2023年污水廠自控方案含詳細設(shè)備及PLC配置

自動化控制系統(tǒng)目錄

1概述........................................................3

1.1設(shè)計原則................................................3

1.2自動化系統(tǒng)功能綜述.....................................3

1.3系統(tǒng)配置................................................5

1.3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)...........................................5

1.3.2具體配置（詳細配置見附圖一）.......................6

2控制流程圖及各部分功能詳述..................................6

2.1生產(chǎn)過程監(jiān)測系統(tǒng)（中控室）...............................6

2.2生產(chǎn)過程的監(jiān)測（現(xiàn)場）與自動控制系統(tǒng)...................9

2.2.11#PLC預(yù)處理控制站.................................9

2.2.22#PLCBAF生物濾池處理子站........................14

2.2.33#PLC污泥脫水系統(tǒng)處理子站........................18

2.2.44#PLC中央控制室處理子站..........................21

2.3生產(chǎn)管理計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).................................22

2.4全廠CCTV電視監(jiān)視系統(tǒng)..................................23

3系統(tǒng)設(shè)計制作、調(diào)試及技術(shù)服務(wù)...............................24

3.1環(huán)境條件...............................................24

3.2控制箱柜設(shè)計..........................................25

3.3產(chǎn)品制造、運輸、保管.................................26

3.4控制系統(tǒng)集成.........................................27

3.5檢驗及調(diào)試...........................................30

4質(zhì)量保障能力...............................................32

4.1設(shè)計、設(shè)備制造能力和條件................................32

4.2售后服務(wù)體系及質(zhì)量保障能力.............................37

5自控系統(tǒng)施工組織及安裝.....................................41

5.1項目進度計劃安排......................................41

5.2施工組織..............................................41

5.3儀表安裝及測試..........................................48

5.4電纜....................................................52

5.5管線敷設(shè)及電纜橋架....................................53

5.6電纜托架...............................................59

5.7防雷和接地..............................................60

5.8施工驗收...............................................61

6自動化控制系統(tǒng)I/O表.......................................62

1概述

根據(jù)XXX城市總體規(guī)劃，通過對污水量的預(yù)測，并結(jié)合城市發(fā)展前景，確定

污水處理廠建設(shè)規(guī)模為：設(shè)計規(guī)模2萬m7d。根據(jù)污水量和投資狀況，我方在進

行系統(tǒng)組態(tài)時，將全廠作為一個整體來考慮，并可方便地擴展或升級。系統(tǒng)選用

符合國際標準的產(chǎn)品，其技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)開放，能夠長期提供技術(shù)支持、備品備

件有保障。同時，還充分考慮經(jīng)濟適用性、節(jié)省投資和與遠期工程的銜接，與遠

期公用的控制子站，控制點數(shù)一次考慮，遠期獨立的部分另設(shè)控制子站或遠程控

制單元。

本污水廠自控系統(tǒng)采用“集中管理、分散控制、數(shù)據(jù)共享”的分層、分布式

的拓撲結(jié)構(gòu)，符合當前工業(yè)自動化監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展趨勢，能夠?qū)崿F(xiàn)全廠工藝參數(shù)及

設(shè)備集中監(jiān)測和生產(chǎn)過程的自動控制。

系統(tǒng)包括：滿足要求的控制系統(tǒng)硬件設(shè)備、監(jiān)控和編程軟件、輔助裝置以及

操作臺、控制箱柜等。

1.1設(shè)計原則

集中管理、分散控制、數(shù)據(jù)共享；

具有高度的開放性、可靠性、穩(wěn)定性和安全性；

具有較強的兼容性、擴充性、可擴展性；

易于操作使用、可修改；

所有標志性、提示性、警告性、顯示性的部分采用中文簡體。

自控儀表系統(tǒng)必須在充分考慮本工程污水處理工藝特性的基礎(chǔ)上，按照具有

先進技術(shù)水平的現(xiàn)代化污水處理廠進行設(shè)計。設(shè)計方案中，既要考慮操作、管理

水平的先進性，同時也考慮到高新技術(shù)應(yīng)用的合理性、經(jīng)濟性，在保證生產(chǎn)管理

要求的前提下，盡可能節(jié)約投資，獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟指標，并能保證系統(tǒng)長期

穩(wěn)定高效地運行。

1.2自動化系統(tǒng)功能綜述

根據(jù)XX污水廠2X104m3總的設(shè)計規(guī)模和BAF工藝的特點，本著技術(shù)先進，

性價比高，實用可靠的原則進行設(shè)計。依據(jù)集中監(jiān)測為主，分散控制為輔的基本

原則，本工程采用PLC（可編程控制器）為基礎(chǔ)的監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在

中央控制室利用PC（工業(yè)級PC）機對廠內(nèi)各工況進行實時監(jiān)控，并有信號報警

和聯(lián)鎖等設(shè)施以保證生產(chǎn)正常運行。生產(chǎn)的過程自動控制采用獨立控制，即設(shè)備

控制層PLC各個子站與上位監(jiān)控計算機相互獨立，可以不依靠上位機獨立運行，

保證了生產(chǎn)過程的獨立性和安全性。

本方案采用的集散型計算機控制系統(tǒng)設(shè)計方案滿足如下要求：

（1）根據(jù)工藝流程及設(shè)備運行要求配置儀表、檢測裝置，建立監(jiān)控系統(tǒng)；

（2）采用分散控制，集中管理的方式，建立污水處理廠中央控制系統(tǒng)，管

理整個污水處理廠的運行；

（3）中控系統(tǒng)采用具有開放的符合TCP/IP協(xié)議的計算機網(wǎng)絡(luò)，并可以與

管理系統(tǒng)以及與上級系統(tǒng)和周邊系統(tǒng)鏈接；

（4）主要機械設(shè)備的控制采用就地控制、現(xiàn)場控制、中央控制的三層控制

模式，現(xiàn)場控制站設(shè)置PLC及控制操作人機界面；

（5）其它設(shè)備采用現(xiàn)場控制、中央控制的兩層控制模式；

（6）在每個工藝節(jié)點處設(shè)置基于PLC的智能控制裝置，各PLC之間及PLC

與中央控制系統(tǒng)之間以高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)一光纖EtherNet（以太網(wǎng)）連接。

