汙水處理廠自控系統典型應用方案

2022-05-12 03:18:16 字數 2330 閱讀 3581

1、自控系統組成

通常,自控系統包括了現場plc控制站、儀表資料檢測系統和上位監控系統三部分。依照國際自動控制領域的發展趨勢,本方案構成乙個多級的、開放的、模組化的資料採集和監控系統解決方案。

2、總體結構

本自動控制系統以標準的、開放的工業乙太網作為系統主幹網路,配以高效能、高可靠性的現場控制站組成,中間節點採用moxa工業乙太網冗餘交換機,構成了自控系統的光纖冗餘環狀網路結構。

3、系統特點

根據工程的實際情況及工藝要求,自控系統採用「集中管理、分散控制、資源共享」的集散型系統。整個系統由資訊層(管理層)、監控層和現場控制層組成。採用這種結構可使生產過程中的資訊能夠集中管理,以實現整體操作、管理和優化;同時,也使得控制危險分散,提高系統可靠性。

中控室監控計算機和現場plc控制分站通過光纖和乙太網交換機組成全廠工業冗餘以太環網。plc站採用siemenss7系列的產品,交換機採用moxa-eds系列的產品,上位機採用研華工控機,上位軟體採用研華的webaccess組態軟體,儀表系統以德國e+h品牌為主。

4、plc控制站

plc現場控制站用於現場各車間資料採集與控制,採用s7-300系列plc,並配有ups電源。每個控制站的plc將監測和控制有關區域的所有裝置和過程,並且通過tcp\ip以太光纖環網與監控計算機相連,中控室能夠觀察到廠內重要裝置的執行狀態和工藝引數,完成對現場裝置的操作與控制、引數的設定和修改。

全廠根據需要共設立了8個plc分站和乙個遠端幫浦站:

plc1:配電室中心分控站,監控配電中心的電氣裝置執行狀況和各種電力引數。

plc2:進水幫浦房分控站,監控進水幫浦房中的提公升幫浦、粗格柵、細格柵等裝置的執行狀況和各種液位、進水流量、進水cod、ph等引數。

plc3:1#氧化溝分控站,監控1#氧化溝中的攪拌機、推進器等裝置的執行狀況和溶解氧do、汙泥濃度mlss等引數。

plc4:1#氧化溝分控站,監控2#氧化溝中的攪拌機、推進器等裝置的執行狀況和溶解氧do、汙泥濃度mlss等引數。

plc5:鼓風機房分控站,監控鼓風機系統的執行狀況及進風管壓力等引數。

plc6:汙泥幫浦房分控站,監控汙泥幫浦房中的剩餘汙泥幫浦、汙泥回流幫浦、二沉池吸刮泥機等裝置的執行狀況和液位、汙泥介面、汙泥濃度mlss等引數。

plc7:脫水車間分控站,監控脫水車間中的汙泥脫水機、壓榨機、輸送機等裝置的執行狀況和汙泥流量等引數。

plc8:加氯間分控站,監控加氯間中的加氯裝置的執行狀況和出水cod、氨氮、濁度ss等引數。

遠端幫浦站:提公升幫浦站,監控提公升幫浦站內的提公升幫浦、粗格柵等裝置的執行狀況和液位、進水流量等引數。該幫浦站與廠區的監控系統通過電信公司的2m光纖進行雙向通訊,便於遠端監控和優化排程。

各分站i\o點數如下:

5、上位監控系統

上位監控系統是指在廠區的中心控制室對全廠的裝置和工藝運**況進行監控,它是通過通訊系統採集到系統內各個站點的裝置工作狀態和各種與排程、控制有關的工藝引數,根據整個系統的運轉情況,進行統一調配、控制。上位監控系統包括監控計算機、上位監控軟體、模擬屏、電視牆、網路通訊系統、不間斷電源及印表機等。

上位軟體採用研華的webaccess組態軟體,該軟體採用基於web瀏覽器的人機介面和監控scada軟體,便於通過internet遠端訪問。

上位監控系統主要功能:

(1)全廠資料的採集;

(2)全廠裝置的優化排程;

(3)報警處理和記錄;

(4)事故記錄;

(5)資料存貯和資料庫管理;

(6)工藝流程、實時引數、趨勢圖及故障顯示;

(7)報表生成。

6、儀表系統

儀表系統是對物質的成分及物理特性等進行分析和測量的儀表,是現代工業生產過程中進行自動監測和自動控制,以達到優質高產、節能降耗以及保證安全生產和保護環境的目的。自動分析儀表是汙水處理系統中對一些複雜化學成分進行檢測的常用儀表,如汙泥濃度計、總磷檢測儀、氨氮檢測儀、cod檢測儀等。該方案採用的儀表以德國e+h品牌為主,主要包括:

超聲波液位計、明渠流量計、ph計、溶解氧檢測儀、汙泥濃度計、氨氮檢測儀、cod檢測儀等。

7、web遠端訪問

基於web的遠端監控技術通常是指通過網頁瀏覽方式遠端登陸自動控制系統,以進行監測和控制。只要自控系統具有固定ip位址,無論訪問者在何地均可通過網際網路自由訪問。該汙水處理廠的上位監控軟體webaccess即具備該功能,不僅與遠端幫浦站可實現實時、雙向通訊,並且可以使管理者通過internet網遠端登入訪問廠區的監控系統。

以上方案是目前最先進的、適用於大多數汙水處理廠及其它工業領域的自控系統方案,價效比非常高。

自控系統整合方案並不是一成不變的,它會隨著各種技術的不斷發展而更新,同時,要緊密結合行業工藝、裝置特點、廠區實際情況進行適當配置,以達到最優狀態。總之,對自控技術的合理應用,可以實現真正意義上的無人值守,並且可以通過合理排程實現優化管理,達到優化控制、節能降耗的目的。

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