水厂自控系统方案设计

1、word系统方案介绍1 概述本工程是某某某某能源公司西来峰工业园区供水工程，系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备与工艺系统组成。3安装现场地震列度：VIII度4 室内环境湿度：最高100，最低105污秽等级：III级按设计2规X和标准应遵循的主要现行标准，但不仅限于如下标准的要求：NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定CECS81：96 工业计算机监控系统抗干扰技术规X1998.09.30 火力发电厂热工仪表与控制装置技术监视规定GB 11920-98 电站电气局部集中控制装置通用技术条件GB 4720-84 低压电器控设备 616-84 电力系统二次电路用屏台通用技术条件TEC 144 低压开关和控制设备的外壳防护等级ANSI 488 可编程仪器的数字接口ISA -55.2 过程运算的二进制逻辑图ISA -55.3 过程操作的二进制逻辑图ISA -55.4 仪表回路图NEMA -ICS4 工业控制设备与系统的端子板NEMA -ICS6 工业控制设备与系统的外壳DL 5028 电力工程制图标准TCP/IP 网络通讯协议IE

2、EE802 局域网标准05X101-2 地下通信线敷设HG/T20509-2000 仪表供电设计规X HG/T29507-2000 自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000 仪表系统接地 HG/T 20508-2000 控制室设计规定 HG/T 20700-2000 可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994 电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000 过程测量和控制功能标志与图形符号 GBT 503142000智能建筑设计标准DB32/191-1998建筑智能化系统工程设计标准CECS/119-2000城市住宅建筑综合布线系统工程设计规XGB/T50311-2000建筑与建筑群综合面线系统工程设计规XJGJ/T16-92民用建筑电气设计规XGB/50198-94民用闭路监视电视系统工程技术规XGB14050-93系统接地的型式与安全技术要求GA/T75-94安全防X工程程序与要求GA/T308-2001安全防X工程验收规如此GBJ 115工业电视系统工程设计规XGA/74-94安全检查防X系统通作图形符号GBT 503142000智能建筑设计标准DB32/1

3、91-1998建筑智能化系统工程设计标准JGJ/T16-92民用建筑电气设计规X安全标准UL/CSA (UL 1950, CSA22.2-950, IEC950)EMC FCC part 15 Class A, Industry,中国CCC认证加拿大工业等级 A, EN55022 Class A, EN55024, EN61000-3-2所有标准均会被修改，供货商在设备设计和制造中所涉与的各项规程、规X和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准和行业标准。3 运行和设计条件3.1 设备运行的环境要求3安装现场地震列度：VIII度4 室内环境湿度：最高100，最低105污秽等级：III级按设计3.2 工程条件2.系统频率 50Hz3.控制系统电压 AC220V、DC24V4.接地方式 安全地直接接入厂区接地网 屏蔽、信号地单独接地5.安装地点 室内或地下4 自动化控制系统工艺方案与流程图4.1工艺流程图：4.2 自动化控制系统的设计目标在提高水厂技术水平的前提下，充分考虑本工程水处理工艺的特性。配置均按水厂现场无人值守，设备运行全自动化、污水厂中控室集中监视操作的水厂运行管理模式实施，具体

4、的目标是：1集中管理、分散控制基于工业以太网的中央监控系统中央控制室负责全厂运行监控、生产管理和信息服务；基于PLC和现场总线的智能化现场控制系统分控站完成各工艺段与辖区内的工艺数据采集，工艺设备控制，工艺过程协调。2网络化、数字化、智能化中央控制室和各分控站的连接基于光纤环的工业以太网；在线测量仪表、在线式分析仪器和电动执行器是具有微处理器的分布式智能设备。3功能完善、管理有序中央控制室实施全厂的运行监视、生产调度、质量控制、设备管理和信息服务，采用分级授权方式实现系统和现场设备的操作和管理；通过DLP显示屏和投影机阵列相组合的方式，同时显示静态和动态运行工况；闭路电视监控系统，监视主要生产设施的运行。自动控制回路具有手动、自动和遥控三种运行模式，设置就地操作装置，用于现场控制和调试；电控设备具有现场手动控制机旁控制箱、就地手动控制就地控制操作界面和遥控与自动控制现场控制系统或中央控制系统；仪表配置简洁、可靠、实用，满足水厂处理工艺的要求，连续监测水处理过程；成套设备装置的控制系统利用厂商配套提供的成熟设备。4可靠性设计采用全数字化现场总线分散式控制，使得整个污水处理厂的自动化控制不

5、依赖于一个控制装置或系统，有利于提高控制系统的整体可靠性。即使中央控制室因故障停止运行，各现场监控系统仍可按照原来的模式独立运行。各分控站承当辖区内现场设备的直接控制，可以独立运行，从而降低了中央控制系统和其它分控站运行故障所带来的风险。采用先进的智能化的仪表和控制设备，利用其具有的自检、自校和故障隔离功能，进一步提高设备故障的检出率，缩小局部故障的影响X围。在极端情况时，如控制系统出现故障，造成局部设备运行失控，通过现场的手动操作仍可以维持全厂的生产过程。5防雷、过电压保护与接地根据系统需要，对中央控制室、分控站的电源进线设置两级避雷器和退耦分压器。对非光缆通讯网络端口、仪表电源、以与420mA模拟信号端口配置相应的防雷过电压保护器件。接地装置按照国家标准，根据系统接地要求可分别接地。自控仪表系统工作接地采用独立的接地系统，不与电气系统接地系统相连。4.3 自动化控制系统的设计原如此系统应高度可靠，其本身的局部故障不应影响现场设备的正常运行；系统成熟、可靠、先进、性价比高。系统配置和设备选型符合计算机开展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，使系统达到当前的国际先进水平；系统为全