污水處理廠工程自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的以下基本功能：

（1）具有實時監(jiān)測全廠的生產(chǎn)過程參數(shù)（如流量、液位等）、水質(zhì)參數(shù)（如

PH值、SS、DO等）、電量參數(shù)（如電流、電壓、功率因數(shù)、有功電度、無功電度

等），并對其進行采集、處理、儲存、顯示和打??；實時監(jiān)測全廠主要設(shè)備的運

行狀態(tài)（如格柵機、提升泵、鼓風機、閥門等），并對其信號進行采集顯示。對

污水廠重要設(shè)備（如提升泵、鼓風機、閥門等）的開/關(guān)次數(shù)和運行時間進行累

計并生成設(shè)備管理報表，使用戶能夠科學合理的安排生產(chǎn)設(shè)備檢修時間。

（2）全自動控制現(xiàn)場設(shè)備（如格柵機、提升泵、鼓風機、閥門等）。

（3）在中控室可以實現(xiàn)對全廠設(shè)備和儀器儀表的監(jiān)測和控制。

（4）上位機采用全中文操作界面。界面友好美觀，操作簡便易學，響應(yīng)迅速，

可以實現(xiàn)實時動態(tài)顯示過程參數(shù)、水質(zhì)參數(shù)、電氣參數(shù)的趨勢圖；可以動態(tài)顯示

全廠生產(chǎn)工藝流程圖和各工藝單元流程圖，并且可以在流程圖上選擇彈出多級細

部詳圖。具有自動生成各種生產(chǎn)統(tǒng)計報表。

（5）具有自動進行越限報警和設(shè)備故障報警，并可根據(jù)相應(yīng)的報警數(shù)據(jù)進行

分析。具有故障追憶功能，能夠自動記錄系統(tǒng)或某臺設(shè)備故障前和故障過程中的

狀態(tài)信息。

（6）本自控系統(tǒng)具有以下三種控制方式

手動模式：通過就地控制箱或MCC上的按鈕實現(xiàn)對設(shè)備的啟停操作，這種操

作模式主要在單機調(diào)試、單機檢修或非正常情況下常用。

遙控模式：操作人員通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或

鍵盤來控制現(xiàn)場設(shè)備，也稱為“半自動控制”，主要是指操作人員通過對受控對

象（系統(tǒng)或過程）的某一環(huán)節(jié)或設(shè)備進行簡單的參數(shù)設(shè)定或發(fā)出控制指令，這一

環(huán)節(jié)或設(shè)備即按照控制要求執(zhí)行控制，操作人員只需查看其狀態(tài)以及有無報警顯

示等。如鼓風機遠程風量調(diào)整、提升泵房的一步化控制等。根據(jù)操作人員是否在

受控系統(tǒng)或過程的現(xiàn)場來看，半自動控制有遠程（通過中央控制室操作員站上實

現(xiàn)）和就地（通過PLC控制柜上的人機界面觸摸屏上實現(xiàn)）兩種操作方式。

自動方式：也稱為“全自動控制”，主要是指操作人員通過對受控對象（系

統(tǒng)或過程）的關(guān)鍵運行參數(shù)進行簡單的設(shè)定或發(fā)出控制指令，系統(tǒng)或過程即按照

要求進行閉環(huán)自動控制，操作人員只需觀察系統(tǒng)或過程的狀態(tài)以及有無報警顯示

等。例如全自動粗格柵機控制、提升泵房的機組優(yōu)化控制、BAF生化處理池自動

控制等。根據(jù)操作人員是否在受控系統(tǒng)或過程的現(xiàn)場來看，全自動控制有遠程（通

過中央控制室操作員站上實現(xiàn)）和就地（通過PLC控制柜上的人機界面觸摸屏上

實現(xiàn)）兩種操作方式。

三種方式的控制級別由高到低為：手動控制、遙控控制、自動控制。

1.3系統(tǒng)配置

1.3.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在綜合樓設(shè)立中央控制室，下設(shè)1#PLC預(yù)處理控制子站、2#PLCBAF生物

濾池處理子站、3#PLC污泥脫水系統(tǒng)處理子站和4#PLC污中央控制處理子站。

PLC處理子站通過開放式的與商用以太網(wǎng)兼容的光纖EtherNet環(huán)網(wǎng)與1#、2#工

作站相連接并通過工作站與上位管理系統(tǒng)相連。在中央控制室可對主要設(shè)備實施

開、?？刂啤Ｍ瑫r，設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)也通過EtherNet送入上位計算機，在計算機上

