果洛州凈水廠自控系統(tǒng)項目案例

項目概述:

本工程為果洛州水源地建設(shè)工程凈水廠項目。凈水廠項目占地面積61.4畝，凈水廠供水規(guī)模為20000m3/d。平均海拔3700以上。因為高寒缺氧、氣候惡劣，大氣含氧量僅為海平面的60%，年均氣溫為-4℃。

主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范:

《城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)電氣與自動化工程技術(shù)規(guī)程》CJJ120-2008

《過程工業(yè)領(lǐng)域穩(wěn)定儀表系統(tǒng)的功能穩(wěn)定》第1部分GB/T21109.1-2007

《過程工業(yè)領(lǐng)域穩(wěn)定儀表系統(tǒng)的功能穩(wěn)定》第3部分GB/T211093-2007

《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50093-2013

《自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范》HG/T20507-2014

《控制室設(shè)計規(guī)范》HG/T20508-2014

《自控安裝圖冊上下冊》HG/T21581-2012

《可編程序控制器系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》HG/T20700-2014

                                                                 凈水廠自控架構(gòu)圖

                                                                         凈水工藝流程圖

凈水工藝采用網(wǎng)格絮凝、斜管沉淀池、“V”型濾池、清水池、加藥間、消毒間、送水泵房、污泥處理構(gòu)筑物等。

                                                      凈水廠自控系統(tǒng)——信息層

PLC系統(tǒng)設(shè)工程師站1臺、操作員站1臺，配套1臺A3打印機.PLC控制系統(tǒng)的操作站具有以下功能:

(1)權(quán)限管理、分級操作:本系統(tǒng)權(quán)限管理可分為操作員站和工程師站。分配權(quán)限后直接進(jìn)入操作員站進(jìn)行權(quán)限內(nèi)的操作；分配權(quán)限后可直接進(jìn)入工程師站標(biāo)定參數(shù)基準(zhǔn)值、維護(hù)測控單元，工況顯示，重要參數(shù)修改。

(2)報警設(shè)有優(yōu)先級管理、任意管理均可在屏幕上顯示。

（3)界面操作、人機對話:本系統(tǒng)提供窗口式操作方式，依據(jù)工藝制作生動、形象的工藝控制畫面使操作對象更具人性化、形象化。在操作過程中、設(shè)有啟動、停上、復(fù)位和選擇等軟手動操作功能。

（4）報警信息系統(tǒng):記錄、存儲、打印異常并予以顯示異常發(fā)生的時間、原因；同時提供在線幫助使操作者順利的排除故障。

(5)變量存檔系統(tǒng):接收、記錄和壓縮測量值于曲線和圖表顯示及進(jìn)一步的編輯功能。

(6)報表(記錄)和存儲:信息順序記錄、信息歸檔報表、操作者記錄報表、系統(tǒng)信息報表、日報表，周報表，月報表、年報表。

(7)報表打印:可以定義打印任務(wù)按小時、天、星期及月報表形式循環(huán)輸出。報表輸出可由以下情況觸發(fā):按時間順序觸發(fā)、異常觸發(fā)、操作者觸發(fā)。

                                               凈水廠自控系統(tǒng)——控制層

控制系統(tǒng)方案

該建設(shè)工程凈水廠設(shè)置一套獨立的PLC系統(tǒng)采用PLC及自動化儀表組成的檢測控制系統(tǒng)對水廠各生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，再由通訊系統(tǒng)、監(jiān)控計算機組成的控制系統(tǒng)對全廠實行集中管理。

控制、管理方式

PLC控制層由西門子S71500處理器及在線式智能化儀表組成，完成工藝要求的邏輯和時序控制;計算機采用Windows系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用DataView監(jiān)控軟件可在計算機上隨時觀察設(shè)備的運行狀態(tài)、操作設(shè)備運行方式、調(diào)整系統(tǒng)工藝參數(shù)。

