水厂自控系统建设方案

第一篇：水厂自控系统建设方案

徐圩水厂自控系统建设方案

刘朋

江苏方洋水务有限公司

目录

1.徐圩水厂自控系统的构成............................................2

1.1自控系统结构与目标...........................................2 1.2控制方式.....................................................3 2.中控室............................................................3

2.1运行监视.....................................................3 2.2运行控制.....................................................3 2.3数据管理.....................................................3 2.4报警处理.....................................................4 2.5报表及打印...................................................4 2.6 Web数据服务.................................................4 3.各子站控制........................................................4

3.1 原水泵房控制站..............................................4 3.2 高效澄清池控制站............................................5 3.3 翻板滤池控制站..............................................5 3.4 加氯加药间控制站............................................7 3.5 臭氧活性炭间控制站..........................................7 3.6 送水泵房控制站..............................................8 3.7 污泥脱水间控制站............................................8

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1.徐圩水厂自控系统的构成

徐圩水厂自控系统网络拓扑结构采用光纤以太环网结构，在这种网络结构下，每个子站都可以通过两条不同的通道与中控室进行通讯，即使网络中的一处光纤受到损伤，也不会影响中控室与主站之间的通讯。

徐圩水厂自控网络拓扑图

1.1自控系统结构与目标

徐圩水厂自控系统按照分散控制，集中管理的原则配置，全厂拥有一处中控室，管理整个生产过程，并且在取水泵站、高效澄清池、加药加氯间、滤池、活性炭处理间、送水泵房和污泥脱水间分别设置有PLC控制站，PLC控制站组成光纤以太环网，各控制站负责处理各站的数据采集和控制任务。

自控系统具有以下功能：

1)在线实时显示各工艺环节的生产数据，并根据工艺的要求对生产过程中的异常数据进行不同方式的显示及报警提示；

2)实时显示全厂生产过程中各重要设备的运行状态及参数，并对异常情况进行显示和报警提示；

3)根据进水流量、出水浊度和加药配比值来实现加药系统的自控控制； 4)采用自动调节实现滤池的恒水位过滤。反冲洗根据滤池水位、滤层上下差压和阀门开度实现运行、反冲洗到再运行的全过程控制，同时也可实现在操作画面上进行人工强制反冲洗；

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5)系统可根据出水总管压力自动进行水泵的启停与调节。1.2控制方式

徐圩水厂所有电动设备均设集中控制和现场控制两种控制方式，其中集中控制由运行人员在中控室上位机上进行，现场控制则在就地控制箱上操作完成，并且拥有两种优先级，集中控制为最低优先级，而现场操作为最高优先级。

中控室设置有自动/手动两种控制方式，其中手动控制由运行人员在中控室上位机上进行控制，自动控制可由PLC系统根据现场采集的信号经逻辑运算后自动进行调节。

现场控制设有远程/就地两种控制方式，其中远程方式由PLC控制站进行控制，就地方式由运行人员在现场的控制箱上进行手动操作。通常情况下，采用远程控制方式进行控制，在控制系统维护或者检修时，切换为就地方式进行操作，确保生产的连续进行。2.中控室

中控室是整个控制系统的核心，集成了生产运行过程中所有实时数据，可以对整个厂区的全部生产过程进行集中监视、管理及控制。同时，能够对生产过程中出现的各类报警进行显示及报警提示，并对运行数据进行记录。

中控室通过光纤环网与各站PLC控制站进行通讯，中控室内有两台操作员站计算机用于监控厂区的运行，运行人员通过操作员站的上位画面监视生产过程，调整工艺参数，并控制现场设备。2.1运行监视

运行人员通过操作员站上位机对厂区的生产过程进行监视，包括设备的状态、现场仪表数据、事故报警、历史数据等，用于实时、全面掌握厂区的生产过程。2.2运行控制

运行人员通过操作员站上位机可根据需求以及调度指令调整厂内生产，根据监视设备状态和运行记录，优化生产方式。2.3数据管理

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操作员上位机记录有各厂房系统上传的数据，并对这些数据进行处理，形成历时数据库、生产报表。根据历史数据库，可分析生产质量、成本指标，并对设备的运行进行管理。2.4报警处理

当生产过程或设备出现异常情况时，中控室发出报警提示及声音报警信号。报警类型包括： 1)水泵故障；

2)压力、液位、流量异常； 3)螺杆泵、搅拌机等设备故障； 4)控制系统发现异常； 5)通讯故障。2.5报表及打印

中控室上位机自动生成日报表，报表中有实时数据和统计数据，并可通过打印机进行打印。2.6 Web数据服务

系统可通过Web服务器将运行数据发布至网络，需求人员可通过网络进行查看。

3.各子站控制 3.1原水泵房控制站

原水泵房水泵的启停由调度人员根据清水池水位、送水泵房运转情况及外网需求变化决定。PLC控制系统可实现主要设备的信号监测，一步化启停和相应的故障处理。泵房水泵在备用状态下进水阀敞开，水泵启动时先开水泵，再将出水阀开到位，水泵停止的顺序为关出水阀门，关水泵。在信号的连续监测过程中，出现设备没能正常完成动作，或监测到的数据超标，即在现场触控屏和中控室上位机跳出报警提示，同时将正在执行的命令复位，由操作人员根据实际情况解决设备故障，待设备故障清除后，可在现场触摸屏或中控室上位机上清除报警提示，江苏方洋水务有限公司