對全廠設(shè)備運轉(zhuǎn)情況進行顯示監(jiān)控。

中央控制室還設(shè)置了以太網(wǎng)交換機，與廠級管理自動化層以太信息網(wǎng)絡(luò)相連

接。

自控系統(tǒng)配置兩套互為熱備的監(jiān)控操作站、一臺故障打印機、一臺圖表打印

機。中央控制系統(tǒng)下設(shè)兩套現(xiàn)場控制站。

按照控制對象的功能、設(shè)備量，根據(jù)本廠工藝流程和平面布置圖，設(shè)置現(xiàn)場

控制站和中央控制室。

1.3.2具體配置（詳細配置見附圖一）

中央監(jiān)控系統(tǒng)由兩臺配置了實時監(jiān)控軟件的工業(yè)計算機（互為熱備）。

可編程序邏輯控制器（PLC）：

采用世界知名公司的最新產(chǎn)品。選擇貨源充足中文資料豐富、備品備件方便,

技術(shù)服務(wù)方便、國內(nèi)有維修處的生產(chǎn)商的產(chǎn)品。PLC的選型充分考慮其可靠性、

先進性、可擴充性,應(yīng)能滿足中高控制性能的要求,能承受工業(yè)環(huán)境的嚴格要求。

平均故障間隔時間（MTBF）為15年。

根據(jù)標書技術(shù)指標和技術(shù)條件的要求以及設(shè)計者的總體考慮，優(yōu)先選擇

Siemens公司的S7300系列PLC。

S7300系統(tǒng)提供的通訊接口有EtherNet、ProfiBus、RS485和RS-232等。其

工業(yè)總線-EtherNet可達100Mbit/s。

此外Siemens是世界上著名的自動化設(shè)備生產(chǎn)供應(yīng)商，其PLC產(chǎn)品處于世

界領(lǐng)先地位，可靠性極高。在中國、在成都，用戶可以得到完善地技術(shù)支持與服

務(wù)。

本工程選用具有兩個DP口的S7315-2DP作為主控制器，其主要功能模塊

為EtherNet通訊模塊CP343-1、32點數(shù)字量輸入模塊SM321、16點數(shù)字量輸出

模塊SM322、8點模擬量輸入模塊SM331、4點模擬量輸出模塊SM332等。詳

細配置見附圖一及設(shè)備一覽表。

2控制流程圖及各部分功能詳述

2.1生產(chǎn)過程監(jiān)測系統(tǒng)（中控室）

在辦公樓設(shè)立中央控制室。中央控制室內(nèi)設(shè)有兩臺21”純平高分辨率計算機

工作站等，且兩臺計算機工作站互為備用（分為主操作站和備用操作站），其中

主操作站安裝有PLC編程軟件，具有遠程編程功能，程序可方便地通過網(wǎng)絡(luò)分

別下載到指定現(xiàn)場控制站，以便在調(diào)試過程中在中央控制室遠程隨時修改程序。

中央控制室可對整個分布式控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)組態(tài)管理、系統(tǒng)監(jiān)測、數(shù)據(jù)實時監(jiān)

測、顯示、處理、控制各PLC子站的狀態(tài)、通信、數(shù)據(jù)和信息等完成報警和報

表打印，在廠級管理層可以通過Internet將結(jié)果、效益分析等發(fā)往有關(guān)部門。

中控子系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：

1）二臺配置了實時監(jiān)控軟件的工業(yè)計算機（互為備用），工業(yè)控制計算機作

為中控室人機接口，并通過網(wǎng)絡(luò)適配器與工業(yè)控制系統(tǒng)及全廠管理網(wǎng)系統(tǒng)無縫鏈

接；

2）用于與現(xiàn)場PLC子站相連的網(wǎng)絡(luò)通訊接口適配器一以太網(wǎng)卡；

3）用于數(shù)據(jù)庫的Data服務(wù)器；

4）報表打印機和事故報警打印機，互為備用；

5）以太網(wǎng)交換機；

6）辦公打印機；

7）生產(chǎn)管理網(wǎng)使用的若干臺電腦；

8）不間斷UPS電源。

其主要功能：

遠控各PLC現(xiàn)場子站，實時接收PLC采集的各種數(shù)據(jù)，建立全廠檢測參數(shù)

數(shù)據(jù)庫，處理并顯示各種數(shù)據(jù)；

監(jiān)測全廠工藝流程和各細部的動態(tài)圖形；

從檢測項目中，按需要顯示歷史記錄和趨勢分析曲線；

重要設(shè)備主要參數(shù)的工況及事故報警、打印制表；

編制和打印生產(chǎn)日、月、年統(tǒng)計報表；

對各種數(shù)據(jù)實時存儲；

實現(xiàn)通過服務(wù)器對工藝流程、歷史記錄、各種設(shè)備工作狀態(tài)、報表等的瀏覽。

應(yīng)用工程軟件包括：整個污水廠的監(jiān)測控制、在線測試、離線測試、硬件測

試軟件、顯示功能。

其主要完成以下功能：

完善的Internet功能；

采用標準的WindowsNT平臺；

包含支持世界主要硬件廠商的各種網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序，支持Ethernet、現(xiàn)場總線

監(jiān)控;

有系統(tǒng)員和操作員安全保密功能；

支持1600X1280高分辨率彩色圖形顯示器；

支持各種Windows標準打印機及外圍設(shè)備；

為了便于用戶功能的定制，監(jiān)控軟件內(nèi)嵌完全的VBA,而不只是VBA的一

個子集；

能夠支持友善的中文化界面；

支持開放的、符合ODBC特征的數(shù)據(jù)庫，并能與編程軟件及其他的專業(yè)數(shù)

據(jù)庫軟件共享數(shù)據(jù)庫；

為用戶提供豐富方便的圖形組態(tài)、系統(tǒng)組態(tài)功能，易于構(gòu)成各種服務(wù)器、圖

形工作站；

豐富的報警功能、分析報表功能，在線編輯功能、打印功能。實時數(shù)據(jù)、歷

史數(shù)據(jù)分析、綜合功能，數(shù)據(jù)記錄保存功能；

易于實現(xiàn)多用戶、多任務(wù)、多終端；

在線、離線切換功能，自動手動切換功能。

中央控制室能隨時監(jiān)視整個污水廠的運行狀態(tài)、顯示各種檢測值及參數(shù)，從

圖形、表格形式顯示現(xiàn)行及歷史值給因各種臨界提示及錯誤、越限報警、顯示及

打印分板報表并通過Internet將結(jié)果、效益分析等發(fā)往有關(guān)部門。

中央控制室與廠級管理層之間采用100Mbps的以太網(wǎng)通訊，該網(wǎng)有E-mail

功能，能向mailserver發(fā)送用戶自定義信息，故障信息，狀態(tài)信息等，通過網(wǎng)關(guān)

（以太網(wǎng)交換器）或PLC可與其他控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連。

網(wǎng)絡(luò)具備如下特性：

傳輸率：100Mbps；

傳輸協(xié)議：TCP/IP、UDP/IP.FTP；

傳輸距離：雙較線10Base-T-100米、光纖100Base-F—40Km；

傳送媒體方式：光纖；

通過PLC可與其它控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線相連；

不間斷電源（UPS）：

為保證在供電發(fā)生意外時，系統(tǒng)能有足夠的反應(yīng)時間進行應(yīng)急處理，設(shè)計上

中央控制室和各子站均設(shè)有在線不間斷電源（UPS）,UPS為在線式運行，自動

切換旁路工作，無切換時間。

2.2生產(chǎn)過程的監(jiān)測（現(xiàn)場）與自動控制系統(tǒng)

