【正文】 VGA 矩陣 控制，負責將改造后全廠生產(chǎn)工藝動態(tài)數(shù)據(jù)送到背投顯示。 中心 控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)與各現(xiàn)場分控站 PLC 連接。 全廠控制中心 設(shè)有 2 臺操作站計算機、1 臺視頻管理計算機、 1 臺工程師站、大屏幕投影系統(tǒng)、不間斷供電電源、 1 套事件數(shù)據(jù)圖表打印記錄裝置。 1．中央控制系統(tǒng) 全廠控制中心設(shè)在凈水廠區(qū)中心控制室內(nèi)。 由可編程序控制器（ PLC）、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場控制 I/O 設(shè)備和自動化儀表組成的現(xiàn)場控制系統(tǒng) 分控站，對水廠各過程進行分散控制；再由工業(yè)以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)服務器、監(jiān)控計算機組成的中央控制系統(tǒng) 中央控制室，對全廠實行集中管理。 5 系統(tǒng)方案 水廠計算機控制管理系統(tǒng)擬采用三級監(jiān)控結(jié)構(gòu)，由工廠管理級、區(qū)域監(jiān)控級、現(xiàn)場測控級組成，對應于中央控制系統(tǒng)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)、現(xiàn)場控制設(shè)備和儀表三個層面，三者之間由信息（數(shù)據(jù)）網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)連接。 自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計原則 系統(tǒng)應高度可靠，其本身的局部故障不應影響現(xiàn)場設(shè)備的正常運行 ； 系統(tǒng)成熟、可靠、先進、性價比高。 接地裝置按照國家標準，根據(jù)系統(tǒng)接地要求可分別接地。 5．防雷、過電壓保護及接地 根據(jù)系統(tǒng)需要，對中央控制室、分控站的電源進線設(shè)置兩級避雷器和退耦分壓器。 采用先進的智能化的儀表和控制設(shè)備，利用其具有的自檢、自校和故障隔離功能，進一步提高設(shè)備故障的檢出率，縮小局部故障的影響范圍。即使中央控制室因故障停止運行，各 現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)仍可按照原來的模式獨立運行。 自動控制回路具有手動、自動和遙控三種運行模式，設(shè)置就地操作裝置，用于現(xiàn)場控制和調(diào)試；電控設(shè)備具有現(xiàn)場手動控制（機旁控制箱）、就地手動控制（就地控制操作界面）和遙控及自動控制（現(xiàn)場控制系統(tǒng)或中央控制系統(tǒng)）；儀表配置簡潔、可靠、實用，滿足 水廠 處理工藝的要求，連續(xù)監(jiān)測 水 處理過程；成套設(shè)備（裝置）的控制系統(tǒng)利用廠商配套提供的成熟設(shè)備。 2．網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化 中央控制室和各分控站的連接基于光纖環(huán)的工業(yè)以太網(wǎng)；在線測量儀表、在線式分析儀器和電動執(zhí)行器是具有微處理器的分布式智能設(shè)備。 3 運行和設(shè)計條件 設(shè)備運行的環(huán)境要求 1 室外環(huán)境溫度：多年平均氣溫 ℃ 極端最高氣溫 (歷年極端最高氣溫 ) ℃ 極端最低氣溫 (歷年極端最低氣溫 ) ℃ 2 海拔高度： 3 安裝現(xiàn)場地震列度： VIII 度 4 室內(nèi)環(huán)境濕度：最高 100％，最低 10％ 5 污穢等級： III 級（按Ⅳ設(shè)計） 工程條件 50Hz AC220V、 DC24V 安全地直接接入廠區(qū)接地網(wǎng) 屏蔽、信號地單獨接地 室內(nèi)或地下 4 自動化控制系統(tǒng)工藝方案及流程圖 工藝流程圖： 自動化控制系統(tǒng)的 設(shè)計 目標 在提高 水 廠技術(shù)水平的前提下，充分考慮本工程水處理工藝的特性。 