【正文】 ： 1套紫外線消毒模塊。A2/O+MBR生化池：該設(shè)備間控制系統(tǒng)已有廠家提供，此方案控制不于考慮，只需要廠家提供數(shù)據(jù)采集點即可。（2）主要設(shè)備：一臺橋式單槽刮砂機(jī)（帶撇渣裝置）；吸砂泵1臺。曝氣沉砂池：（1）功能：，保護(hù)后續(xù)水處理設(shè)備，防止管道淤塞。細(xì)格柵設(shè)置工況指示和故障報警系統(tǒng)。(2)、主要設(shè)備：設(shè)回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵2臺；無軸螺旋壓榨機(jī)一臺。（3）運行方式：水泵自動控制運行，根據(jù)水位控制水泵輪流工作，設(shè)高、低水位報警系統(tǒng)和水泵工況指示及報警系統(tǒng)，低水位時全部水泵停機(jī)。進(jìn)水泵房（1）功能：將污水一次提升至細(xì)格柵，以便后續(xù)構(gòu)筑物的正常運行。根據(jù)柵前柵后水位差或格柵工作周期(時間可調(diào))控制，柵格前后的液位差由PLC自動控制清污，同時設(shè)手動控制，格柵設(shè)工況指示和故障報警系統(tǒng)，與皮帶輸送機(jī)聯(lián)動工作、延時停機(jī)。（2）主要設(shè)備：旋轉(zhuǎn)式格柵2臺。分站控制對象包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間及曝氣沉砂池、A2/O+MBR生化池、紫外線消毒池、清水池、出水泵房、污泥撇水池、污泥濃縮脫水機(jī)房、鍋爐房。通過功能鍵盤設(shè)定工藝參數(shù)，控制電氣設(shè)備。向監(jiān)控管理系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的部分開停機(jī)命令。 分控站設(shè)備控制功能：按控制程序?qū)λ牴ざ蝺?nèi)的工藝過程、電氣設(shè)備進(jìn)行自動控制，同時采集工藝參數(shù)及電氣設(shè)備運行狀態(tài)。包括：在線與歷史數(shù)據(jù)預(yù)處理、各種統(tǒng)計控制圖、直方圖、事件觸發(fā)采樣、在線報警、過程能力分析、分析記錄等。統(tǒng)計控制軟件：按照數(shù)理統(tǒng)計方法分析現(xiàn)場采集的工藝變量數(shù)據(jù)，監(jiān)視和評判系統(tǒng)的控制與運行狀態(tài)，指導(dǎo)操作人員全面掌握生產(chǎn)情況，排除故障。報表輸出：生產(chǎn)報表的打印輸出。報警監(jiān)視：監(jiān)視生產(chǎn)過程的參數(shù)變化，并對信號越限進(jìn)行相應(yīng)的處理，如聲光報警等。監(jiān)控軟件實時數(shù)據(jù)采集：將現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)送入計算機(jī)，并置入實時數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)位置。配置專門的設(shè)備管理軟件。仿真軟件：對控制系統(tǒng)的部件(通信節(jié)點、網(wǎng)段、功能模塊等)進(jìn)行仿真運行。維護(hù)軟件：對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、故障診斷，以及軟件的測試維護(hù)等。各控制回路組成結(jié)構(gòu)、控制方式與策略?？蓪崿F(xiàn)現(xiàn)場儀表與PLC之間、PLC與監(jiān)控計算機(jī)之間，以及計算機(jī)與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。 圖表對象和趨勢顯示，歷史數(shù)據(jù)采集；支持Windows Xp或vista用戶級安全系統(tǒng)； 豐富的圖符圖形工具，動畫向?qū)?，功能鍵可以預(yù)定義，標(biāo)簽組編輯功能，給予時間和事件調(diào)度處理功能；支持OPC客戶及OPC服務(wù)器模式；全面支持ActiveX控件及控件安全容器技術(shù)；基于Windows Xp或vista平臺；為滿足江南污水處理廠自控系統(tǒng)要求，實現(xiàn)軟件界面人性化、實物化、動態(tài)化，同時考慮其安全性、通用性及易擴(kuò)展性，監(jiān)控軟件選用德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC。遠(yuǎn)程客戶可透過網(wǎng)絡(luò),配合服務(wù)器及瀏覽器取得與現(xiàn)場一致之運作畫面。采用項目樹使得程序生成靈活，程序組織清晰明了。