)和控制線(xiàn)為銅線(xiàn),面積不小于1.0平方毫米。


  2、槽的填充度不應超過(guò)60%。


  3、提供帶接地線(xiàn)的220伏交流電源插座,每臺設備需要220伏交流電源,提供帶接地線(xiàn)的連接器連接,盤(pán)內無(wú)外露端子相互接觸。


  4、端子板:


  提供足夠的終端以滿(mǎn)足電流和20%的裕度,磁盤(pán)上的備件連接到終端板。


  提供螺栓緊固:耐壓要求不低于500V。


  在終端板的底部有一個(gè)標簽,標簽條貫穿整個(gè)終端板。每個(gè)終端在標簽欄上用不同的數字標記。號碼已打印。


  根據所需的線(xiàn)路尺寸和類(lèi)型選擇終端板。終端板上有清晰的標記,可用系統上有打印的標記號。


  現場(chǎng)連接的接線(xiàn)板將用作現場(chǎng)柜的一部分。


  5、為了安全起見(jiàn),每個(gè)電路都有斷路器或保險絲保護;220伏交流電路配有斷路器,能夠承受250伏和2500安的短路容量,并帶有霓虹燈指示;24伏直流電路是一個(gè)響應迅速的玻璃管保險絲,4-20米的ADC電路為1A,單個(gè)儀表電源為3A。



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