長沙開福污水廠自控調(diào)試方案

1、長沙開福污水處理廠自控系統(tǒng)調(diào)試方案2008年01月16日一、監(jiān)控系統(tǒng)框架描述如下：監(jiān)控系統(tǒng)按分散控制、集中管理的原則設(shè)立分散型集控系統(tǒng)（DCS）。設(shè)一個中央控制站及二個現(xiàn)場控制站。一個中央控制站設(shè)于綜合樓二樓集控室；二個現(xiàn)場控制站分設(shè)于鼓風(fēng)機(jī)房和2#配電間。中央控制站與現(xiàn)場控制站采用1：1 冗余的基于100M 工業(yè)以太網(wǎng)TCP/IP 技術(shù)的光纖冗余環(huán)網(wǎng)。二、監(jiān)控系統(tǒng)總體要求監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)完成如下：􀁺 監(jiān)視及控制􀁺 報警處理和事故記錄􀁺 數(shù)據(jù)存貯和報表產(chǎn)生􀁺 圖像顯示、表格和文字顯示污水廠設(shè)備控制分三級實現(xiàn)，既中央控制級、現(xiàn)場自

2、動控制級和就地手動控制級。控制等級由高到低依次為：就地手動控制級、現(xiàn)場自動控制級、中央控制級。對應(yīng)主要設(shè)備控制的轉(zhuǎn)換開關(guān)分為三檔：手動控制方式、自動控制方式、遠(yuǎn)程控制方式。1.中央控制級中央控制級即中央控制站計算機(jī)控制方式。污水廠處于自動運行時，中央控制級應(yīng)能監(jiān)視污水廠所有功能并采集和儲存數(shù)據(jù)。這級運行控制方式為污水廠最主要的方式。在正常情況下污水廠通過中央控制級進(jìn)行運行和監(jiān)視。設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)時必須在就地控制級或手動控制級進(jìn)行。當(dāng)污水廠部分單元位于遠(yuǎn)程控制方式時，操作人員可以直接在中控室對這些設(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)污水廠部分單元位于自動控制方式時，本級只是對設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，而不能對這

3、些設(shè)備進(jìn)行控制。當(dāng)污水廠設(shè)備位于手動控制方式時，本級也只是對設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，也不能對這些設(shè)備進(jìn)行控制。2.現(xiàn)場自動控制級現(xiàn)場自動控制級即現(xiàn)場控制站控制方式，各個工藝區(qū)域內(nèi)的連鎖控制及程序控制主要通過就地控制級來實現(xiàn)的。當(dāng)污水廠在自動控制方式運行時，現(xiàn)場控制站可以獨立的、自動的對它所負(fù)責(zé)的工藝區(qū)域進(jìn)行控制，而不需任何中央控制級介入。并將采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)及運行狀態(tài)送至通訊網(wǎng)絡(luò)中，為別的現(xiàn)場控制站和中央控制站服務(wù)，同時接收其它現(xiàn)場控制站及中央控制站送來的數(shù)據(jù)。如果污水處理廠的某一部分處于遠(yuǎn)程控制方式時，負(fù)責(zé)這些設(shè)備的現(xiàn)場控制站DCS 將執(zhí)行中控室傳來的指令。每個現(xiàn)場控制站均設(shè)人機(jī)界面（MMI

4、），因此現(xiàn)場控制站還可以采用就地控制柜級控制方式來負(fù)責(zé)所管轄的工藝區(qū)域。也就是操作人員通過人機(jī)界面（MMI）輸入指令，進(jìn)行手動就地操作，與污水廠其他部分獨立，運行數(shù)據(jù)送中央控制站。就地控制柜級控制方式常用來調(diào)試和檢修，不是正常工作模式。當(dāng)污水廠設(shè)備位于手動控制方式時，現(xiàn)場自動控制級也只是對設(shè)備的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，也不能對這些設(shè)備進(jìn)行控制。3.就地手動控制級就地手動控制級即現(xiàn)場按鈕箱控制方式，主要用于污水廠主要設(shè)備。如：鼓風(fēng)機(jī)、提升泵、取樣泵、電動閥等?，F(xiàn)場按鈕箱帶有開/停按鈕、急停按鈕，并與電機(jī)啟動器相連，這些設(shè)備的控制可由它們的現(xiàn)場按鈕箱來完成的。一般情況下就地手動控制級只用來設(shè)備檢查和調(diào)試

