城市汙水處理是政府的重點工程,一些大的城市每天要處理汙水幾十萬立方米乃至幾百萬立方米。 城市汙水處理工程自控係統設計要求采用集散型控製係統,采取“集中監測,分散控製”的(de)原(yuan)則(ze),由(you)廠(chang)級(ji)中(zhong)央(yang)監(jian)控(kong)工(gong)作(zuo)站(zhan)和(he)現(xian)場(chang)分(fen)散(san)控(kong)製(zhi)站(zhan)組(zu)成(cheng)全(quan)廠(chang)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)網(wang)。現(xian)場(chang)控(kong)製(zhi)級(ji)與(yu)二(er)台(tai)中(zhong)央(yang)調(tiao)度(du)計(ji)算(suan)機(ji)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)訊(xun)采(cai)用(yong)以(yi)通(tong)訊(xun)光(guang)纖(xian)為(wei)介(jie)質(zhi)的(de)高(gao)速(su)工(gong)業(ye)以(yi)態(tai)網(wang)。 一、係統的要求: 1. 係統結構 控製網絡的設備容量 >128台,通訊波特率>5MB,通訊距離>2KM,在出現故障時增加或刪除一個節點,都不會影響其它設備的運行和通訊。 2. 故障診斷 控製係統應具有自診斷功能,可以在運行中診斷出係統的部件是否出現故障,並且在監控軟件中及時、準確地反映出故障狀態、故障時間、故障地點、及相關信息。在係統發生故障後,I/O的狀態應返回到係統根據工藝要求預設置的狀態上。 3. 通訊係統的性能 kongzhixitongyingshikaifangdekongzhixitong。tachulejuyoulianghaodewangluotongxunnengliwai,tongxunjiegouyingcaiyongguojibiaozhundegongyehuanxingrongyujiegou。haiyingjuyouyuqitakongzhixitongtongxungongnenghebiaozhundeduiwaitongxunjiekou,wangluolianjieyingwuteshuyaoqiu。 4. 擴展性和兼容性 為了保證在工廠擴建或改造時滿足工廠的控製要求,控製係統應具有較強擴展能力,並且係統的關鍵部件如主機、電源及通訊網絡均可進行擴展。 5. 控製網絡要求 安全可靠、迅xun捷jie高gao效xiao的de控kong製zhi網wang絡luo是shi成cheng功gong的de過guo程cheng自zi動dong控kong製zhi係xi統tong的de先xian決jue條tiao件jian,對dui於yu分fen布bu式shi自zi動dong化hua控kong製zhi係xi統tong更geng是shi如ru此ci。本ben項xiang目mu的de通tong信xin係xi統tong采cai用yong以yi光guang纖xian為wei傳chuan輸shu介jie質zhi的de冗rong餘yu網wang絡luo結jie構gou,它ta包bao括kuo: .工業以太網,傳輸速率為10MB/S .現場總線,傳輸速率為9.6KB/S至12MB/S (波特),可根據需要自由設定。 工業以太網作為整個控製係統的係統總線,用於連接中央控製室內的各種設備(包括工程師站和操作員站)和各個現場控製站。 二、係統設計 自控係統采用美國AB公司生產的CONTROLLOGIX係列PLC,PLC控製係統的組成如下:  控製係統組成圖 如上所示,自控係統的組成主要包括: 1. PLC現場控製站 現場控製站的PLC係統的主要功能是遠程I/O模塊和通訊的功能,它主要包括模擬輸入模塊、數字輸入模塊、數字輸出模塊、以及通訊模塊。 2. 主PLC控製站 主PLC控製站的主要功能是通過預先編製好的控製程序,對現場控製站I/O模塊所采集的數據進行分析、運算並相應的輸出結果。主PLC控製站還通訊功能,包括和PLC現場控製站之間的通訊和與中央控製站之間進行通訊。它的組成主要包LIM1(PLC的CPU)、通訊模塊和電源等。 3. 控製網絡 自控係統係統包括如下網絡: 3.1工業以態網 工業以態網是一種帶有衝突檢測的多點數據通訊方法(CSMA/CD),使用國際標準的TCP/IPxieyi,daqingdongchengwushuichulichangzikongxitongcaiyonggongyeyitaiwanglaiwanchengzhongyangkongzhizhanhexianchangkongzhizhanzhijiandeshujuchuandi,liyonggongyeyitaiwang,keyichongfendeliyongxitongziyuan,shujudechuansongkeyichangtongwuzu,yinweitacaiyongguojiabiaozhundeTCP/IP協議,所以它可以方便地進行連接和擴充,並且可以在國際互連網上,獲得汙水處理廠的數據信息。