2.2.11#PLC預(yù)處理控制站

1#PLC站位于預(yù)處理控制室內(nèi)，其監(jiān)控范圍為：粗格柵、細格柵、旋留沉砂

池、反應(yīng)沉淀池，實現(xiàn)方式為現(xiàn)場操作終端（觸摸屏）+可編程序控制器（PLC）

+儀器、儀表及變送器。

I、1#PLC站主要設(shè)備構(gòu)成：

a）一臺現(xiàn)場顯示操作屏；

b）用于本站自動控制、工藝參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng)，包括CPU

模塊、DLDO、ALAO模塊和各種網(wǎng)絡(luò)通訊接口適配器等；

c）過電壓保護器以及各種隔離器。

PLC作為控制器，現(xiàn)場顯示控制屏作為現(xiàn)場人機接口，完成對工藝參數(shù)，設(shè)

備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行監(jiān)測和控制。通過網(wǎng)絡(luò)把信號送中央控制室計算機

操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。

II、主要監(jiān)控設(shè)備

序號構(gòu)筑物測控設(shè)備數(shù)量單位

1粗格柵機2套

2細格柵2套

3螺旋輸送機2套

格柵間

4液位差計2套

5PH計1套

6SS計1套

7潛水泵2臺

廠區(qū)污水池

8液位計2套

9電磁閥6只

沉砂池

10砂泵2套

11吸砂機2套

12攪拌機2套

13真空泵2套

14砂水分離器1套

15排泥電磁閥6只

臺

16刮吸泥機2

臺

17排泥泵2

臺

18絮凝沉淀池超細格柵2

19壓力表2套

臺

20超聲波液位計1

21超聲波液位差計2臺

IIL實現(xiàn)的主要功能

本單元應(yīng)實現(xiàn)以下一些主要功能：

1）根據(jù)粗格柵運行時間周期控制格柵機的啟停;

粗格柵屬于攔污設(shè)備，安裝在泵站污水池的進口出，其主要作用是去除污水

中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續(xù)污水處理負荷，并起到保護水泵、管道、儀

表等作用。

粗格柵的運行是通過定時控制，比如每隔30分鐘（可以設(shè)定）粗格柵運行

5分鐘，間隔時間和運行時間均可調(diào)；并檢測格柵前的液位，設(shè)置上限報警。

經(jīng)粗格柵攔截下來得懸浮物或漂浮物由除污耙把它們清除至螺旋輸送機將

其運走。在控制上螺旋輸送機與粗格柵聯(lián)動，即粗格柵先動作然后螺旋輸送機延

時啟動，粗格柵先停止然后螺旋輸送機延時停機。

控制流程圖如下:

2）根據(jù)細格柵前后液位差和時間周期控制細格柵機的啟停；

由污水提升泵房輸送過來的污水在細格柵間進行進一步的處理，通過細格柵

去除可能堵塞水泵機組以及管道閥門的較粗大的懸浮物，為后續(xù)級提供較為理想

的污水水質(zhì)。細格柵的運行是通過兩種方式的結(jié)合來控制完成的。第一種是定時

控制，比如每隔30分鐘（可以設(shè)定）細格柵運行5分鐘，間隔時間和運行時間

均可調(diào)；第二種是液位差（也叫水頭損失）控制，通過液位差計對細格柵前后液

位的測量，一般當液位差達到0.2m時啟動細格柵，而當液位差小于0.1m時停止

運行細格柵，并設(shè)置上限報警。液位差控制的優(yōu)先級大于時間控制的優(yōu)先級。

經(jīng)細格柵攔截下來得懸浮物或漂浮物由除污耙把它們清除至螺旋輸送機將

其運走。在控制上螺旋輸送機與細格柵聯(lián)動，即細格柵先動作然后螺旋輸送機延

時啟動，細格柵先停止然后螺旋輸送機延時停機。

控制流程圖如下:

3）實現(xiàn)對旋流沉砂池的控制；

比式沉砂池，污水經(jīng)過細格柵作處理后按池體（圓筒型）正切方向進入池內(nèi)，

沿池內(nèi)壁流動后砂粒沿池體下部斜面滑向積砂斗，因污水中砂粒數(shù)量、有機物、

無機物數(shù)量是變量，所以池中設(shè)置了攪拌裝置，使砂水分離，粗而重的礦物砂粒

下沉至積砂斗，細而輕的顆粒隨出水懸浮帶出，出水至反應(yīng)沉淀池。為排出積砂

斗中的沉砂，池中設(shè)置了空氣提升泵（由空氣壓縮機提供氣源）。為防止積砂壓

實，使已沉降的部分細而輕的顆粒重新懸浮起來，回到污水中去，在排砂前采用

壓縮空氣通過空氣沖洗裝置定時氣沖積砂斗。由積砂斗排出的砂經(jīng)砂水分離器將

顆粒分選出來，余水和有機物回流至污水集水池。沖洗排砂自控運行（通過對

PLC編程實現(xiàn)）要求：①按時間順序自動沖砂1次，排砂1次，時間可設(shè)定；②

砂水分離器與沉砂池排砂連動工作，砂水分離器延時停機（延時時間可設(shè)定）；

比式沉砂池排砂周期約30分鐘（可設(shè)定），電動三通切換閥先切換到松砂管

路開2分鐘（可設(shè)定），再轉(zhuǎn)換到排砂管路開3分鐘（可設(shè)定），然后關(guān)掉三通閥，

開啟螺旋砂水分離器10分鐘（可設(shè)定）后關(guān)閉螺旋砂水分離器。過15分鐘（可

設(shè)定），進入下一個排砂周期。

2310

f松砂一,排砂一.砂水分離開|一，砂水分離停一一

___________________________15______________________________

控制流程圖如下：

4）實現(xiàn)對回收水泵的控制；

全廠生活污水及沉砂池及生物池回流污水流至回收水池，根據(jù)液位信號控制

回收水泵的啟停，回收水泵把這些污水送至粗格柵前。

5）反應(yīng)沉淀池

預(yù)處理后的污水經(jīng)配水井流至超細格柵作進一步的處理，通過超細格柵去

除較細的懸浮物，為絮凝沉淀提供較為理想的污水水質(zhì)。超細格柵的運行是通過

兩種方式的結(jié)合來控制完成的。第一種是定時控制，比如每隔30分鐘（可以設(shè)

