文档介绍：万州沱口污水处理厂自动控制系统
设计方案
《目录》
一、设计依据
污水处理厂自动控制系统设计
设计依据
1)《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95
2)《过程检测和控制流程图用文字和图形符号》GB2625-81
3)《控制室设计规定》HG20508-92
4)《仪表供电设计规定》HG20509-92
5)《信号报警、连锁系统设计规定》HG20511-92
6)重庆山峡库区水环境项目污水处理厂招标文件
7)工艺流程的控制要求
8)工艺及其它相关专业提供的资料、数据、图纸
为了保证污水处理厂生产的稳定和高效,减轻劳动强度,改善操作环境,同时为了实现污水处理厂的现代化生产管理,本工程仪表自控系统在充分考虑污水处理工艺特性的基础上,按照具有先进技术水平的现代化污水处理厂进行设计。设计中自控系统遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则,仪表系统遵循“工艺必须、计量达标、实用有效、免维护”的原则。设计中既要考虑操作、管理水平的先进性,也要考虑高新技术应用的合理性、经济性,在保证生产管理要求的前提下,尽可能节约投资,获得良好的技术经济指标,并能保证系统长期稳定高效地运行。
1)根据工艺生产流程及测控要求配置物位、流量、水质分析过程控制等检测控制仪表。
2)根据工艺及设备运行要求设置自动控制、自动调节、自动报警、安全保护装置。
3)按集中管理、分散控制的原则建立全厂计算机监控管理系统。
4)配置工艺过程动态模拟显示屏。
污水处理厂自控系统采用的集散型计算机系统设计方案应满足设计院的设计要求。
同时还要满足如下要求:
根据工艺流程及要求配置仪表、检测装置、建立监控系统;
采用分散控制,集中管理的方式,建立污水处理厂中央控制系统,管理整个污水处理厂的运行;
主要设备的控制应采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式,现场控制站设置PLC及人机界面;
4)其它设备采用现场控制、中央控制的二层控制模式;
5)在每个工艺节点处设置基于PLC的智能控制装置,各PLC之间及PLC与中央控制系统之间以高速数据网络连接;
6)中控系统采用具有C/S(客户机/服务器)冗余结构形式的计算机网络,并可以与管理系统以及与上级系统和周边系统连接;
7)设置大型动态显示模拟屏,在上位机运行或者停止时均能显示各工艺点水质、工艺参数、主要工艺设备工况;
污水处理厂自动化监控系统是一个具有中央监视和控制功能的数字化分布式数据采集分层数据传输,多种显示方式的数据监视及控制的集散型计算机控制系统。它实际上是一个局域网(Local work,LAN)。通过可编程控制器(Program mable Logic controller,PLC)和执行设备以及在线自动化检测仪表,组成现场检测控制系统——现场控制站(控制层),对污水处理厂各个工作过程进行分散控制。再通过由通讯系统和监控计算机组成的中央控制系统——中央控制室(管理层),对全厂实行集中管理。各分控站与中央控制室之间由工业型总线网络进行数据通讯。
在当前自动化控制领域中,选取哪一种网络结构系统,即要考虑它的先进性,又要考虑其开放性(即所有满足其网络协议的各种设备均能够进入网络系统中),同时又要确实降低系统成本。综合考虑,本自动化控制的管理层采用10Mbit/s的工业以太网,应用TCP/IP(传输控制协议/互连网协议)通讯协议,10Mbit/s速率进行数据传输。中央控制室通过以太网集线器(Hub)与下面的现场控制站连结。
现场控制层采用Allen—Bradley(A-B)公司的网络结构:DH-485网络。将下面的I/O设备及在线检测设备投入网络中,I/O设备的运行工况及在线检测设备的检测数据实时传送给中央控制室(管理层),从而对现场控制站(控制层)进行监控。
模拟屏显示作为DH-485网络的一个从站(节点)。PLC5可编程控制器选用Allen—Bradley公司的带有DH-485和RS232接口的SLC 5/03TM可编程序控制器。CH1:DH-485通道通过1747-AIC隔离链路耦合器接入DH-485网络中;CH0:RS232和离散型输出端口用于现场控制站中执行设备的运行工况和在线检测设备的检测数据的显示。
自动化控制系统网络方案如图一:
在整个控制网络系统中,PLC5可编程控制器选用Allen—Bradley公司的带有以太网接口的
SLC 5/05TM可编程序控制器。SLC 5/05TM可编程
控制器的性能及为优越,它具有以下功能:
内置10Base—T以太网通道;
可应用普遍提供