AB的CONTROLLOGIX係統通過ENET模塊,來實現在以態網中的數據傳遞。 3.2 PLC控製網絡(CONTROLNET) 控製網絡是一種高速確定性的網絡,用於對時間有苛刻要求的應用場合的信息傳輸,它為對等通訊提高了實時的控製和報文傳送服務。CONTROLLOGIX係統的控製網絡對同一鏈路上的I/O、實時互鎖、對dui等deng通tong訊xun等deng,均jun具ju有you相xiang同tong的de帶dai寬kuan。對dui離li散san和he連lian續xu的de過guo程cheng控kong製zhi應ying用yong場chang合he,均jun具ju有you確que定ding性xing和he可ke重zhong複fu性xing的de功gong能neng。在zai控kong製zhi網wang絡luo內nei,可ke以yi實shi現xian輸shu入ru數shu據ju的de多duo信xin道dao廣guang播bo、對等數據的多信道廣播。通過CBNR通訊模塊,可以輕鬆地完成CONTROLNET控製網絡的通訊功能。 3.3中央控製室計算機 中央控製室計算機采用力控組態軟件來完成實時控製和監測功能。 三、控製方案概述 儀表和動力設備均設有兩種控製方式,即現場手動控製方式和集中控製方式,以集中控製方式為主。集中控製主要在值班控製室的PLC控kong製zhi台tai上shang由you值zhi班ban操cao作zuo員yuan進jin行xing。集ji中zhong控kong製zhi方fang式shi又you分fen為wei自zi動dong控kong製zhi方fang式shi和he手shou動dong控kong製zhi方fang式shi。雖sui然ran在zai中zhong央yang控kong製zhi室shi也ye可ke對dui現xian場chang儀yi表biao和he設she備bei進jin行xing必bi要yao的de直zhi接jie操cao作zuo控kong製zhi,但dan中zhong央yang控kong製zhi室shi主zhu要yao是shi執zhi行xing管guan理li和he監jian督du功gong能neng和he對dui重zhong要yao設she備bei的de運yun行xing及ji停ting止zhi給gei出chu允yun許xu指zhi令ling。 1 調節池控製 1.1 進入汙水處理廠的汙水首先進入調節池,以對水量和水質進行調節。調節池內的4個潛水泵對應有4個電動碟閥。潛水泵和電動碟閥的控製分手動方式和自動方式。在自動方式下,當調節池水位高於75%時,4台潛水泵和其對應的電動蝶閥全都起動和打開。當調節池水位在50~75%時,隻起動3台潛水泵並打開和其對應的3台電動蝶閥。當調節池水位在25~50%時,隻起動2台潛水泵並打開和其對應的2台電動蝶閥。當調節池水位在低於25%時,隻起動1台潛水泵並打開和其對應的1taidiandongdiefa。dangtiaojiechishuiweidiyudixianshedingzhishiqianshuibengtingbeng,diandongdiefaquanguan。zaishoudongfangshixia,caozuoyuankegenjuqingkuangduimeitaiqianshuibengheqiduiyingdediandongdiefadanducaozuo。 1.2 調(tiao)節(jie)池(chi)的(de)攪(jiao)拌(ban)機(ji)可(ke)根(gen)據(ju)潛(qian)水(shui)泵(beng)運(yun)行(xing)信(xin)號(hao)自(zi)動(dong)起(qi)動(dong),也(ye)可(ke)由(you)操(cao)作(zuo)員(yuan)手(shou)動(dong)起(qi)動(dong)。自(zi)動(dong)起(qi)動(dong)方(fang)式(shi)下(xia),攪(jiao)拌(ban)機(ji)可(ke)分(fen)組(zu)起(qi)動(dong)或(huo)全(quan)部(bu)起(qi)動(dong)。手(shou)動(dong)起(qi)動(dong)方(fang)式(shi)下(xia),每(mei)台(tai)攪(jiao)拌(ban)機(ji)均(jun)可(ke)單(dan)獨(du)操(cao)作(zuo)。 