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城市污水处理自控系统总体方案设计

城市污水处理自控系统总体方案设计

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  • 发布时间:2011-08-25 00:00
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【概要描述】

城市污水处理自控系统总体方案设计

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:通过对LIER-POOLK工艺深入研究,针对其自动化程度要求高的特点,在自控系统总体方案设计中根据污水处理工艺流程,综合运用自动化技术?计算机技术?网络技术?数据库技术?管控一体的设计思路,开发基于LIER-POOLK工艺的城市污水处理自控系统?

关键字:城市污水处理[14] 自控系统[6] 方案[108]

1 城市污水处理自控系统总体方案概述

(1)在污水处理过程中要求整个系统必须安全?可靠运行,在工艺设备?仪表?电气自控系统?计算机和网络系统?电视监控系统的选型和系统设计?软件设计等方面,系统的可靠性是设计考虑的第一原则,作为控制系统核心设备的PLC,选用德国西门子公司的S7-300系列产品及其相应的开发软件?

(2)污水处理处理厂的自控系统采用PC+PLC分级分布式控制形式,以集中监测为主,分散控制为辅,在中控室运行监控计算机上可对全厂的各工序进行实时监控,生产的工艺过程自动控制采用就地单独控制的原则进行,并在污水处理过程关键工序配置西门子MP 270B触摸面板(人机界面HMI )作为现场工程师操作站?

(3)为保证污水处理厂的安全运行,自控系统设立三级控制:就地手动控制?现场控制和远程监控?就地手动控制是指通过设备本地控制箱手动控制设备的开启或关闭;现场控制是指由现场各分控站PLC执行自己的控制程序,完成控制功能;远程监控是指由中控室通过工业以太网高速冗余光纤环网对全厂的生产过程进行控制?监测和记录,对工艺现场设备对象实现状态迁移管理?三级控制层的关系如下:中控室上位机可通过各现场的PLC子站直接控制有关设备和主要设备,如果中控室或网络发生故障,不会影响各PLC分站的控制功能,如果PLC网络中某个PLC子站发生故障,操作员可通过就地控制箱对设备进行控制?

(4)设备发生异常?故障或报警,系统可自动切除相关故障设备或切换到现场手动操作方式,同时记录事故内容,并对相关参数进行事故追忆?

(5)上位计算机综合应用程序开发选用德国西门子公司的WINCC 5.1组态软件,监控工艺运行的图形界面?控制网络运行参数和指令的通信?运行和归档数据库开发为重点?

(6)一体化生物反应器控制系统的设计根据生产工艺的具体要求,监控一体化生物反应器各个工艺设备的运行,实现处理过程的时间及空间控制,形成好氧?厌氧或缺氧条件,以完成具体工艺处理目标?

(7)为了对生产现场和重要设备实施远程监视,在鼓风机房?一体化生物反应器?污泥脱水机房?厂区环境等重要部位安装摄像机,构成远程电视监视系统,在中控室可全厂重要设备进行全天24小时监视?

2 城市污水处理自控系统的总体结构

工程项目二期工程中控室和各工段的地理位置分布示意图如图1所示?中控室的建筑物使用一期工程己建设好的设施,与一期工程的中央监控设备共用一个监控大厅?

工业以太网是基于IEEE 802.3 (Interment)的强大的区域和单元网络?作为西门子T.I.A(全集成自动化构架)重要组成部分,SIMATIC NET基于经过现场应用验证的技术,用于严酷的工业环境,包括有高强度电磁千扰的区域?

3 SIMATIC NET工业以太网络组件

典型的工业以太网络环境,有以下三类网络器件:

(1)网络部件?

包括:连接部件?FC快速连接插座?ELS(工业以太网电气交换机)?ESM(工业以太网电气交换机)?SM(工业以太网光纤交换柳?MC TPll(工业以太网光纤电气转换模块)?

(2)通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线和光纤?

SIMATIC PLC控制器上的工业以太网通讯外理器?用于将SIMATIC PLC连接到工业以太网?

(3)PG/PC上的工业以太网通讯外理器,用于将PG/PC连接到工业以太网?

利用工业以太网,SIMATIC NET提供了一个无缝集成到全业务功能(管控一体化及综合信息处理)的途径?

4 工艺过程控制PLC控制站组成

(1)组成?

S7-300系列产品是模块化中小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用?<

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