組態(tài)軟件支持各種運算函數(shù)，包括：事件驅(qū)動的算術(shù)和邏輯運算、邏輯關(guān)系運算、報警狀態(tài)處理、定時器、對數(shù)和指數(shù)運算、三角函數(shù)、按位運算、字符串處理、數(shù)制轉(zhuǎn)換、取平均值、最大值、最小值、取中間值、記錄歷史值、統(tǒng)計操作次數(shù)和操作持續(xù)時間等功能在內(nèi)的統(tǒng)計運算。具備設(shè)備模型和圖形模型功能，通過設(shè)備模型快速創(chuàng)建變量和關(guān)于該變量的邏輯計算處理。組態(tài)軟件能支持OPC標(biāo)準(zhǔn)，同時具備OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地與眾多不同生產(chǎn)商制造的硬件設(shè)備實現(xiàn)可靠的通訊。工作站監(jiān)控、組態(tài)必須的軟件均基于Windows XP操作系統(tǒng)。工作站應(yīng)可對整個系統(tǒng)設(shè)置安全管理。功能覆蓋廣，軟件組合靈活，高效性、內(nèi)在結(jié)構(gòu)和機(jī)制的先進(jìn)性應(yīng)該確保用戶可快速開發(fā)出實用而有效的自動化監(jiān)控系統(tǒng)。軟件本身及相關(guān)文檔均為中文版本，為國際或國內(nèi)知名組態(tài)軟件。(7)能耗管理 軟件系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備運行記錄及控制模式進(jìn)行綜合考慮，使系統(tǒng)能在最低的能耗下發(fā)揮最大的效益。具有日常的網(wǎng)絡(luò)管理功能，維持整個局域網(wǎng)的運行，定時對各接口設(shè)備進(jìn)行自檢、異常時發(fā)出報警信號。軟件系統(tǒng)的可靠性能夠保證數(shù)據(jù)的絕對安全，防止對數(shù)據(jù)的非法訪問，特別是對原始數(shù)據(jù)的修改。通過監(jiān)控畫面的切換，進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)存貯、控制管理等各種操作。在確定監(jiān)控畫面后，可對監(jiān)控對象進(jìn)行形象圖符設(shè)計、組態(tài)、連接、生成完整的實時監(jiān)控畫面，使用戶能夠在顯示器上查詢到各種監(jiān)控對象的動態(tài)信息及故障，其形式可以是圖像、報表、曲線、以及直方圖等，并在投影屏上有動態(tài)顯示數(shù)據(jù)。(4)圖形生成及查詢應(yīng)用軟件具有強(qiáng)力而有效的圖形組態(tài)顯示功能?？刂葡到y(tǒng)組態(tài)：生成各種控制回路。(3)組態(tài)通信組態(tài)：生成各種通信關(guān)系。歷史數(shù)據(jù)庫中能夠存入各設(shè)備的運行參數(shù)、報警記錄、事故記錄、調(diào)度指令等。保存在內(nèi)存中的實時數(shù)據(jù)庫應(yīng)存貯由各種監(jiān)控對象的動態(tài)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)刷新周期應(yīng)可調(diào)，以保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實時響應(yīng)速度。運行參數(shù)和目標(biāo)控制參數(shù)，可以點擊進(jìn)入其屬性或進(jìn)行設(shè)定修改。操作界面主要以流程圖方式表示，從總體流程圖直到每個單體的局部流程圖，在流程圖上顯示的設(shè)備，均可點擊進(jìn)入該設(shè)備的進(jìn)一步細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)或?qū)ζ溥M(jìn)行控制。工業(yè)實時監(jiān)控組態(tài)軟件配置有開發(fā)版（無限點）、運行版和監(jiān)控版。歷史數(shù)據(jù)庫能夠通過DDL、DDE及OLE等與其它應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù)，并帶有標(biāo)準(zhǔn)的SQL接口和ODBC接口，為系統(tǒng)維護(hù)、管理提供技術(shù)基礎(chǔ)。軟件 系統(tǒng)軟件選用具有開放式軟件接口的實時多任務(wù)、多用戶系統(tǒng)的Microsoft Windows Xp中文版網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 保護(hù)功能系統(tǒng)具有多種安全設(shè)備、操作員操作權(quán)限設(shè)置、操作命令確認(rèn)、操作口令確認(rèn)、設(shè)備聯(lián)鎖等功能，可實現(xiàn)系統(tǒng)的安全、可靠、正常運行。實時存儲和打印的數(shù)據(jù)主要有： l 各類操作記錄； l 各類事故和故障記錄； l 各類報表記錄等。