1.3 流量計FI-101增加進水流量累計軟功能塊,對進水流量進行累計,數據存在中央監控計算機的數據庫中,可隨時調用和打印。 2 細格柵間與沉砂池的控製 2.1 細格柵間設回轉式機械格柵2 台(1用1備)。細格柵間前後各裝有啟閉機和液位差計。去渣設備可根據液位差(如大於某設定值)或定時自動起動,也可由操作員手動起動。 2.2 沉(chen)砂(sha)池(chi)的(de)行(xing)車(che)式(shi)刮(gua)砂(sha)機(ji)和(he)砂(sha)泵(beng)可(ke)根(gen)據(ju)設(she)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)自(zi)動(dong)同(tong)步(bu)運(yun)行(xing)或(huo)由(you)操(cao)作(zuo)員(yuan)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)運(yun)行(xing)。當(dang)刮(gua)砂(sha)機(ji)在(zai)池(chi)上(shang)往(wang)返(fan)運(yun)行(xing)一(yi)個(ge)來(lai)回(hui)後(hou),刮(gua)砂(sha)機(ji)和(he)砂(sha)泵(beng)自(zi)動(dong)停(ting)機(ji)。 2.3 流量計FI-102增加進水流量累計軟功能塊,對進水流量進行累計,數據存在中央監控計算機的數據庫中,可隨時調用和打印。 3 初沉池及配水井的控製 3.1 初沉池配水井有3個啟閉機,2個啟閉機分別控製到2個初沉池的進水,第3個啟閉機控製跨越初沉池的旁路。 3.2 初沉池裝有液位計,以指示其液位變化。當液位超過設定的上限時,自動打開啟閉機將水送入對應的A/O生化反應池。 3.3 刮泥機的運行狀態由PLC進行監控。刮泥機可自動或手動運行。 4 廠區排水泵池的控製 4.1 廠區排水泵池的控製分手動控製方式和自動控製方式。 4.2 在自動控製方式下,當廠區排水泵池水位在50~75%時, 起動一台排水泵。當廠區排水泵池水位在75%以上時,起動另一台排水泵。 4.3 當廠區排水泵池水位回落到75%以下時,停一台排水泵。當廠區排水泵池水位回落到50%以下時,停另一台排水泵。 4.4 在手動控製方式下,操作員可指定任一排水泵的起、停。 5 A/O生化反應池與鼓風機的控製 5.1 meizuoshenghuafanyingchifenwugelangdao,meigelangdaodouzhuangyourongjieyangzhishiyibiao。zaihaoyangduanyousongfengguan,songfengguanrukousheyoudiandongdiefa。caozuoyuankegenjugelangdaorongjieyangzhishiyidezhishizhijuedinggailangdaodiandongdiefadekaiqi。 5.2 在絕氧段設水下攪拌器3台。水下攪拌器設定為“自動”運行狀態後將連續運行,除非故障或手動停機。 5.3 一期工程設3台鼓風機,2用1備,每個鼓風機出口設一電動蝶閥。 5.4 當溶解氧值還未達到要求時,自動起動第2台鼓風機以增加風量,直至滿足要求。 6 二沉池的控製 6.1 監視二沉池的泥位,溫度,溶解氧和出水量。 6.2 監視二沉池出口的PH值,COD值,BOD值,氨氮值,溶解氧值。 7 汙泥池控製 7.1 汙泥泵池設4台tai回hui流liu汙wu泥ni泵beng,其qi工gong作zuo程cheng序xu同tong調tiao節jie池chi的de抽chou水shui泵beng工gong作zuo程cheng序xu相xiang同tong。但dan回hui流liu汙wu泥ni泵beng除chu受shou泥ni位wei高gao低di控kong製zhi外wai,還hai受shou進jin水shui量liang大da小xiao變bian化hua的de控kong製zhi,原yuan則ze上shang汙wu泥ni回hui流liu量liang與yu進jin水shui量liang為wei1:1。 7.2 每台泵在上述任一條件滿足後起動;反之,當兩個停機控製條件同時滿足時方可停泵。 7.3 監視進入A/O生化反應池的汙泥壓力和MLSS值。 7.4 根據工藝要求和工廠穩定操作後,每天定時定量起動潛汙泵,將剩餘汙泥排入汙泥間。 8 汙泥間控製 8.1 監視剩餘汙泥的流量和汙泥累計量。 8.2 監視汙泥液位和MLSS值。 8.3 當汙泥液位高於上限值時,起動螺杆泵,將汙泥送入汙泥脫水間。 四、總結 采用AB的CONTROLLOGIX和力控的組態軟件,采用上圖的硬件結構,實現了係統的要求。
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