定）細格柵運行5分鐘，間隔時間和運行時間均可調(diào)；第二種是液位差（也叫水

頭損失）控制，通過液位差計對細格柵前后液位的測量，一般當液位差達到0.2m

時啟動細格柵，而當液位差小于0.1m時停止運行細格柵，并設(shè)置上限報警。液

位差控制的優(yōu)先級大于時間控制的優(yōu)先級。

絮凝沉淀反應(yīng)池主要作用是使污水的膠體懸浮物絮凝，經(jīng)過沉淀形成污泥

排至污泥處理系統(tǒng)。在絮凝沉淀反應(yīng)池入水口設(shè)有攪拌機，它使污水與絮凝充分

混合達到良好的絮凝效果，攪拌機控制方式為長時間運行。刮吸泥機的運行通過

定時控制完成，在上位機設(shè)置定時調(diào)節(jié)畫面，可通過其設(shè)置啟/停時間間隔

IV、本站控制的I/O點

DI：80；DO：48；AI：16；AO：0。（包括預(yù)留量）

2.2.22#PLCBAF生物濾池處理子站

2#PLC站位于BAF配電控制室內(nèi)，其監(jiān)控范圍為：BAF生物濾池、反沖洗

水池、接觸消毒池、加氯間，實現(xiàn)方式為現(xiàn)場操作終端（觸摸屏）+可編程序控

制器（PLC）+儀器、儀表及變送器。

I、控制單元主要設(shè)備構(gòu)成：

a）用于本站自動控制、工藝參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng)，包括CPU

模塊、DLDO、AI、AO模塊和各種網(wǎng)絡(luò)通訊接口適配器等；

b）過電壓保護器以及各種隔離器；

PLC作為控制器，現(xiàn)場顯示控制屏作為現(xiàn)場人機接口，完成對工藝參數(shù)，設(shè)

備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行監(jiān)測和控制。通過網(wǎng)絡(luò)把信號送中央控制室計算機

操作站完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。

II、主要監(jiān)控對象

序號構(gòu)筑物測控設(shè)備數(shù)量單位

1配水井電容式液位計4臺

2曝氣調(diào)節(jié)閥4臺

3曝氣鼓風機4臺

臺

4曝氣冷卻水閥4

BAF生物濾池

5出水渠閘門4臺

6進水閥8臺

7DO儀4套

8壓力變送器8套

9潛水泵2臺

廊道集水井

10液位開關(guān)2只

11反沖洗鼓風機3臺

12反沖水泵7套

13反沖洗水閥4臺

臺

14反沖洗氣閥4

反沖洗水池

15反沖出水閥3臺

16液位計2A

17壓力變送器9套

18電磁流量計1臺

臺

19潛水泵2

21液位計1臺

接觸池

臺

22COD計1

臺

23SS濃度計1

IIL實現(xiàn)的主要功能

?檢測配水井液位、排泥管到壓力并顯示。

?根據(jù)進水流量控制進水調(diào)節(jié)閥；

?實現(xiàn)對曝氣鼓風機的控制，并根據(jù)工藝要求啟/閉曝氣閥；

?按工藝要求實現(xiàn)對氣水反沖過程的自動控制；

?根據(jù)液位及需要控制接觸池潛水泵的啟停。

控制方案

BAF生物濾池是本污水處理廠的關(guān)鍵，此處控制方案的優(yōu)劣直接影響到出

水水質(zhì)。工藝要求對各濾池的進水調(diào)節(jié)閥、出水閘門、氣沖閥、水沖閥、排水閥、

泄氣閥及鼓風機、反沖水泵進行監(jiān)控，來控制濾池的正常過濾和反沖洗這兩個過

程。實現(xiàn)過程控制可通過手動和自動兩種方式。

?手動過程控制

手動控制通過控制柜面板上的按鈕和旋鈕完成。

?過濾階段

正常過濾階段，每格濾池PLC模擬量輸出控制進水閥調(diào)節(jié)閥的開度控制進水,

使濾池濾床上的水位保持恒定，從而保證出水水質(zhì)。在此階段通過控制曝氣鼓風

機及曝氣進氣閥達到控制曝氣量的目的，使濾料保證很好的生物作用，起到凈化

水質(zhì)效果。

?反沖洗階段

濾池反沖洗過程，當某濾池運行到一定時間后，手動將出水閥開到最大開度，

等到水位降到過濾水位時，關(guān)閉出水閥。打開排水閥，打開氣沖閥，起動鼓風機，

進行氣沖3分鐘。打開反沖水閥，起動反沖水泵，進行混和沖洗3分鐘。關(guān)閉氣

沖閥，停鼓風機，進行水沖3分鐘。關(guān)閉反沖水閥，停反沖水泵，沖洗過程結(jié)束。

將泄氣閥打開排氣3分鐘，同時將濾砂沉下。開進水閥3分鐘，進行漂洗。漂洗

后關(guān)進水閥，等待一分鐘，關(guān)排水閥。開進水閥等待水位上升到過濾水位時，慢

慢打開出水調(diào)節(jié)閥，進入正常過濾階段。

濾池有水頭損失上限值、水位上限值、濁度上限值、沖洗周期、人工強制

等五種申請沖洗方式向調(diào)度PLC申請沖洗。當某一格濾池被允許沖洗時，此格濾

池即進入沖洗狀態(tài)。此時，將出水閥開到最大開度，等到水位降到過濾水位時，

關(guān)閉出水閥。打開排水閥，打開氣沖閥，起動鼓風機，進行氣沖3分鐘。打開反

沖水閥，起動反沖水泵，進行混和沖洗3分鐘。關(guān)閉氣沖閥，停鼓風機，進行水

沖3分鐘。關(guān)閉反沖水閥，停反沖水泵，沖洗過程結(jié)束。將泄氣閥打開排氣3分

鐘，同時將濾砂沉下。開進水閥3分鐘，進行漂洗。漂洗后關(guān)進水閥，等待一分

鐘，關(guān)排水閥。開進水閥等待水位上升到過濾水位時，慢慢打開出水調(diào)節(jié)閥，進

入正常過濾階段。

1）模擬量參數(shù)采集：

實時采集進氣管、進水管壓力，鼓風機、水泵運行電流，進水流量、進水閥

的開度等信號

2）數(shù)字量輸入信號采集

濾池的閥門運行信號，包括進水閥、出水閥、水沖閥排水閥、進氣閥、出氣

閥的開關(guān)信號、相關(guān)的故障信號。

3）數(shù)字量輸出信號采集

濾池進水閥、氣沖閥、水沖閥、排水閥、排氣閥的開關(guān)輸出；進水閥開度調(diào)