l 數(shù)據(jù)查詢功能：對系統(tǒng)中存儲的相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)能夠按照時間、時段、設(shè)備、報警等各種方式進(jìn)行查詢；l 數(shù)據(jù)檢測功能：對現(xiàn)地控制單元上送數(shù)據(jù)進(jìn)行實時性、可靠性等驗證，保證數(shù)據(jù)的正確性；l 根據(jù)采集的實時數(shù)據(jù)生成相應(yīng)的各類生產(chǎn)報表、形成歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢曲線記錄等；l 完成語音報警等功能； 控制和監(jiān)視l 實現(xiàn)全廠各個現(xiàn)地控制單元的實時監(jiān)視；l 通過人機(jī)終端，實時顯示各現(xiàn)地控制單元的狀態(tài)信息和實時控制。l 操作站以“人—機(jī)”對話方式指導(dǎo)操作，自動狀態(tài)下，可用鍵盤或鼠標(biāo)器設(shè)定工藝參數(shù)、控制電氣設(shè)備。主控級工作站由兩套互為熱備的臺灣研華公司生產(chǎn)的IPC610H型工控機(jī)作為主要控制設(shè)備，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系統(tǒng)和德國西門子的自動化監(jiān)控組態(tài)軟件WINCC開發(fā)版工業(yè)組態(tài)軟件，完成數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備的控制和監(jiān)視以及與各分控站的通訊功能等?？刂萍墑e由高到低為：現(xiàn)場手動控制、遙控控制、自動控制。自動模式：現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式，且現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設(shè)定為“自動”方式時，設(shè)備的運行完全由各PLC 根據(jù)污水處理廠的工況及生產(chǎn)要求來完成對設(shè)備的運行或開/關(guān)控制，而不需要人工干預(yù)。遙控模式：即遠(yuǎn)程手動控制方式。) 控制系統(tǒng)特點 由于控制設(shè)備的分布特點及控制的獨立性，采用現(xiàn)地元件層實現(xiàn)自動化儀表的數(shù)據(jù)采集，采用現(xiàn)地控制單元實現(xiàn)了相對獨立設(shè)備的本體控制；從而大大減輕了操作員工作站監(jiān)控操作站的負(fù)荷，有利于各級控制設(shè)備監(jiān)控功能的合理分配和利用；，并且能夠脫網(wǎng)獨立運行，特別是在集控層總線網(wǎng)絡(luò)癱瘓時，能夠保證現(xiàn)地單元可靠地運行，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性； ，使得總線網(wǎng)絡(luò)的通訊負(fù)荷減少、通訊誤碼率大大降低，解決了數(shù)據(jù)通訊的瓶徑問題，同時使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更清晰、檢修維護(hù)更方便； 采用分層分布式控制方式，該控制系統(tǒng)具有更好的擴(kuò)展性，若需對系統(tǒng)擴(kuò)展，只要將接入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層中即可，不會影響到集控層網(wǎng)絡(luò)的運行和操作。負(fù)責(zé)監(jiān)控：A2/O+MBR池。IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：26；數(shù)字量輸出DO：9；模擬量輸入AI:10；模擬量輸出AO:0。負(fù)責(zé)監(jiān)控：消毒池、清水池、出水泵房。IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：113；數(shù)字量輸出DO：40；模擬量輸入AI:8；模擬量輸出AO:6。負(fù)責(zé)監(jiān)控：加藥間、鼓風(fēng)機(jī)房和變配電間。IO點數(shù)統(tǒng)計：數(shù)字量輸入DI：83；數(shù)字量輸出DO：34；模擬量輸入AI:17；模擬量輸出AO:1。負(fù)責(zé)監(jiān)控：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、撇水池、污泥濃縮脫水機(jī)房。當(dāng)中控室監(jiān)控工作站故障退出運行或通道故障使分控站控制單元和主控級監(jiān)控工作站通訊中斷時，各現(xiàn)地控制單元能獨立運行，進(jìn)行控制和監(jiān)視，提高運行可靠性。