6、分布、全开放自动化控制系统，既便于功能和硬件的扩大，又能充分保护应用资源和投资，分布式数据库与软件模块化结构化设计，使系统能适应功能的增加和规模的扩大；系统实时性好、抗干扰能力强，采用国际流行组态软件，人机接口界面友好，操作方便；遵循国内、国际标准。5 系统方案水厂计算机控制管理系统拟采用三级监控结构，由工厂管理级、区域监控级、现场测控级组成，对应于中央控制系统、现场控制系统、现场控制设备和仪表三个层面，三者之间由信息数据网络和控制网络连接。信息数据网络仍采用工业以太网，控制网络仍采用现场总线和I/O相结合方式。由可编程序控制器PLC、现场总线网络、现场控制I/O设备和自动化仪表组成的现场控制系统-分控站，对水厂各过程进展分散控制；再由工业以太网、数据服务器、监控计算机组成的中央控制系统-中央控制室，对全厂实行集中管理。工业以太网系统仍采用环形光纤网络，100Mbps传输速率，全双工通信。1中央控制系统全厂控制中心设在净水厂区中心控制室内。配水厂区控制中心设在配水泵站中心控制室内，配水厂区与净水厂区之间采用光缆进展通讯。全厂控制中心设有2台操作站计算机、1台视频管理计算机、1台工程师站

7、、大屏幕投影系统、不连续供电电源、1套事件数据图表打印记录装置。配水厂区控制中心设有1台操作站计算机、1台视频管理计算机、不连续供电电源。中心控制系统通过工业以太网与各现场分控站PLC连接。2台操作站可分别用于不同的监控或监视，互为备用，构成监控的操作站。大屏幕背投由VGA矩阵控制，负责将改造后全厂生产工艺动态数据送到背投显示。大屏幕背投影仪与多台计算机连接，能够独立工作，而不依附于中控室的数据服务器和操作监控计算机。中控室完成全厂自动控制和生产的管理，它集中监视、管理、控制整个水厂的全部生产过程和工艺过程。对生产过程的自动控制、自动保护、自动操作、总调节、以与工艺流程中的各重要参数、设备工况等都进展在线实时监控。数据库服务器和监控工作站采用具有C/S客户机/服务器结构形式100M交换式的计算机局域网络。2现场控制系统具有PLC，配置操作界面可视化、无人值守的分控站，可以独立运行。现场总线是将自动化最底层的现场控制设备和自动化测控仪表互连的实时通信网络，遵循ISO的OSI开放系统互连通信协议。用户可以自由选择不同制造商的性能价格比最优的现场设备或仪表，实现“即换即用。3现场控制设备与测

8、控仪表主要电控设备的控制采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式，控制级别由高到低为：手动控制、遥控控制、自动控制：1手动模式：通过就地电控箱或MCC开关柜的按钮实现对设备的启停操作。2遥控模式：即远程手动控制方式。操作人员通过分控站操作面板或中控室监控操作站用鼠标器或键盘来控制现场设备。3自动方式：设备的运行完全由各分控站PLC根据水厂的工况与工艺参数来完成对设备的启停控制，而不需要人工干予。对于不具有现场总线接口的现场控制设备和测控仪表，采用远程I/O单元或分散式I/O模块作为现场总线接口。5.1 系统组成与功能按照工艺与控制对象的功能、设备量，根据改造工程工艺流程和平面布置，设立3个分控站，净水厂2个、配水厂1个。每个分控站由设1套可编程控制器PLC，1台现场操作显示单元OP、1台UPS电源、以与辖区内的自控仪表、设备等组成。每个分控站均可独立运行，且均具有监控的功能，均可作为临时中控室，可进展全厂数据采集，程序下载等功能。5.2测控内容 1 净水厂区1.1 闸阀井闸阀井控制X围：2台流量计。由于电磁流量计距离中控室PLC柜距离太长，无法通过控制电缆上传流量信号，因此采用现场总线方式连接，在电磁流量计就地增加一个现场总线AI模块，通过双绞线上传至中控室现场总线主控器，将现场总线主控器与PLC连接，实现流量信号的上传。供水管流量；调节泵站控制X围：4台螺旋离心式潜水泵，4台出水管电动阀门，泵站出口阀门井1台电动阀门，4台压力变送器，1台液位计。阀门与水泵的工作状态；水泵出口压力；调节泵站液位上下；每台泵的工作电流、电压通过智能仪表；低压配电系统进线开关状态；水旋池控制X围：1台进水管电动阀门、1台出水管电动阀门，2台流量计，并且通过RS485通讯接口具体的通讯接口与通讯规约待监控系统厂家与控制屏厂家协商确定连接水旋池搅拌机控制屏，通过通讯方式监视搅拌机运行工况，也可通过通讯方式控制搅拌机启停，并且反映搅拌机工作状态；水旋池搅拌机自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态

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