系統(tǒng) 方案介紹 1 概述 本工程是神華烏海能源公司西來峰工業(yè)園區(qū)供水工程，系統(tǒng)由配水泵站、調(diào)節(jié)池、調(diào)節(jié)泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投藥間、加壓泵站等主要設(shè)備及工藝系統(tǒng) 組成。 工程主要原始資料 1 室外環(huán)境溫度：多年平均氣溫 ℃ 極端最高氣溫 (歷年極端最高氣溫 ) ℃ 極端最低氣溫 (歷年極端最低氣溫 ) ℃ 2 海拔高度： 3 安裝現(xiàn)場地震列度： VIII 度 4 室內(nèi)環(huán)境濕度：最高 100％，最低 10％ 5 污穢等級： III 級（按Ⅳ設(shè)計） 2 規(guī)范和標準 應遵循的主要現(xiàn)行標準， 但不僅限于下列標準的要求 ： NDGJ1689 火力發(fā)電廠熱工自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)定 CECS81： 96 工業(yè)計算機監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)規(guī)范 火力發(fā)電廠熱工儀表及控制裝置技術(shù)監(jiān)督規(guī)定 GB 1192098 電站電氣部分集中控制裝置通用技術(shù)條件 GB 472084 低壓電器控設(shè)備 JB 61684 電力系統(tǒng)二次電路用屏（臺）通用技術(shù)條件 TEC 144 低壓開關(guān)和控制設(shè)備的外殼防護等級 ANSI 488 可編程儀器的數(shù)字接口 ISA 過程運算的二進制邏輯圖 ISA 過程操作的二進制邏輯圖 ISA 儀表回路圖 NEMA ICS4 工業(yè)控制設(shè)備及系統(tǒng)的端子板 NEMA ICS6 工業(yè)控制設(shè)備及系統(tǒng)的外殼 DL 5028 電力工程制圖標準 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議 IEEE802 局域網(wǎng)標準 05X1012 地下通信線敷設(shè) HG/T205092020 儀表供電設(shè)計規(guī)范 HG/T295072020 自動化儀表選型規(guī)定 HG/T205132020 儀表系統(tǒng)接地 HG/T 205082020 控制室設(shè)計規(guī)定 HG/T 207002020 可編程控制系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定 GB502171994 電力工程電纜設(shè)計規(guī)定 HG/T205052020 過程測量和控制功能標志及圖形符號 GB／ T 50314— 2020 智能建筑設(shè)計標準 DB32/1911998 建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計標準 CECS/1192020 城市住宅建筑綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 GB/T503112020 建筑與建筑群綜合面線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 JGJ/T1692 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 GB/5019894 民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 GB1405093 系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求 GA/T7594 安全防范工程程序與要求 GA/T3082020 安全防范工程驗收規(guī)則 GBJ 115 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范 GA/7494 安全檢查防范系統(tǒng)通作圖形符號 GB／ T 50314— 2020 《智能建筑設(shè)計標準》 DB32/1911998 《建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計標準》 