污水处理厂自控系统方案.doc
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XX县污水处理厂自控系统方案设计
山东XX电子工程有限公司
20XX-1-9
1、工程概述
XX县污水处理厂位于XX县北郊，一期工程日处理规模4万m3/d，二期工程设计日处理规模也是4万m3/d，目前开工建设第一期工程，并考虑与第二期留有接口。
XX县污水处理厂采用百乐克工艺，百乐克工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。
它是由最初采用天然土池作反应池而发展起来的污水处理系统。
自1972年以来，经多年研究形成了采用土池结构、利用浮在水面的移动式曝气链、底部挂有微孔曝气头的一种具有一定特色的活性污泥处理系统。
整个工艺流程处理设施由粗格栅、提升泵房、细格栅、旋留式沉砂池、百乐克生化池、脱水机房等单位组成。
为了更好的保证污水的处理质量，增设自动控制系统来控制污水处理流程高效运行是十分必要的。
基于同样的理由，自动控制系统的控制过程也必须依靠检测仪表来提供相应的控制指标。
所以检测仪表和控制设备是相辅相成的，两者只有选择得当才能保证工程达到预期的效果。
根据XX县污水处理厂招标文件的要求，参考相关的水、电等机电设备的相关资料，自动控制及仪表系统需监控的内容有：
²系统设备监控：
包括粗格栅系统、进水污水泵自控及运行优化调节、细格栅、钟式沉砂池系统、曝汽量和污泥回流量的自动调节、电动闸门的控制、脱水机房的控制、电力监控等。
²重要设备的监控：
粗格栅、进水泵、细格栅、水下推进器、水下搅拌器、污泥沟回流泵、启闭机、刮沫机等的运行状态。
²水的监测：
温度、PH值、水流量、水位、水的溶解氧、水的污泥浓度、硫化氢含量、氧化还原电位以及COD、TP、NH4-N等其他参数。
²系统中需要的各种监测仪表
²系统集成：
集中控制的显示及系统管理软件
²提供与环保系统的通讯与接口。
山东XX电子工程有限公司本着科学合理、认真负责的态度，针对XX县污水处理厂招标要求，以及将来正常运营的综合考虑，对污水处理厂的自动控制系统进行了设计，选用高精度、高稳定性、免维护或低维护量的智能化现场仪表，积极稳妥的采用先进技术、可靠、高效运行，管理方便、维修维护简便的控制设备。
设计建成一个可靠、开放的自动化应用系统。
2、工程范围：
针对XX县污水处理厂的处理工艺，此次投标工程的工作范围为：
1）根据XX县污水处理厂工程建设项目图纸等文件的要求，完成自控仪表系统的设计、制造、运输、安装、安装指导、调试、试运行、验收及售后服务工作，并向业主移交与上述工作有关的、必要的资料。
2）负责该系统的深化设计，并保证上述工作完全符合招标文件的要求，同时也满足设备正常、有效运行的需求。
3）我方对投标内容所涉及的专利承担完全的责任，并负责业主利益不受侵害。
4）我们公司承诺业主若根据情况对招标图纸作局部修改，我方将根据修改后的图纸对施工图和施工方案作相应的修改。
5）我们公司的工作还包括以下的内容：
²系统的深化设计
²设备的制造和供货
²设备及部件的检查、检验、测试
²设备及部件的包装、运输
²设计交底
²设备及设备安装部件的安装指导
²设备及系统调试
²整改工作
²与其它分包商的协调配合
²竣工验收
²保修期及售后服务
3、系统设计说明
系统采用先进的、集散型网络结构实现污水处理自动控制系统的实时集中监控管理功能。
作为集散性控制分站的控制器通信网络，应能实现各分站间，分站与中央站之间使用专用设备接口的数据通信。
XX县污水处理厂百乐克处理工艺，某些设备之间距离较远，属不同的控制器控制，控制分站间的通信可实现这些距离较远设备间可靠的数据传输。
监控的界面应为全中文Windows界面，便于操作员的学习和掌握，监控界面直观形象。
系统采用灵活的模块化现场控制器，对于不同的现场设备分布配置相应的输入/输出模块，保证系统良好的集散性和以后的扩展性。
系统尽量采用同一厂家，高可靠性和高性能价格比的设备，以保证各设备间良好的协调性和长期运行稳定性。
为客户带来物有所值的经济效益。
系统采用优化的控制方案，实现节能控制。
污水进水、百乐克生化处理系统是污水处理的能源消耗的大户，采用良好的控制方案不但可为污水处理提供一个优化的量化控制，且能大大节约能源。
为污水处理工艺带来以下优点：
1.节能
一般而言，污水处理控制系统的能量消耗几乎大部分在污水进水、百乐克生化处理系统，特别是各种水泵，如何使这些设备高效运行，是自控系统必须考虑的问题。
因此，采用最优化的控制模式来满足系统的功能要求，就会为XX县污水处理厂带来很大经济效益。
