污水处理厂自控系统方案

1、概述

根据工艺与运行需求，配置必要的检测仪表及控制系统，仪表及控制系统的设计按集中显示、分散控制的原则进行；

主要检测仪表：调节池液位计、组合池液位计、ORP 测量仪、溶解氧测量仪、MLSS 测量仪、进出水计量、在线氨氮、在线PH、在线COD 测量仪等；

主要控制设备：进水泵、调节池搅拌机、生化池搅拌机、内回流泵、污泥池搅拌机。

2、用户需求

2.1 系统软硬件要点：

  1、自控柜内电路图纸设计、盘柜制作；

  2、自控柜系统PLC 程序的编写、触摸屏监控画面的设计与编制；

  3、调节池液位计、组合池液位计、ORP 测量仪、溶解氧测量仪、MLSS 测量仪、进出水计量、在线氨氮、在线PH、在线COD 测量仪等仪表数据的

实时监控；

  4、自控柜对现场可控设备手动模式或自动模式下进行联动控制；

2.2 系统功能要点：

  1、建立自控柜控制系统，通过PLC 控制器、触摸屏、开关及继电器等硬

件进行控制全部设备的启停，并同时实时监控设备的运行状态；

  2、建立在线仪表24 小时全自动连续监测进/出口水质的重要数据，数据

在自控柜触摸屏实时显示；

  3、建立重要数据的历史趋势图，方便后期对数据的查看及存档；

  4、建立控制系统权限级别的分配，不同的用户级别操控设备有所限制，

使系统的安全性管理得到提高；

  5、建立自控系统，通过网络通讯提供设备数据预留接口，方便后期数据上传中控室管理系统；

3、系统设计原则

按照系统建设的目标，对自控柜综合自动化控制要求设计，我们将遵循以下原则：

3.1 可靠性原则

系统的安全可靠性是整个系统运行中的重要基础。为了确保整个系统运行能稳定工作，系统设计采用的硬件设备均为市场上主流可靠性能高的产品，已达到行业入网的技术标准要求，使系统在运行中的可靠性和稳定性得到保障。

3.2 先进性原则

本系统设采用目前较先进的控制技术、网络传输技术、数据处理技术，为国内较先进的水平。从而保证系统在建产后在一定时间内不会因技术的落后而需大规模调整，同时系统具备可升级要素，延长系统先进的周期。

3.3 标准化原则

本系统设计采用标准化的通信协议，无论是硬件与软件，减少通信协议不统一，影响系统运行数据通讯的速度与不稳定。

3.4 可扩展性原则

系统一律采用模块化、分布式设计的方法，在今后系统容量的不同可灵活扩展与部署，满足系统可扩展的要求。

3.5 安全性原则

系统采用成熟的、稳定的设备，具有一致性、升级性，能够保证长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后，能够确保数据的准确性、完整性和一致性，并具有迅速恢复的功能，保证系统安全运行。

3.6 经济性原则

在满足系统功能及性能要求的前提下，尽量降低系统建设成本。采用经济实用的技术和设备，并能充分利用现有设备和资源，综合考虑系统的建设、升级和维护费用，不盲目投入。

4、系统拓扑框图

4.1 系统架构

系统描述：

1) 自控柜核心控制器，采用工业主流PLC 产品控制器，数据传输速度快、抗干扰性强、稳定性高等优势；

2) 现场仪表数据采集，采用西门子模拟量模拟进行采集，传输数据快，数据准确，抗干扰性强；

3) 触摸屏采用15.6 寸大彩屏，操作方便及数据显示直观；

4.2 系统描述

  1、操作监控画面流畅、美观、动态、直观，具有非常好的展示效果，既能便于外来访问人员理解现场工艺，又能便于企业自己的管理人员熟悉工艺流程，便于企业内部和外部的培训等；

  2、自控柜PLC 对设备的故障、运行状态等信息在触摸屏上显示，实时监控现场设备的运行状况，一当有故障报警，触摸屏立即显示出详细的报警信息，能快速一目了然现场设备的运行状况；

  3、在应急时，自控柜系统触摸屏及急停按钮能对可控设备进行控制，做到紧急时快速停机的功能；

  4、仪表数据历史趋势图可查，方便维修及数据管理；

  5、历史报警记录控制站所有上传上来的报警信息进行自动存档，并可导出进行打印；

5、技术方案

5.1 运行自控系统

1、系统应用功能模块设计

本系统要求采用模块化结构，将控制站运行管理工作纳入相应的模块，各模块可以采用一次规划，分步实施的开发策略。根据控制站各项工作特点与要求，本系统将分为站点运行信息的界面设计，站点运行信息监视系统，站点运行设备可控系统。

2、自控柜运行信息界面设计

设计理念引入全新的形象设计理念：严谨、真实、质感、突显站点运行信息管理的主题。

3、站点安全预警告警

通过建立对现场设备运行信息的采集、分析和预测预报，当某一运行信息实际值接近某一设定值时，完成运行信息预警；当某一运行信息实际值超过或低于某一定设定值时，同样完成运行信息告警。

4、系统用户管理维护模块

系统运行维护是对系统用户权限：

系统管理员可以按用户级别进行权限分配，可以任意定义用户可使用的系统功能权限，同时可以进行功能权限的修改和重定义。功能权限表应以加密方式存放，对在系统外操作的，系统将能拒绝操作。

5.2 自控系统控制器产品

西门子PLC: 产品特点

机型丰富，更多选择

提供不同类型、I/O 点数丰富的 CPU 模块，I/O 点数*高可达两千多个点，可满足大部分中大型自动化设备的控制需求。另外，CPU 模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，*大限度的控制成本。

选件扩展，**定制

新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，扩展模块能更加贴合用户的实际配置，提升产

品的利用率，同时降低用户的扩展成本。

高速芯片，性能卓越

配备西门子PLC 专用高速处理器芯片，基本指令执行时间可达 0.15 μs，在同级别中大型 PLC 中遥遥领先。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。