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城市污水處理自控系統總體方案設計

日期：2011-08-25　

【概要描述】

摘要:通過對LIER-POOLK工藝深入研究,針對其自動化程度要求高的特點,在自控系統總體方案設計中根據污水處理工藝流程,綜合運用自動化技術?計算機技術?網絡技術?數據庫技術?管控一體的設計思路,開發“基于LIER-POOLK工藝的城市污水處理自控系統”?

關鍵字：城市污水處理[14篇] 自控系統[6篇] 方案[108篇]

1 城市污水處理自控系統總體方案概述

(1)在污水處理過程中要求整個系統必須安全?可靠運行,在工藝設備?儀表?電氣自控系統?計算機和網絡系統?電視監控系統的選型和系統設計?軟件設計等方面,系統的可靠性是設計考慮的第一原則,作為控制系統核心設備的PLC,選用德國西門子公司的S7-300系列產品及其相應的開發軟件?

(2)污水處理處理廠的自控系統采用PC+PLC分級分布式控制形式,以集中監測為主,分散控制為輔,在中控室運行監控計算機上可對全廠的各工序進行實時監控,生產的工藝過程自動控制采用就地單獨控制的原則進行,并在污水處理過程關鍵工序配置西門子MP 270B觸摸面板(人機界面HMI )作為現場工程師操作站?

(3)為保證污水處理廠的安全運行,自控系統設立三級控制層:就地手動控制?現場控制和遠程監控?就地手動控制是指通過設備本地控制箱手動控制設備的開啟或關閉;現場控制是指由現場各分控站PLC執行自己的控制程序,完成控制功能;遠程監控是指由中控室通過工業以太網高速冗余光纖環網對全廠的生產過程進行控制?監測和記錄,對工藝現場設備對象實現狀態遷移管理?三級控制層的關系如下:中控室上位機可通過各現場的PLC子站直接控制有關設備和主要設備,如果中控室或網絡發生故障,不會影響各PLC分站的控制功能,如果PLC網絡中某個PLC子站發生故障,操作員可通過就地控制箱對設備進行控制?

(4)設備發生異常?故障或報警時,系統可自動切除相關故障設備或切換到現場手動操作方式,同時記錄事故內容,并對相關參數進行事故追憶?

(5)上位計算機綜合應用程序開發選用德國西門子公司的WINCC 5.1組態軟件,以監控工藝運行的圖形界面?控制網絡運行參數和指令的通信?運行和歸檔數據庫開發為重點?

(6)一體化生物反應器控制系統的設計根據生產工藝的具體要求,監控一體化生物反應器各個工藝設備的運行,實現處理過程的時間及空間控制,形成好氧?厭氧或缺氧條件,以完成具體工藝處理目標?

(7)為了對生產現場和重要設備實施遠程監視,在鼓風機房?一體化生物反應器?污泥脫水機房?廠區環境等重要部位安裝攝像機,構成遠程電視監視系統,在中控室可全廠重要設備進行全天24小時監視?

2 城市污水處理自控系統的總體結構

本工程項目二期工程中控室和各工段的地理位置分布示意圖如圖1所示?中控室的建筑物使用一期工程己建設好的設施,與一期工程的中央監控設備共用一個監控大廳?

工業以太網是基于IEEE 802.3 (Interment)的強大的區域和單元網絡?作為西門子T.I.A(全集成自動化構架)重要組成部分,SIMATIC NET基于經過現場應用驗證的技術,用于嚴酷的工業環境,包括有高強度電磁千擾的區域?

3 SIMATIC NET工業以太網絡組件

典型的工業以太網絡環境,有以下三類網絡器件:

(1)網絡部件?

包括:連接部件?FC快速連接插座?ELS(工業以太網電氣交換機)?ESM(工業以太網電氣交換機)?SM(工業以太網光纖交換柳?MC TPll(工業以太網光纖電氣轉換模塊)?

(2)通信介質:普通雙絞線,工業屏蔽雙絞線和光纖?

SIMATIC PLC控制器上的工業以太網通訊外理器?用于將SIMATIC PLC連接到工業以太網?

(3)PG/PC上的工業以太網通訊外理器,用于將PG/PC連接到工業以太網?

利用工業以太網,SIMATIC NET提供了一個無縫集成到全業務功能(管控一體化及綜合信息處理)的途徑?

4 工藝過程控制PLC控制站組成

(1)組成?

S7-300系列產品是模塊化中小型PLC系統,能滿足中等性能要求的應用?