節(jié)。

?設(shè)備管理

在自動控制方式下，對有備用的設(shè)備，可編程邏輯控制系統(tǒng)（PLC）應(yīng)對其

進行輪換控制，輪換控制應(yīng)按照先啟動“運行時間”較短的設(shè)備，先停止“運行

時間”較長的設(shè)備。

控

制流

程圖

如下:

Y

IV、本站控制的I/O點

DI：224；DO：96；AI：32；AO：Oo

2.2.33#PLC污泥脫水系統(tǒng)處理子站

3#PLC站位于污泥脫水間配電控制室，其監(jiān)控范圍為：脫水機間、貯泥池、

廠區(qū)污水池，實現(xiàn)方式為現(xiàn)場操作終端（觸摸屏）+可編程序控制器（PLC）+

儀器、儀表及變送器。

I、系統(tǒng)構(gòu)成

3#PLC站由以下主要設(shè)備構(gòu)成：

a）一臺現(xiàn)場顯示操作屏；

b）用于本站自動控制、工藝參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng)，包括DL

DO、ALAO模塊等。

c）用于與設(shè)備級工業(yè)控制網(wǎng)相通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊適配器；

d）過電壓保護器以及各種隔離器。

PLC作為控制器，完成對工藝參數(shù)，設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行監(jiān)測和

控制。通過以太網(wǎng)送至中控室完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。

II、主要監(jiān)控對象

序號構(gòu)筑物測控設(shè)備數(shù)量單位

1刮泥機1臺

2儲泥池污泥泵1套

臺

3超聲波液位計1

4離心脫水機2臺

臺

5加藥裝置1

臺

6加藥泵2

濃縮脫水間

7保桿泵2臺

臺

8輸送機1

臺

9沖洗電動閥2

10潛水泵2臺

廠區(qū)污水池

11液位計2套

III＞實現(xiàn)的主要功能

1）根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，完成對污泥貯泥池的控制;

本污水處理廠的污泥貯泥池具有兩個作用。第一是匯集管道輸送過來的稀污

泥；第二是起到污泥調(diào)質(zhì)池的作用，調(diào)質(zhì)池的作用是調(diào)勻污泥，使進入污泥濃縮

機的污泥濃度比較均衡。

根據(jù)液位控制儀測定的信號，PLC在實際運行中泥位太高時自動停止污泥泵

工作，泥位太低時自動停止污泥濃縮機的進料泵的工作，以調(diào)控本池的泥位保持

在工藝設(shè)計的合理范圍之內(nèi)。

3）根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，完成對污泥壓濾間設(shè)備的控制；

在脫水機房主要完成對污泥投加絮凝劑、混合、濃縮、脫水功能，最后生成

污泥餅外運。

絮凝劑配置、加藥設(shè)備主要包括加藥罐、投藥泵和靜態(tài)混合器組成。加藥罐

按全自動方式工作，首先將聚合物粉末在配藥池內(nèi)與自來水混合，并進行攪拌,

使聚合物溶解，然后將配好的聚合物藥液貯存在投藥池里。投藥泵將藥液提升送

到安裝在物泥貯泥池與污泥濃縮機之間污泥管上的靜態(tài)混合器，使藥液與污泥混

合。

濃縮是降低污泥含水率的一種方式，在污泥處置過程中，常采用重力濃縮的

方法作為污泥脫水的預(yù)處理，帶式濃縮機是連續(xù)運轉(zhuǎn)的污泥濃縮設(shè)備，一般進泥

含水率為99.2%,經(jīng)絮凝、重力脫水后含水率降低到95%?97%,濃縮時間一般

為10?30s,達到后續(xù)工藝進一步污泥處理的要求。一般情況下帶式濃縮機和帶

式壓濾機直接連接，因而污泥濃縮后可直接進入帶式壓濾機進行脫水。帶式濃縮

機可替代混凝土濃縮池及大型濃縮柵耙構(gòu)成的濃縮池，因而減少占地面積，節(jié)省

土建投資。

帶式壓濾機是一種連續(xù)運轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，由機架、布料箱、真空箱、濾

帶張緊裝置、濾帶調(diào)偏裝置、傳動機構(gòu)及擠壓輻組成。污泥經(jīng)過絮凝、低真空重

力脫水、低壓脫水、高壓脫水，壓軋段的停留時間約為1?5min濾餅隨濾布運行

到卸料輻時被卸落。

控制流程圖如下:

IV、本站控制的I/O點

DI：48；DO：16；AI：8；AO：Oo

2.2.44#PLC中央控制室處理子站

4#PLC站位于中央控制室，其監(jiān)控范圍為：高、低壓配電室、加藥間，實現(xiàn)