5、。監(jiān)視及控制報警是現(xiàn)場工藝條件或設(shè)備發(fā)生故障而引起的。報警來源于由DCS提供的“硬件”信號（如低液位開關(guān)引起的跳閘信號）或由現(xiàn)場控制站計算得出的信號（如開泵有指令而無流量）。報警信號在現(xiàn)場控制站中儲存，由中央控制站工作站計算機(jī)表格內(nèi)并讀出。中控室操作人員通過以下方式得知它們的狀態(tài)：􀁺 報警狀態(tài)顯示􀁺 報警目錄􀁺 報警打印本監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時考慮到自動系統(tǒng)發(fā)生任何一種事故都不能阻止污水廠運行。事故主要出現(xiàn)在以下幾方面：􀁺 失去一臺工作站計算機(jī)􀁺 失去兩臺工作站計算機(jī)􀁺 通訊網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)絡(luò)

6、48698; 失去任何現(xiàn)場控制站電源􀁺 失去任何DCS控制器的CPU1. 失去一臺工作站計算機(jī)如果一臺工作站出現(xiàn)故障，另一臺將繼續(xù)工作而不產(chǎn)生影響。兩臺工作站為熱備冗余結(jié)構(gòu)，兩臺計算機(jī)在結(jié)構(gòu)及運行上是相同的，整個污水廠的信息在剩下一臺工作站的情況下存儲，所有污水廠的功能都可以通過剩下的一臺工作站執(zhí)行，污水廠的自動運行不受影響。只是一臺工作站不工作，其對應(yīng)的打印機(jī)有可能不工作。2. 失去兩臺工作站計算機(jī)如果兩臺工作站發(fā)生故障，污水廠各部分將根據(jù)最后一次收到的指令處于自動工作狀態(tài)，直到其中的一臺工作站恢復(fù)或通過現(xiàn)場控制站現(xiàn)場控制站進(jìn)入人工控制。3. 通訊網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò)采用冗

7、余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。通訊網(wǎng)絡(luò)上任一點的故障不會影響通訊網(wǎng)絡(luò)的運行。如果一臺工作站與通訊網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)絡(luò)，污水廠運行不受影響。如果兩臺工作站與通訊網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)絡(luò)，污水廠各部分將根據(jù)最后一次收到的指令處于自動工作狀態(tài)，在失去聯(lián)系的這段時間內(nèi)，儀表數(shù)據(jù)將被丟失。如果任何現(xiàn)場控制站與通訊網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)絡(luò)，它也將根據(jù)收到的最后指令繼續(xù)工作。4.失去現(xiàn)場控制站電源如果一臺現(xiàn)場控制站電源，它將以UPS供電,并將數(shù)據(jù)送通訊網(wǎng)絡(luò)。只是從現(xiàn)場控制站供電的動力設(shè)備將不能工作，直到電源被接上。5. DCS控制器失去CPU如果CPU失去，由它控制的動力設(shè)備將不能自動運行，所有閥門將停留在最后位置上。數(shù)據(jù)存貯和報表產(chǎn)生污水廠所有工藝信息儲

8、存在服務(wù)器中，服務(wù)器存儲能力應(yīng)為一年，包括報警。系統(tǒng)應(yīng)提供一個報表生成器幫助操作人員配置自由格式的實時的、歷史的和統(tǒng)計數(shù)據(jù)報表。報表可自動打印或按需要打印。報表應(yīng)以用戶編寫的程序、系統(tǒng)軟件或第三者成套形式打印。操作人員對數(shù)據(jù)存取有使用許可權(quán)，整個自控系統(tǒng)使用許可權(quán)分為三級：一級：訪問設(shè)備："僅供看"。二級： 具有一級和鍵盤數(shù)據(jù)輸入、打印命令、接收/清除報警、執(zhí)行控制命令三級：則可以修改所有參數(shù)。工作站、MMI、DCS的使用許可權(quán)為三級。圖像顯示、表格和文字顯示本系統(tǒng)能夠顯示整個污水處理廠的畫面，也包括污水廠的部分細(xì)節(jié)畫面。這些圖像包括但不限于以下內(nèi)容：污水廠總體畫面顯示、預(yù)

9、處理部分畫面顯示、生物處理部分畫面顯示、鼓風(fēng)機(jī)畫面顯示、污泥脫水部分畫面顯示、污泥消化部分畫面顯示、加藥系統(tǒng)畫面顯示、控制系統(tǒng)畫面顯示、配電系統(tǒng)畫面顯示、報警顯示、趨勢圖、報表等。三、調(diào)試目的根據(jù)長沙開福污水廠目前設(shè)備的安裝調(diào)試情況及設(shè)計要求，開展DCS系統(tǒng)的調(diào)試，通過現(xiàn)場冷態(tài)和熱態(tài)調(diào)試，使系統(tǒng)及設(shè)備能夠長期安全可靠地運行，并達(dá)到設(shè)計規(guī)定的要求。1、調(diào)試前應(yīng)具備的條件1）參加調(diào)試的各方已配備足夠、合格的調(diào)試人員，有明確的崗位責(zé)任制、分工。啟動驗收機(jī)構(gòu)和組織已經(jīng)建立，開始主持啟動調(diào)試工作，參加調(diào)試的相關(guān)單位分工明確，人員配備齊全。2）調(diào)試的組織和管理程序已經(jīng)明確。3）所有土建工作均已結(jié)束，驗收合

