污水处理厂自控系统改造方案.docx

自动化改造方案项目名称污水处理厂控制系统升级改造方案周飞、前言随着科技水平的不断发展和提高，采用计算机系统对生产的管理越来越深入到各行各业的应用之中。因此，采用计算机为核心建立一个对污水厂进行全面管理的自动化控制系统，不但切实可行，而且能够全面提升企业的管理水平和生产效率，从而提高企业的生产效益。污水处理厂工程监控系统包括了对厂区内部整个污水处理工艺流程的监测和控制。在整个生产厂区内，包括了粗格栅间、污水提升泵房、细格栅间、沉砂池、生化池、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、贮泥池、污泥浓缩脱水间、出水流量计井、紫外消毒渠以及总变配电室等，通过本监控系统能够对这些过程进行全面监测和控制；同时，通过本监控系统，使得这些控制既能够通过监控中心进行，还能够采用闭环控制方式进行。

二、简介

三、系统综述

1、项目概述污水处理厂控制系统由中央控制室操作站、现场控制站和闭路视频监控组成，用于该厂的过程控制和全厂监控管理，采用集散型控制结构。由于现系统部分功能不能实现，部分功能需要加强。其中中控部分监测数据与中控室数据不匹配，上位机组态软件对监控数据的历史曲线、实时曲线部分显示不正常（曲线根本就没有，有30多组需要显示曲线）；自控部份信号不正常；部分视频监控不能正常显示等。现在系统需要全面升级，修复原有问题。

2、原系统存在问题汇总

(1)、自控部分a、D型滤池PLC触摸屏显示缺少出水流量显示，多了一个液位显示b、脱泥机房1#2#加药机运行信号相反，需要进行互换恢复C、进水流量计无计量故障恢复

(2)、中控部分a、出水在线监测数据（流量、COD、TP、TN、NH3N）与中控数据不匹配；生化池仪表（主要为DO、MLSS）现场与中控数据不匹配。问题分析：出现此种问题，原因是多方面的，干扰问题，程序问题，仪表自身问题，接线问题都有可能造成以上故障。现系统采用以太网进行数据传输，以太网抗干扰性能较强，数据传输受干扰可能性不大。仪表显示数据和采集到数据不匹配，多出现在程序对信号的处理不正确，如信号的转换，滤波的处理等，其次是仪表到plc模块的信号线存在干扰问题。解决方法：首先对系统现在存在的强弱电走线不分情况进行纠正，进行重新布线，将干扰降到最低。检测仪表信号输出信号是否正常，仪表输出信号类型和plc模块信号类型是否匹配，如果都正常，问题就出在程序对信号的处理问题上，需对程序进行修改。

(5)问题：中控室上位机组态软件历史曲线、实时曲线部分无法正常显示等。问题分析：历史曲线，实时曲线为组态软件内部的一类通用控件，此问题纯为系统组态程序问题，系统最初就没有做好。解决方法：中控室软件是整体的，并且没有源代码，无法对原来的程序做修改，只能重新组态中控室监控软件。

(6)问题：需要具备与环保部门联网传输的接口；新增网络查询系统，实现厂领导随时随地地查询设备运行情况；问题分析：这几项问题都是中控上位软件的问题，虽然上位机目前采用Wincc组态软件，有网络访问功能，但是现在没有应用此功能。解决方法：更换该软件，采用在国内应用较为广泛组态王软件。该软件具有良好的扩展性，支持国内大部分工控产品的驱动程序，具有开放的接口，便于与环保联网，支持冗余热备功能。

(7)问题：现场存在多个视频通道无信号无法使用的情况，部分摄像头已经拆除解决：对原有系统要进行全面检查，包括线路通断测试、防雷系统检验等，更换摄像头，恢复系统。

(8)问题：系统运行缓慢问题分析：机器硬件老化，系统配置低等原因解决方法：系统运行慢问题单独从系统和软件进行优化比较有局限，运行速度提升小，本方案暂时不考虑更换工控机，继续沿用原来的，在系统和软件上面进行优化。但是如果不升级硬件系统，速度的提升非常有限，甚至无法提升。

2、系统节能升级改造由于采用变频调速后，风机、泵类负载的节能效果最明显，节电率可达到20`%,这是因为风机水泵的耗用功率与转速的三次方成比例，当用户需要的平均流量较小时，风机、水泵的转速较低，其节能效果也是十分可观的。而传统的挡板和阀门进行流量调节时，耗用功率变化不大。由于这类负载很多，约占交流电动机总容量的200%，它们的节能就具有非常重要的意义。污水处理厂的设备是全天候运转的，而且曝气机和提升泵是污水处理的核心设备，对曝气机的鼓风机和提升泵进行节能改造，有很大的节能空间。

(1)、鼓风机变频节能改造鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池，让空气中的氧溶解在污水中供给活性污泥中的微生物。鼓风机在正常状态下起动时，电流冲击较大，容易引起电网电压波动，而鼓风机风压一定，风量只能靠工作台数及出气挡板来调节，实际生产运行中往往是通过调节挡板来控制，即增加管道阻力。因而许多能量多浪费在挡板阀门上。随着节能设备的广泛应用，利用节能设备调速范围宽，机械特性硬等特点，在风机上应用，变频启动功能大大的减小了电机起动时对电网的冲击，而且在正常运行的时候，将出挡板门开到最大，根据工艺和参数的要求，适当的调节（通过控制系统的电位器）电机的转速来调节管道的风量，从而来调节污水中的氧气含量。可以实现在中控室远程调节电机转速，达到调节风量的目的，而且可以根据溶解氧传感器反馈的信号很方便的实现闭环自动控制。免去了许多繁琐的人工操作，并且具有明显的节电效果，用两台节能设备控制两台风机，其中一用一备，电机的功率P55KW，设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250转/分。若风机正常在970转/分以下连续可调，污水处理每天所需的供风量为1.5Q。a、一台正常运行，一台节能设备运行；则全速P0（55610P4RUPVC80mm4m/根50根7STEP7v

5.46ES78100KA51套西门子8高清摄像头NST33016A1个正泰6塑盒空开NM1250/10250A线圈2200HZ5个正泰8铜头250A70颗正泰9端子TC300380V/300A1个正泰11电压表42L6A450A1只正泰13电流互感器LMZJ110A16A1套正泰15按钮LA103档位1个正泰19继电器JZ2BD231EOO11套23辅材1批24风扇/防护罩1套25安装调试26运输费27其他以上为一套，总计两套。总计2大写

3、自动化升级及其进水监测改造物品清单、报价序号名称型号规格单价数量合计备注1S7300cpu6ES73150AB0CPU3150BA011KA011BL001BH017KF015HF008LF201AF3010A16A1套正泰12按钮LA103档位1个正泰16继电器JZ200CPU2241台西门子18辅材19风扇/防护罩1套20安装调试21运输费22其他总计大写

六、标准和规范本次系统改造将严格执行国家和行业内有关标准和规范，将符合或不低于下面所列标准或规范：GB336XXXX1998光纤总规范GBXXX计算机软件开发规范GB745XXXX1992工业控制用软件评定准则GB7260不间断电源设备EN50082通用抗干扰标准IEC60381用于过程控制系统的模拟信号IEC60625可编程测量仪表IEC61000电磁兼容（EMC）IEC61131可编程控制器IEC61158用于工业控制系统的现场总线标准IEC61643低压浪涌保护装置

七、品质承诺