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工业废水仪表和PLC自动控制系统设计

发布时间:2020-06-13 网址:www.sdmzjscl.com

工业废水仪表和PLC自动控制系统设计

1、设计原则、标准与测定内容

该项设计是在充分遵循废水处理工艺特性的基础上,根据废水处理流程的需要和工艺的要求,结合现代国内外污水处理站的发展和水平,考虑到操作、管理水平的先进性和高新技术应用的合理性、经济性,按照具有先进技术水平的现代化污水处理站进行设计的。

标准与测定内容是遵循“工艺必需、计量达标、实用有效、免维护”的原则,在污水处理工艺流程装置中设置了不同数量的液位、流量测量仪表等。

2、设计范围

一体化污水处理设备包括:1#调节池、MVR系统、2#调节池、UASB反应器、水解酸化池、好氧池、沉淀池、终沉池、污泥浓缩池、回用水系统等生产单元的现场仪表及过程控制系统的设计及现有处理系统自控的整合。

3、安装说明

工业废水污水处理站现场全部仪表变送器均安装在仪表箱内。仪表电缆经槽式电缆桥架或穿保护套管敷设。仪表信号电缆独立敷设,不与动力电缆敷设在同一线槽或保护套管内。

4、系统构成

本系统从技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的角度出发,结合目前污水处理站及新建系统工艺的特点,在工艺路线先进的基础上,尽可能提高全厂自控水平,减轻操作人员的劳动强度,以便于对全厂生产进行统一调度和管理。本工程设计采用带操作站的可编程控制器(PLC)对污水处理装置各生产单元过程参数、电气参数及机泵运行状况进行监视、控制、联锁和报警,对系统内报警事件和各类报告、报表进行打印输出。

本项目自控系统采用PLC+组态监控方式。

PLC控制系统是以微处理器为基础,与常规模拟仪表构成的系统相比具有丰富的运算控制功能、逻辑运算功能;系统的扩展性好,易于改变控制方案;具有自诊断及相应的保护功能;可靠性高、维护量小;系统安装施工量小,调试和开发方便等优点。

PLC系统选用西门子S7-300系列或同等级品牌, CPU314控制器,数字输入模块:SM321数字输出模块:SM322模拟输入模块:SM331模拟输出模块:SM332,通讯模块CP344-1等选用与之配套型号。

污水处理站主要自控设备的控制方式共三种:

手动控制方式:通过就地控制箱或MCC上的按钮实现对设备的启停操作

软手动控制方式:即远程手动控制方式.操作人员通过工作站的监控画面用鼠标或键盘来控制现场设备

自动控制方式:设备的运行完全由各PLC根据污水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制,而不需要人工干预

三种方式的控制级别由高到低依次为:手动控制、软手动控制、自动控制

5、主要调节和程控系统

① 电力监控

对整个污水处理站实施电力监控,在中控系统设置电力监控程序,显示电力系统的主接线、各段母线的电压、各母线开关的状态和电流、各变压器的状态、各主要用电设备的状态和电流、高压进线、低压进线处的电量数据等,实现监控、管理污水处理站的电力消耗。

② 电气设备控制

电气设备控制采用自动防止故障的原理。如果某一电气控制系统的监控电路发生了故障,或是一台马达出错,整个系统即进入自动防止故障状态,并由PLC发出警示信号。

电机能以自动/就地控制或遥感手工控制的方式运转。方式选择通过在各个电气设备控制控制箱/柜上的就地--停止--自动选择开关按钮选择。

在就地方式下,电气设备运转不受自控系统控制。

在自动方式下,电气设备由控制室自控系统控制。

从手动改换为自动方式或从局域改为远程方式延迟十秒钟,以避免电气设备在自动方式条件下即时启动。

各个电气设备必须提供下述内容(不限于这些)的无源触点信号给自控系统,并接受自控系统的控制信号(无源触点):

自动/手动状态信号;

运行/停止状态或开启/关闭位置信号;

紧急停车;

机械故障和电气故障信号;

保护或连锁报警信号;

自动运行或状态控制命令。

③ 工艺控制内容

根据提升泵站吸水池水位联锁启动对应的水泵,并且与水位对应的水泵可通过程序设定来改变。

调节池出水管流量指示、记录。

生化处理系统DO指示、记录。

6、系统供电

PLC以及与之相关的仪表设备均采用不间断电源(UPS)供电,UPS电源应满足下列要求:

交流输出:220V±5%;

频率:50±0.2Hz

波形失真率小于5%。

由正常工作电源转换到事故状态下备用电源的切换时间应小于3ms。蓄电池备用时间不小于30分钟。仪表总用电功率为2kVA

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