JGJ/T1692 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》 安全標準 UL/CSA (UL 1950, , IEC950) EMC FCC part 15 Class A, Industry,中國 CCC 認證 加拿大工業(yè)等級 A, EN55022 Class A, EN55024, EN6100032 所有標準均會被修改，供貨商在設(shè)備設(shè)計和制造中所涉及的各項規(guī)程、規(guī)范和標準必須遵循現(xiàn)行最新版本的中國國家標準和行業(yè)標準。配置均按水廠現(xiàn)場無人值守，設(shè)備運行全自動化、污水廠中控室集中監(jiān)視操作的水廠運行管理模式實施，具體的目標是： 1．集中管理、分散控制 基于工業(yè)以太網(wǎng)的中央監(jiān)控系統(tǒng) —— 中央控制室負責全廠運行監(jiān)控、生產(chǎn)管理和信息服務；基于 PLC 和現(xiàn)場總線的智能化現(xiàn)場控制系統(tǒng) —— 分控站完成各工 藝段及轄區(qū)內(nèi)的工藝數(shù)據(jù)采集，工藝設(shè)備控制，工藝過程協(xié)調(diào)。 3．功能完善、管理有序 中央控制室實施全廠的運行監(jiān)視、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量控制、設(shè)備管理和信息服務，采用分級授權(quán)方式實現(xiàn)系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備的操作和管理；通過 DLP 顯示屏和投影機陣列相組合的方式，同時顯示靜態(tài)和動態(tài)運行工況；閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)視主要生產(chǎn)設(shè)施 的運行。 4．可靠性設(shè)計 采用全數(shù)字化現(xiàn)場總線分散式控制，使得整個污水處理廠的自動化控制不依賴于一個控制裝置或系統(tǒng)，有利于提高控制系統(tǒng)的整體可靠性。 各分控站承擔轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)場設(shè)備的直接控制，可以獨立運行，從而降低了中央控制系統(tǒng)和其它分控站運行故障所帶來的風險。 在極端情況時，如控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，造成局部設(shè)備運行失控，通過現(xiàn)場的手動操作仍可以維持全廠的生產(chǎn)過程。對非光纜通訊網(wǎng)絡(luò)端口、儀表電源、 以及 4~20mA 模擬信號端口配置相應的防雷過電壓保護器件。自控儀表系統(tǒng)工作 接地采用獨立的接地系統(tǒng)，不與電氣系統(tǒng)接地系統(tǒng)相連。系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計算機發(fā)展迅速的特點，充分利用計算機領(lǐng)域的先進技術(shù)，使系統(tǒng)達到當前的國際先進水平 ； 系統(tǒng)為全分布、全開放 自動化 控制系統(tǒng)，既便于功能和硬件的擴充，又能充分保護應用資源和投資，分布式數(shù)據(jù)庫及軟件模塊化結(jié)構(gòu)化設(shè)計，使系統(tǒng)能適應功能的增加和規(guī)模的擴充 ； 系統(tǒng)實時性好、抗干擾能力強，采用國際流行組態(tài)軟件，人機接口界面友好，操作方便 ； 遵循國內(nèi)、國際標準。信息（數(shù)據(jù)）網(wǎng)絡(luò)仍采用工業(yè)以太網(wǎng)，控制網(wǎng)絡(luò)仍采用現(xiàn)場總線和 I/O 相結(jié)合方 式。 工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)仍采用環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)， 100Mbps 傳輸速率，全雙工通信。配水廠區(qū)控制中心設(shè)在 配水泵站 中心控制室內(nèi)， 配水廠區(qū)與 凈水廠區(qū)之間 采用光纜進行通訊。 