10、格，交付使用；消防設(shè)施驗收合格，已經(jīng)投入運行；照明系統(tǒng)安裝、調(diào)試完畢，投入運行；試運區(qū)域內(nèi)道路暢通，經(jīng)驗收投入使用。4）工藝與設(shè)備安裝完成，單體帶調(diào)試已經(jīng)完成并合格，所有儀控接線檢查無誤，具備系統(tǒng)調(diào)試基礎(chǔ)和條件。所需確定的內(nèi)容如下：a、 各設(shè)備的反饋和控制信號是否全部以硬接線的方式接入了DCS系統(tǒng)端子柜（新增加的設(shè)備有，有些老的設(shè)備可能沒有預(yù)留接點，需盡快安排改進(jìn)）；b、 現(xiàn)場儀表需調(diào)試校準(zhǔn)，儀表信號量程和各工藝參數(shù)需設(shè)計院進(jìn)一步確認(rèn)；c、 準(zhǔn)確提供各電機(jī)的電流信號變比參數(shù)（來自互感器）；d、 DCS系統(tǒng)控制方案如有變更，需盡快確認(rèn)；e、 DCS系統(tǒng)控制機(jī)柜接地電阻是否符合設(shè)計要求（小于2歐姆

11、），需安裝單位提供書面測試記錄；f、 電力監(jiān)控站放置在1#配電間，其信號是也進(jìn)入DCS監(jiān)控顯示；g、 污水廠提供生產(chǎn)報表樣式，以便于設(shè)計各式報表；2、系統(tǒng)調(diào)試方法及步驟調(diào)試依據(jù)嚴(yán)格按照招標(biāo)文件提出的設(shè)備自動控制說明進(jìn)行。1）核對DCS系統(tǒng)信號設(shè)計與實際端子接線是否一致；（2天） 對照依據(jù)為上海新華公司提供的端子接線圖。2）調(diào)試1#控制系統(tǒng)子站，正確顯示儀表檢測信號；正確顯示設(shè)備狀態(tài)等信號；按要求實現(xiàn)設(shè)備的自動控制；（一周） 監(jiān)控內(nèi)容如下：項 目數(shù) 量參 數(shù)備 注進(jìn)水COD1套量程：050mg/l，輸出：420mA，電源：220V格柵系統(tǒng)進(jìn)水PH1套量程：014m，輸出：420mA，電源：220

12、V格柵系統(tǒng)進(jìn)水SS1套量程：010mg/l, 輸出：420mA，電源：220V格柵系統(tǒng)1#進(jìn)水流量計1套量程：5000m3/h,輸出：420mA，電源：220V格柵系統(tǒng)格柵液位計8套量程：010m，輸出：420mA，電源：220V格柵系統(tǒng)集水井液位計1套量程：010m，輸出：420mA，電源：220V集水井閘門啟閉機(jī)5臺自動、手動進(jìn)水井格柵除污機(jī)8臺自動、手動格柵系統(tǒng)螺旋輸送機(jī)2臺聯(lián)動格柵系統(tǒng)砂水分離器2臺自動、手動格柵系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)4臺自動、手動格柵系統(tǒng)相關(guān)閘門及電磁閥12臺自動、手動格柵系統(tǒng)3）調(diào)試2#控制系統(tǒng)子站，正確顯示儀表檢測信號；正確顯示設(shè)備狀態(tài)等信號；按要求實現(xiàn)設(shè)備的自動控制；（5天

13、） 監(jiān)控內(nèi)容如下：項 目數(shù) 量參 數(shù)備 注出水COD1套量程：050mg/l，輸出：420mA，電源：220V出水泵房出水PH1套量程：014m，輸出：420mA，電源：220V出水泵房出水SS1套量程：010mg/l, 輸出：420mA，電源：220V出水泵房出水流量計1套量程：5000m3/h,輸出：420mA，電源：220V消毒池消毒池液位計1套量程：010m,輸出：420mA，電源：220V消毒池潛水泵電流計6套量程：0150A,輸出：420mA出水泵房潛水泵6臺自動、手動出水泵房出水電動閥門5臺自動、手動出水泵房4）調(diào)試MSBR池PLC控制系統(tǒng)，將MSBR池儀表信號和設(shè)備狀態(tài)信號通過