根據(jù)污水廠工藝特點，構(gòu)筑物的布置和現(xiàn)場控制的分布情況，設(shè)置四個PLC現(xiàn)場子站，PLC現(xiàn)場子站選用可編程序控制器（PLC），PLC為模塊化結(jié)構(gòu)，硬件配置較靈活，易于擴(kuò)展，軟件編程方便。每個分控站配置一套PLC控制柜。為觀顯示全廠工藝過程全貌，方便管理，在中控制室設(shè)立了電動投影屏幕和投影儀，顯示全廠工藝流程圖和主要參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài)。中央控制系統(tǒng)通過工業(yè)以太網(wǎng)，采用光纜與各現(xiàn)場控制PLC站連接。中央控制室的監(jiān)控管理操作站系統(tǒng)完成全廠的自動控制。實現(xiàn)相應(yīng)控制層設(shè)備的監(jiān)視、操作、控制和網(wǎng)絡(luò)通訊連接。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點：天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制方式。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)為面向?qū)ο蟮模瑢崟r式，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。控制系統(tǒng)主要用于污水處理廠的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理。在系統(tǒng)發(fā)生故障后，I/O的狀態(tài)應(yīng)返回到系統(tǒng)根據(jù)工藝要求預(yù)設(shè)置的狀態(tài)上。設(shè)備裝置的啟、停及聯(lián)動運轉(zhuǎn)均可由中央控制室遠(yuǎn)程操縱與調(diào)度。能夠承受工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)格要求。并且易配置、易接線、易維護(hù)、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅固，抗腐蝕，適應(yīng)較寬的溫度變化范圍。控制系統(tǒng)在嚴(yán)格的工業(yè)環(huán)境下能夠長期、穩(wěn)定地運行。 系統(tǒng)基本要求工控通訊網(wǎng)絡(luò)為光纖冗余環(huán)型工業(yè)以太網(wǎng)，通訊波特率≥100Mbps，系統(tǒng)自適應(yīng)恢復(fù)時間主要用于污水廠的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理。為了滿足武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠工程實現(xiàn)上述要求，必須保證控制系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，才能保證本廠設(shè)備的安全、正常、可靠運行。第一篇：污水處理廠自控系統(tǒng)方案天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)技術(shù)方案北京華聯(lián)電子科技發(fā)展有限公司2014年9月29 天水工業(yè)園區(qū)污水廠自控系統(tǒng)方案及相關(guān)技術(shù)說明一、系統(tǒng)概述：天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠的自控系統(tǒng)由PLC站與監(jiān)控操作站控制管理系統(tǒng)組成的自控系統(tǒng)和儀表檢測系統(tǒng)兩大部分組成。前者遵循“集中管理、分散控制、資源共享”的原則；后者遵循“工藝必需、先進(jìn)實用、維護(hù)簡便”的原則。本方案本著質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)、性價比高的原則，結(jié)合我公司在實施其它類似項目中的設(shè)計、實施和組織的成功經(jīng)驗，充分考慮技術(shù)進(jìn)步和系統(tǒng)的擴(kuò)展，采用分層分布式控制技術(shù)，發(fā)揮智能控制單元的優(yōu)勢，降低并分散系統(tǒng)的故障率，保證系統(tǒng)較高的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和擴(kuò)展性，從而實現(xiàn)對各現(xiàn)場控制設(shè)備的操作、控制、監(jiān)視和數(shù)據(jù)通訊?？刂葡到y(tǒng)不僅有可靠的硬件設(shè)備，還應(yīng)有功能強(qiáng)大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件。