2.节约人力，提高工作效率
XX县污水处理厂百乐克工艺，厂内机电设备数量和型号众多，并且分布于工厂的各个角落，采用自控系统统一管理这些设备，只需在工作站上就可监控所有设备的运行情况，并且可以通过设定时间让DCS系统自动对设备定时控制或通过优化算法实现闭环控制，不仅可大大节省人力，还可大大提高工厂的管理效益。
3.延长设备寿命
利用自控系统的软件功能，自动累计各种机电设备的运行时间，在可以利用备用设备的情况下，自动循环使用常用设备和备用设备。
如水泵和阀门等，这样可以延长它们的使用寿命。
污水处理自动控制系统本着安全、可靠、实用性与先进性相结合的原则进行设计。
仪表系统关键参数的检测选用进口设备,在满足检测要求的前提下选择极少的国产检测设备，系统的安装与调试应严格按照国家有关的规范和ISO9000系列的要求去做。
在认真阅读招标文件的要求之后，综合考虑系统设计的实用性、科学性、经济合理等因素，对于各分站的布置以及以太网的组网设计作了调整，同时兼顾了闭路电视系统的组网要求，以及现代闭路电视的发展趋势。
因此，本设计减少模拟屏PLC控制站，直接用监控计算机作为显示的驱动，其他三站的以太网络交换机也不做配置，直接通过总线结构进行组网，与监控计算机进行通讯。
监控计算机作为污水处理厂局域网的接点设置在中央控制室内，与厂长办公室、总工室、化验室、数字硬盘录像机等组成以太网共享资源。
这样能够做到节能、降耗、易于维护和增加了网络的稳定性；节省建设资金，降低造价；具有良好的性价比，应用本工程具有先进性、合理性。
3、1系统设备控制点数表（不含中控室部分）
本系统设计前端采用PLC控制器，主要用采集现场设备的数字量和模拟量，对机电设备运行控制，根据现场的设备配置，自控系统的布点如下：
XX污水处理厂自动控制系统点表
序号
位置
监测内容
DI
DO
AI
AO
备注
粗格栅池
1
粗隔栅电机手动/自动切换
2
2
粗隔栅电机运行/停止
2
3
粗隔栅电机正常/故障
2
2
4
粗隔栅电机故障报警
1
5
粗隔栅电机启停输出
1
6
5台电动闸门手动/自动
5
7
5台电动闸门开阀到位
5
8
5台电动闸门关阀到位
5
9
5台电动闸门开关阀过转矩
5
10
5台电动闸门正常/故障
5
5
11
5台电动闸门开闭命令
5
12
进水井液位
1
13
粗隔栅液位
1
14
粗隔栅前液位液位差
1
15
粗隔栅液位开关
1
16
硫化氢检测报警器
1
细格栅池
17
细隔栅电机手动/自动切换
6
3（二期）
18
细隔栅电机运行/停止
6
3（二期）
19
细隔栅电机正常/故障
6
3（二期）
20
细隔栅电机故障报警
6
3（二期）
21
细隔栅电机启停输出
6
3（二期）
22
细隔栅液位差
1
23
进水流量
1
进水泵房
24
3台进水泵手动/自动
6
3（二期）
25
3台进水泵运行/停止
6
3（二期）
26
3台进水泵正常/故障
6
3（二期）
27
3台进水泵故障报警
6
3（二期）
28
3台进水泵启停输出
6
3（二期）
29
进水泵房液位
1
30
进水PH值
1
31
温度
1
鼓风机房
32
3台鼓风机手动/自动
6
3（二期）
33
3台鼓风机运行/停止
6
3（二期）
34
3台鼓风机正常/故障
6
3（二期）
35
3台鼓风机启停输出
6
3（二期）
36
4台鼓风机故障报警
6
3（二期）
脱水机房
37
2台脱水机手动/自动
2
38
2台脱水机运行/停止
2
39
2台脱水机正常/故障
2
40
2台脱水机故障报警
2
41
2台脱水机启停输出
2
42
2台运送机手动/自动
2
43
2台运送机运行/停止
2
44
2台运送机正常/故障
2
45
2台运送机故障报警
2
46
2台运送机启停输出
2
47
2台污泥搅拌机手动/自动
2
48
2台污泥搅拌机运行/停止
2
49
2台污泥搅拌机正常/故障
2
50
2台污泥搅拌机故障报警
2
51
2台污泥搅拌机启停输出
2
52
2台加药机手动/自动
2
53
2台加药机运行/停止
2
54
2台加药机正常/故障
2
55
2台加药机故障报警
2
56
2台加药机启停输出
2
57
1台加药装置手动/自动
1
58
1台加药装置运行/停止
1
59
1台加药装置正常/故障
1
60
1台加药装置故障报警
1
61
1台加药装置启停输出
1
62
1台清水泵手动/自动
1
63
1台清水泵运行/停止
1
64
1台清水泵正常/故障
1
65
1台清水泵故障报警
1
66
1台清
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