配水廠區(qū)控制中心 設(shè)有 1 臺操作站計算機、 1 臺視頻管理計算機、不間斷供電電源。 2 臺操作站可分別用于不同的監(jiān)控或監(jiān)視，互為備用，構(gòu)成監(jiān)控的操作站。大屏幕背投影儀與多臺計算機連接，能夠獨立工作，而不依附于中控室的數(shù)據(jù)服務器和操作監(jiān)控計算機。對生產(chǎn)過程的自動控制、自動保護、自動操作、總調(diào)節(jié)、以及工藝流程中的各重要參數(shù)、設(shè)備工況等都進行在線實時監(jiān)控。 2．現(xiàn)場控制系統(tǒng) 具有 PLC，配置操作界面可視化、無人值守的分控站，可以獨立運行。用戶可以自由選擇不同制造商的性能價格比最優(yōu)的現(xiàn)場設(shè)備或儀表，實現(xiàn) “ 即換即用 ” 。 2）遙控模式：即遠程手動控制方式。 3）自動方式： 設(shè)備的運行完全由各 分控站 PLC 根據(jù)水廠的工況及工藝參數(shù)來完成對設(shè)備的啟停控制，而不需要人工干予。 系統(tǒng)組成及功能 按照工藝及控制對象的功能、設(shè)備量，根據(jù)改造工程工藝流程和平面布置，設(shè)立 3 個分控站 ，凈水廠 2 個、配水廠 1 個 。 每個分控站均可獨立運行，且均具有監(jiān)控的功能，均可作為臨時中控室，可進行全廠數(shù)據(jù)采集，程序下載等功能。由于電磁流量計距離中控室 PLC 柜距離太長，無法通過控制電纜上傳流量信號，因此采用現(xiàn)場總線方式連接，在電磁流量計就地增加一個現(xiàn)場總線 AI 模塊，通過雙絞線上傳至中控室現(xiàn)場總線主控器，將現(xiàn)場總線主控器與 PLC 連接，實現(xiàn)流量信號的上傳。 閥門及水泵的工作狀態(tài)； 水泵出口壓力； 調(diào)節(jié)泵站液位高低； 每臺泵的工作電流、電壓（通過智能儀表）； 低壓配電系統(tǒng)進線開關(guān)狀態(tài)； 水旋池 水旋池控制范圍： 1 臺進水管電動閥門、 1 臺出水管電動閥門， 2 臺流量計，并且通過 RS485 通訊接口（具體的通訊接口及通訊規(guī)約待監(jiān)控系統(tǒng)廠家與控制屏廠家協(xié)商確定）連接水旋池攪拌機控制屏，通過通訊方式監(jiān)視攪拌機運行工況，也可通過通訊方式控制攪拌機啟停，并且反映攪拌機工作狀態(tài)；水旋池攪拌機自帶控制屏，自成一套控制系統(tǒng)，正常運行工況時，上位機計算機監(jiān)控系統(tǒng)只對其運行狀態(tài)進行監(jiān)視，不參與控制。 閥門工作狀態(tài)； 水旋池進、出水管流量； 澄清池 澄清池控制范圍： 1 臺進水管電動閥門、 1 臺出水管電動閥門， 2 臺流量計，1 臺濁度儀，并且通過 RS485 通訊接口（具體的通訊接口及通訊規(guī)約待與控制屏廠家協(xié)商確定）連接澄清池刮泥機及攪拌機控制屏，通過通訊方式監(jiān)視刮泥機及攪拌機運行工況，也可通過通訊方式控制刮泥機及攪拌機啟停，并且反應刮泥機及攪拌機工作狀態(tài)；澄清池刮泥機及攪拌機自帶控制屏，自成一套控制系統(tǒng)，正常運行工況時，上位機計算機監(jiān)控系統(tǒng)只對其運行狀態(tài)進行監(jiān)視，不參與控制。 閥門工作狀態(tài)； 澄清池出口濁度； 澄清池進、出水管流量； 投藥間 加藥系統(tǒng)控制范圍：通過 RS485 通訊接口（具體的通訊接口及通訊規(guī)約待與控制屏廠家協(xié)商確定）控制閥門及加藥泵的工作；加藥系統(tǒng)自帶控制屏，自成一套控制系統(tǒng)，正常運行工況時，上位機計算機監(jiān)控系統(tǒng)只對其運行狀態(tài)進行監(jiān)視，不參與控制。 水泵進、出口壓力； 閥門及水泵的工作狀態(tài)； 每臺泵的工作電流、電壓（通過智能儀表）； 低壓配電系統(tǒng)進線開關(guān)狀態(tài)； 吸水井 吸水井控制范圍： 1 臺液位計。 水泵進、出口壓力； 出水流量； 電機溫度； 閥門及水 泵的工作狀態(tài)； 每臺泵的工作電流、電壓（通過智能儀表）； 低壓配電系統(tǒng)進線開關(guān)狀態(tài)； 2 配水廠區(qū) 清水池 清水池控制范圍：進水閥門井 5 臺電動閥門，出水閥門井 2 臺電動閥門， 2臺液位計， 2 臺流量計。 水泵進、出口壓力；