14、MODBUS RS-485通訊送入2#配電間控制子系統(tǒng)，并在中控室正確顯示出來；（5天）5）調(diào)試鼓風(fēng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)，將相關(guān)信號信號通過MODBUS RS-485通訊送入1#控制子系統(tǒng)，并在中控室正確顯示出來；（3天）6）調(diào)試脫水機(jī)PLC控制系統(tǒng)，將相關(guān)信號信號通過MODBUS RS-485通訊送入1#控制子系統(tǒng)，并在中控室正確顯示出來；（3天）7）調(diào)試紫外線PLC控制系統(tǒng)，將相關(guān)信號信號通過MODBUS RS-485通訊送入2#控制子系統(tǒng)，并在中控室正確顯示出來；（2天）8）電力監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)試高、低壓配電間相關(guān)信號以MODBUS協(xié)議通過RS-485連接進(jìn)入電力監(jiān)控系統(tǒng)，并在中控室正確顯示出來。

15、（5天）。3、系統(tǒng)調(diào)試風(fēng)險預(yù)控措施1）人身安全方面（1） 嚴(yán)格遵守電業(yè)施工及安全工作規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，所有調(diào)試人員進(jìn)入試驗現(xiàn)場必須配戴相應(yīng)的防護(hù)用品。（2） 嚴(yán)格遵守“兩票三制”制度，試運轉(zhuǎn)區(qū)域禁止危及人身安全的施工工作。（3） 在房屋樓梯、水池平臺的安裝工作未全部結(jié)束時，在使用某一樓梯、平臺前，必須確認(rèn)其安全可靠后，才可使用。（4） 對于現(xiàn)場缺少樓梯、平臺的情況，應(yīng)盡快書面要求有關(guān)單位增加。（5） 臨時設(shè)施使用前必須經(jīng)過檢查，確認(rèn)其安全性能。（6） 從事高處作業(yè)，墜落相對高度超過1.5米時，必須使用安全帶，或采取其他可靠的安全防護(hù)措施。（7） 在現(xiàn)場工作行走的過程中，尤其是在安裝工作未結(jié)束的階

16、段，必須注意頭頂是否有高空墜物的危險，地下是否有釘子、障礙物等的危險。（8） 嚴(yán)禁在現(xiàn)場行走的過程中查看技術(shù)資料，打手機(jī)等。（9） 調(diào)試現(xiàn)場做好相應(yīng)的安全措施，調(diào)試區(qū)域有隔離設(shè)施和明顯的警告牌，無關(guān)人員不得進(jìn)入調(diào)試區(qū)域。（10） 需要在夜間進(jìn)行現(xiàn)場工作時，必須事先對現(xiàn)場的照明情況進(jìn)行了解?，F(xiàn)場照明不足時必須要求相關(guān)單位進(jìn)行改善。（11） 工作服的袖口應(yīng)系好，不能有可能被轉(zhuǎn)動機(jī)械絞住的部分。（12） 要進(jìn)入箱罐工作時，必須確認(rèn)其通風(fēng)時間足夠。（13） 若試驗現(xiàn)場發(fā)生意外危險，試驗人員應(yīng)盡快遠(yuǎn)離危險區(qū)域。2）設(shè)備安全方面（1） 必須建立好調(diào)試期間的工作票制度，任何在調(diào)試期間的系統(tǒng)消缺工作必須得到調(diào)試單位的確認(rèn)，在完成相應(yīng)安全措施的情況下方可進(jìn)行。（2） 若發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計、制造或安裝缺陷和安全隱患，在采取補救措施的同時，應(yīng)盡快以書面的方式通知相關(guān)單位進(jìn)行解決。（3） 嚴(yán)格控制設(shè)備系統(tǒng)運行參數(shù)，設(shè)備運行參數(shù)應(yīng)符合廠家運行說明要求，系統(tǒng)參數(shù)符合設(shè)計要求，防止設(shè)備事故發(fā)生。4、人員要求及分工1）新華公司現(xiàn)場工程師1人：（1） 任職工程師及以上職稱，身體健康，具有兩年以上的工業(yè)自動化系統(tǒng)調(diào)試工作經(jīng)驗，完成情況良好。（2） 工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，能吃苦耐勞，敬業(yè)，熟悉環(huán)保行業(yè)污水處理調(diào)試特點，對系統(tǒng)調(diào)試試運的目的、方法、過程控制及質(zhì)量目標(biāo)有深刻理解。（