方式為現(xiàn)場操作終端（觸摸屏）+可編程序控制器（PLC）+儀器、儀表及變送器。

I、系統(tǒng)構(gòu)成

4#PLC站由以下主要設(shè)備構(gòu)成：

a）一臺現(xiàn)場顯示操作屏；

b）用于本站自動控制、工藝參數(shù)采集和網(wǎng)絡(luò)連接的PLC系統(tǒng)，包括DL

DO、ALAO模塊等。

c）用于與設(shè)備級工業(yè)控制網(wǎng)相通訊的網(wǎng)絡(luò)通訊適配器;

d）過電壓保護器以及各種隔離器。

PLC作為控制器，完成對工藝參數(shù)，設(shè)備的運行狀態(tài)、故障狀態(tài)進行監(jiān)測和

控制。通過以太網(wǎng)送至中控室完成指示、記錄、報表和報警打印等監(jiān)控管理功能。

II、主要監(jiān)控對象

序號構(gòu)筑物測控設(shè)備數(shù)量單位

1投加泵2臺

2干投機1臺

3進料泵2

臺

4計量泵2

加藥間

5加藥間軸流風機1臺

6攪拌罐2套

7液位計1套

8轉(zhuǎn)子流量計1套

9變壓器2臺

10高、低壓配電室高壓柜6面

11低壓柜13

IIL實現(xiàn)的主要功能

?檢測變壓器報警信號；

?檢測高壓柜電流、電壓、功率信號;

?檢測低壓柜出線柜分、合閘狀態(tài)；

IV、本站控制的I/O點

DI：16；DO：0；AI：24；AO：0。

2.3生產(chǎn)管理計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

生產(chǎn)管理計算機網(wǎng)絡(luò)由一臺數(shù)據(jù)服務(wù)器、4臺計算機終端、10/100M交換機

等設(shè)備組成。服務(wù)器置于中央控制室，4臺計算機終端根據(jù)不同情況，可分別放

在廠長辦公室、化驗室、技術(shù)科辦公室、工程師辦公室。

生產(chǎn)管理計算機網(wǎng)絡(luò)主要技術(shù)指標：

,通訊協(xié)議Ethernet

-通訊速率100M

生產(chǎn)管理計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的主要功能：

1）所有生產(chǎn)管理工作站可通過通訊服務(wù)器CSER瀏覽整個生產(chǎn)過程；

2）生產(chǎn)過程的全面查詢，包括廠內(nèi)全景、流程、過程參數(shù)、各種能耗、物

耗、進、出廠水流量以及歷史數(shù)據(jù)；

3）生產(chǎn)過程分析報告、報表和圖形；

4）根據(jù)專家系統(tǒng)向生產(chǎn)過程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)調(diào)度命令、調(diào)整生產(chǎn)過程工藝參數(shù),

優(yōu)化工藝處理流程；

5）設(shè)備資料數(shù)據(jù)庫和設(shè)備運行管理數(shù)據(jù)庫；

6）生產(chǎn)過程經(jīng)濟分析、財務(wù)核算、成本核算，帳務(wù)、工資、勞動、人事管

理；

7）可視化、多媒體的人機界面；

8）建立污水廠內(nèi)部的Intranet平臺，提供內(nèi)部網(wǎng)頁瀏覽、email、電子公

告、討論組等服務(wù)；

9）建立與外部Internet的雙向連接，便于對外提供信息發(fā)布服務(wù)和從外部

獲取信息，提供網(wǎng)頁瀏覽、email、電子公告、專家討論組等服務(wù)。建立現(xiàn)代企

業(yè)形象；

10）網(wǎng)絡(luò)管理維護；

為與外部計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（如行業(yè)網(wǎng)）的通訊預(yù)留接口，為遠期預(yù)留擴容能

力。

2.4全廠CCTV電視監(jiān)視系統(tǒng)

CCTV監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)全廠區(qū)域重要設(shè)備的監(jiān)控及廠區(qū)安防，便于中控室

值班人員及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場問題，排除故障及對警情的及時處理，保證生產(chǎn)正常進行。

本控制中心選用了閉路電視監(jiān)控行業(yè)（CCTV）的國際知名品牌的產(chǎn)品，前

端器材用的是日本SONY的彩色攝像機和日本精工鏡頭，即保證了系統(tǒng)技術(shù)的

先進性，又保證了較佳的性能價格比。

該系統(tǒng)通過矩陣控制前端的攝像機，完成系統(tǒng)編程、視音頻切換、調(diào)用預(yù)置

點、攝像機云臺鏡頭和輔助開關(guān)控制、報警設(shè)防等系統(tǒng)的功能。同時通過矩陣環(huán)