現(xiàn)場控制站

現(xiàn)場控制站由PLC可編程控制器、變送器及控制柜內(nèi)附屬設(shè)備組成。可編程控制器用于采集現(xiàn)場檢測儀表的測量值、設(shè)備運行狀態(tài)信號指令，控制現(xiàn)場設(shè)備處理后的數(shù)據(jù)送入通信網(wǎng)絡(luò)并接收上位計算機及其他現(xiàn)場控制站通過通信網(wǎng)絡(luò)傳來的信息?？删幊炭刂破饔芍醒胩幚韱卧鎯卧㈦娫?、通信模板、輸入輸出等模板組成，控制器可根據(jù)需要來完成檢測報警、邏輯控制、時序控制、PID控制等功能。輸入輸出模板的作用是 作為控制器與被監(jiān)控設(shè)備、儀表之間的連接口。

各通用設(shè)備如:水泵、攪拌機、風(fēng)機、計量泵等都在電氣控制室內(nèi)完成電氣、自動控制:，各成套設(shè)備如:PAM自動溶加藥一體機加藥設(shè)備等，成套設(shè)備控制系統(tǒng)必須能夠全自動運行。

                                           凈水廠自控系統(tǒng)——設(shè)備層

流量計

安裝在各監(jiān)測單元管上測量各功能單元處理水量。流量計通過控制器輸出4 ~20mA信號、通信網(wǎng)絡(luò)送入監(jiān)控計算機，以便工程師和操作員得到各功能單元水量及時調(diào)整運行方式確保生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定。

超聲波液位計

用來測量各池體液位該測量值傳入相應(yīng)的控制器由控制器通過4 ~20mA信號、通信網(wǎng)絡(luò)送入監(jiān)控計算機,以便工程師和操作員得到工藝運行模式從而達(dá)到較大限度節(jié)約電能、保護(hù)設(shè)備穩(wěn)定、達(dá)到穩(wěn)定自動生產(chǎn)。

磁翻板液位計

在各儲藥罐設(shè)置磁翻板液位計通過4 ~20mA信號、通信網(wǎng)絡(luò)送入監(jiān)控計算機以便工程師和操作員得到各罐、箱的藥液量，及時補充藥劑:根據(jù)系統(tǒng)的流量計量和藥劑投加量估算系統(tǒng)的運行藥劑成本及其他數(shù)學(xué)、邏輯等關(guān)聯(lián)量。

壓力變送器

依據(jù)工藝需要在各功能單元需要處設(shè)置壓力變送器主要檢查各功能單元的運行壓力數(shù)據(jù),確保系統(tǒng)正常穩(wěn)定生產(chǎn)。

分析儀表

COD、氨氮、總磷.、總氮、PH、ORP、SS等各功能儀表設(shè)置在不同的工藝段上檢測各功能段水質(zhì)處理效果及進(jìn)入下段工藝流程的水質(zhì)情況，該測量值傳入相應(yīng)的控制器再由控制器通過4 ~20mA信號通信及網(wǎng)絡(luò)送入監(jiān)控計算機以便工程師和操作得到各單元水質(zhì)變化，調(diào)整工藝過程確保系統(tǒng)處理效果。

該建設(shè)工程凈水廠內(nèi)安裝過程檢測和分析儀表的主要目的和作用:

●檢測水質(zhì)水量、 滿足穩(wěn)定生產(chǎn)實現(xiàn)科學(xué)管理

●節(jié)省日常運行費用 合理安排生產(chǎn)調(diào)度

●提高設(shè)備利用率保證水處理質(zhì)量

●使運行穩(wěn)定可靠

●節(jié)省人力資源、減輕勞動強度

●為實現(xiàn)計算機監(jiān)控創(chuàng)造條件

                                              凈水廠自控系統(tǒng)驗收現(xiàn)場及技術(shù)培訓(xùn)現(xiàn)場