系統(tǒng)組件的設(shè)計符合真正的工業(yè)等級，滿足國內(nèi)、國際的安全標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)具備良好的電磁兼容性，支持I/O模板在系統(tǒng)運行過程中進(jìn)行帶電熱插拔。系統(tǒng)的設(shè)計以實現(xiàn)“現(xiàn)場無人職守，分站少人值班”為目的。控制系統(tǒng)有一套完整的自診斷功能，可以在運行中自動地診斷出系統(tǒng)的任何一個部件是否出現(xiàn)故障，并且在監(jiān)控軟件中及時、準(zhǔn)確地反映出故障狀態(tài)、故障時間、故障地點、及相關(guān)信息。為了保證武威工業(yè)園區(qū)污水處理廠擴(kuò)建或改造時滿足工廠的控制要求，控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)擴(kuò)展能力。不僅有可靠的硬件設(shè)備，還有功能強(qiáng)大，運行可靠，界面友好的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、編程軟件和控制軟件。操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件具有冗余和容錯及災(zāi)難性恢復(fù)等功能。該控制系統(tǒng)共分為主控級(中控室)和現(xiàn)地控制層（分控站）。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下： 中控室擬設(shè)于綜合樓內(nèi)。包括兩套互為熱備的監(jiān)控工作站、印機(jī)、UPS電源。這兩套工作站為熱冗余配備，可以分別側(cè)重監(jiān)測或組態(tài)功能，故障時互為備用，具有靈活的運行方式。通過大容量的UPS 為中央控制室的所有設(shè)備提供了高質(zhì)量的電源。柜內(nèi)包括可編程序控制器、操作員界面HMI、24VDC電源裝置、冗余光纖交換機(jī)、電源防雷過電壓保護(hù)裝置、小型斷路器、接線端子、小型繼電器，安裝連接纜線和附件等。并且PLC子站與相應(yīng)的MCC置于同一地點，節(jié)省其間電纜。1現(xiàn)場控制站位于污泥濃縮脫水機(jī)房內(nèi)。控制對象為：2回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵除污機(jī)；無軸螺旋壓榨機(jī)；桁車；吸砂機(jī)；中心傳動濃縮機(jī)10WF10WF10WF3軸流風(fēng)機(jī)。2現(xiàn)場控制站位于鼓風(fēng)機(jī)房及變配電間內(nèi)。控制對象為：7GB7GB7GB7GB6鼓風(fēng)機(jī)、7GV7GV7GV7GV6電動蝶閥；7ZF17ZF17ZF17ZF17ZF27ZF27ZF27ZF27ZF37ZF37ZF37ZF34軸流風(fēng)機(jī)； 8WF8WF8WF3軸流風(fēng)機(jī)； 2GV電動調(diào)節(jié)閥。3現(xiàn)場控制站位出水泵房內(nèi)?？刂茖ο鬄椋?離心泵；6FM6FM6FM3軸流風(fēng)機(jī)；12XHB12XHB2循環(huán)泵；12BJB12BJB2補水泵。4現(xiàn)場控制站位于A2/O+MBR池附屬建筑內(nèi)。（此站控制系統(tǒng)供應(yīng)商已集成，具備以太網(wǎng)通訊接口，配置觸摸屏和不間斷電源。三、系統(tǒng)控制方式及功能描述： 系統(tǒng)控制方式：現(xiàn)場手動模式：設(shè)備的現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程”開關(guān)選擇“就地”方式時，通過現(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟/停、開/關(guān)操作?，F(xiàn)場控制箱或MCC 控制柜上的“就地/遠(yuǎn)程” 開關(guān)選擇“遠(yuǎn)程”方式時，操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標(biāo)器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設(shè)備進(jìn)行啟/停、開/關(guān)操作。控制方式設(shè)計為：就地手動控制優(yōu)先，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置遠(yuǎn)程遙控和自動控制。 主控級設(shè)備：天水工業(yè)園區(qū)污水處理廠自控系統(tǒng)主控工作作站接收全廠設(shè)備的運行狀況，同時也對現(xiàn)地控制設(shè)備發(fā)送各種控制命令。主控級設(shè)備功能: 數(shù)據(jù)采集l 實時采