接功能選擇任意16路視頻信號進硬盤錄像機完成輔助控制功能，將16個攝像機

的全部動態(tài)畫面，顯示格式有1、4、9、16畫面分割。系統(tǒng)將攝像機圖像全自動

數(shù)字壓縮存儲在計算機硬盤上，硬盤自動循環(huán)記錄。另外通過硬盤錄像機與污水

廠局域網(wǎng)相連，將該監(jiān)視的圖像傳輸?shù)竭h端的計算機上。

所選矩陣主機，適用于32臺攝像機環(huán)接輸入和8臺監(jiān)視器,32個報警輸入,

操作人員隨時可以設(shè)定在任何監(jiān)視器運行的攝像機巡視序列，這些巡視最多有

32個位置，用來插入駐留時間不同的攝像機畫面，同一臺攝像機也可插入多個

位置。

可以建立攝像機或分組攝像機的32個巡視/序列，便于手動或自動調(diào)用到

監(jiān)視器上。每個巡視最多有32個位置。還可插入每臺攝像機的景物預(yù)置點和輔

助功能操作。巡視可以正向或反向進行。同一臺攝像機的插入也可包括在該巡視

內(nèi)。巡視中自動跳過與監(jiān)視器無關(guān)的攝像機。并行/成組切換：可將多臺攝像

機同時切換到多臺鄰接的監(jiān)視器上，以顯示一組相關(guān)的畫面。可建立32個獨立

的攝像機分組（并行/分組），每個分組中不超過8臺攝像機，每組攝像機可由手

動調(diào)用或包含在通用巡視序列中。并為用戶提供可編程的35個時間，可實現(xiàn)每

天、每周的自動布撤防，自動調(diào)用監(jiān)視器巡視序列。

解碼器可實現(xiàn)對云臺、鏡頭、備用開關(guān)等設(shè)備的控制，

控制碼分配器使系統(tǒng)接口能力增強，可將一個控制碼（曼碼）輸入變成16

個獨立的經(jīng)緩沖輸出的控制碼，用來控制解碼接收器用于攝像機現(xiàn)場，控制恒速

或變速云臺以及三可變鏡頭和其他輔助設(shè)備。每個輸出可用電纜傳送5000英尺

遠。

圖形系統(tǒng)管理機為用戶提供一良好界面，該軟件在WIN95/98/ME/

NT/2000/XP下使用，可顯示布防平面圖，簡化攝像機調(diào)用和位置識別。與矩陣

主機協(xié)同工作時能加強系統(tǒng)管理和控制，能提供一個操作簡單的、可增強系統(tǒng)控

制功能的多媒體用戶界面。可用于矩陣切換系統(tǒng)所監(jiān)管區(qū)域的活動狀況并進行報

警，讓用戶確定監(jiān)管區(qū)域的平面圖形以供觀察、并提供能指明該區(qū)域主要保安措

施的平面分布圖，任何在系統(tǒng)內(nèi)已確定的保安區(qū)域平面圖都可手動調(diào)出以便于觀

察和控制，同時亦可在報警發(fā)生時自動被調(diào)出顯示于屏幕.圖形系統(tǒng)管理亦可以

為出入通道控制系統(tǒng)和其它CCTV附屬設(shè)備，如畫面分割器，錄像機等，以及單

一工作站內(nèi)其它設(shè)備提供完善的控制功能。

3系統(tǒng)設(shè)計制作、調(diào)試及技術(shù)服務(wù)

3.1環(huán)境條件

電源要求：電壓AC220V（-12%~+10%）,頻率45Hz~55Hz,單相三線（TN-C

方式）；

工作環(huán)境要求：海拔高度＜1000米，溫度-5℃~+60℃,濕度5%~95%（無

凝露）；

噪音：1500VP-P脈寬0.1~1US,

抗振動：10~57Hz振幅0.075mm

57-150Hz加速度9.8m/s2；

3.2控制箱柜設(shè)計

設(shè)備外殼的保護等級遵照IEC529,具體如下：

在室內(nèi)的設(shè)備用IP54；

在戶外的設(shè)備用IP65；

在閥門井、測量井、水中或在地下的傳感器或其它設(shè)備用IP68。

所有設(shè)備的機箱有可鎖的門，在通風口或百葉窗設(shè)有濾塵裝置，風扇射故障

報警觸頭，連接到相應(yīng)的報警系統(tǒng)。

PLC柜的制作：

用2mm厚的鋼板裝配柜體，每一個門要用單獨一片鋼板制成；

所有的柜裝有嵌入式的鎖，并共用一個鑰匙，鋼制結(jié)構(gòu)構(gòu)成柜的框架；

外殼要用環(huán)氧樹脂粉末靜電噴塑，固化處理，外部的顏色最終由業(yè)主確定；

柜內(nèi)提供2條與柜體絕緣的接地銅排，一條用于信號和屏蔽接地，一條用于

設(shè)備的工作接地；

提供充足的端子，滿足工程要求并有20%余量；

柜內(nèi)配線使用線槽，線槽填充度不超過40%；

柜內(nèi)每個220VAe供電回路有斷路器，能承受250V、2500A短路容量；

24VDC回路為快速響應(yīng)帶發(fā)光二極管的玻璃式熔斷器。

端子繼電器采用PHOENIX產(chǎn)品，上有一個窟燈來指示損壞與否，并帶開合

指示。

柜內(nèi)安裝圖如下:

000電源控制層

mw”「控豺祓心

F*-OB...人機界面

6⑥原地控制層

□□□□□□□

□□□□□□a

moagm

建電SB開出層

因IL其它器件

3.3產(chǎn)品制造、運輸、保管

a、制造：

控制柜的制造包括設(shè)計、（業(yè)主）確認、元器件采購及檢驗、安裝、（廠

內(nèi)）調(diào)試及檢驗，具體分述如下：

b、設(shè)計:

若我們中標，我們保證在合同所規(guī)定的時間內(nèi)提供所有控制系統(tǒng)的認可圖三

份（附所有圖紙AUTOCAD軟盤一套）。

系統(tǒng)配置圖（AUTOCAD繪制）；

系統(tǒng)原理圖（AUTOCAD繪制）；

控制柜平面圖（AUTOCAD繪制）；

安裝板上元器件布局平面圖（AUTOCAD繪制）；

測控元件接線圖（AUTOCAD繪制）；

控制柜端子配線圖（AUTOCAD繪制）；

通信設(shè)備接線圖（AUTOCAD繪制）。

C、元器件采購及驗收

本條依據(jù)《中華人民共和國電力行業(yè)標準》（DL/T619-1997）有關(guān)條款。

所有元器件技術(shù)指標均滿足《招標書》所有的工作條件，具體技術(shù)指標及驗

收證明均由相關(guān)器件供貨廠家提供;

我公司有關(guān)人員對所采購的元器件均進行入庫前檢驗并填寫驗收單，以確保

所選用的元器件的可靠性；

我公司在交貨時一并將所有元器件有關(guān)證書及驗收證明（復(fù)印件）提交給業(yè)

主。

3.4控制系統(tǒng)集成

（一）電氣安裝

A控制柜（箱）整體技術(shù)要求

控制柜（包括柜上的全部設(shè)備和插件）具有足夠機械強度和正確的安裝方法。

我公司將負責控制柜內(nèi)部的正確接線，提供的設(shè)備特性和功能完全滿足技術(shù)規(guī)范

書規(guī)定的所有要求。

柜的機械結(jié)構(gòu)能夠防止

?潮濕

?蟲和動物

?高溫和低溫時內(nèi)應(yīng)力變化，控制柜框架的松動

控制柜有前后門，開關(guān)柜門時能順利打開，不會有故障或振動。

控制柜內(nèi)元器件安裝在安裝板上，安裝板具有足夠強度，表面處理為鍍鋅。

控制柜具有散熱措施。

控制柜底部開安裝孔。

控制柜上有接地銅排，連接處保證可靠接地，并具有明顯接地標記，接地銅

排連接在控制柜主柜架背面，接地銅排裝有可靠的銅質(zhì)螺栓，用于連接到接地網(wǎng)