再行启动。原水泵房控制站的所有数据通过网络专线与徐圩水厂中控室进行数据交换。

1)原水泵站出水控制采用串级控制来控制出水总管压力。串级控制的主控量为出水总管压力，副控量为原水泵站吸水井液位。把出水总管压力控制在0.25~0.3MPa之间；

2)原水泵的互备联锁。4台水泵根据水厂及原水用户的运行负荷大小，互备联锁模式分为一用两备，两用一备，并且可根据每台泵的运行累计时间进行循环启动，实现水泵均匀磨损，避免某台水泵经常使用造成设备疲劳或长时间不用造成锈蚀；

3)格栅机的自动控制。格栅机通过时间继电器进行控制，每一小时运行十五分钟，当格栅机到达运行时间，启动格栅机，这样既能保证粗格栅每次运行都能耙上一定量的垃圾，提高运行效率，又能防止由于垃圾过多对格栅机造成损坏；

4)本控制站采集所有原水泵房各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及徐圩水厂中控室。

3.2 高效澄清池控制站

1)自动排泥控制

根据测得的澄清池出水浊度数据，通过对运行工况的分析，在保证澄清池出水浊度处于最佳范围的情况下，求得开始排泥的最佳浊度值和结束排泥时最合理的浊度值，作为自动排泥的上下限（此设定值可在线修改）。当浊度达到上限设定值，发出开始排泥预警并自动开启排泥电动阀，关闭回流电动阀，开始排泥；当浊度值降到下限设定值时，发出停止排泥的信号，开启回流阀，关闭排泥阀。

2)污泥回流控制

制水时根据来水量及污泥回流比自动控制污泥螺杆泵的启停和调节，同时打开污泥回流阀，关闭污泥排泥阀。

3)本控制站采集所有高效澄清池各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。

3.3 翻板滤池控制站

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1)恒水位滤水自动控制

滤池水位的变化受进水量的变化、滤层阻塞值、过滤周期、待滤水浊度因素影响。采用对滤池进行恒水位控制，使得滤池在生产周期全过程滤速根据生产情况自动调节，避免了滤池在生产周期初始阶段滤速过快，后期滤速过慢的问题，从而使滤后水浊度在生产周期内相对稳定。采用超声波液位计检测滤池液位变化作为过程变量（PV），然后与设定值（SP）进行比较，计算出过程变量的变化趋势，再输出控制信号（CV），调节出水阀来控制滤速，保持滤池液位恒定。

2)翻板滤池自动反冲洗自动控制

滤池反冲洗启动的控制条件是出水阀位超过高限、滤池差压值达到设定值、液位值超过高限和人工干预，当前三种条件同时满足，或后一种条件满足时，就启动自动反冲洗系统。系统的运行是由PLC的顺序控制系统逻辑控制的，其控制如下: 步骤1：启动条件预设（阀位高、差压高、液位高、人工）； 步骤2：条件触发自动反冲洗；

步骤3：关闭滤池进水阀，待滤池液位降至设定高度，关闭滤池出水阀。步骤4：开反冲洗风机放空阀，启动反冲洗风机，延时60s待风机运行稳定； 步骤5：打开反冲洗进气阀，关闭反冲洗放空阀； 步骤6：延时5min进行气冲；

步骤7：启动反冲洗水泵，延时10s待水泵运行稳定，打开反冲洗进水阀； 步骤8：液位上升至设定值，切换至下一滤池； 步骤9：液位下降至设定值，打开反冲洗进水阀； 步骤10：开反冲洗风机放空阀/关闭反冲洗进气阀。步骤11：停止反冲洗风机运行； 步骤12：停止反冲洗给水泵运行；

步骤13：关闭反冲洗进水阀和反冲洗给水泵出口阀；

至此反冲洗周期结束，进入下一个过滤周期。滤池的反冲洗在不频繁启停反冲洗水泵的情况下，可通过同时冲洗两组或三组滤池，以其中一组滤池作为气冲

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与水冲的过渡。

滤池的自动反冲洗系统控制将充分考虑现行实际生产运行情况修正控制参数，在上位机操作界面上将为运行人员预留相关控制参数的修改界面。

3)本控制站采集所有翻板滤池各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。

3.4 加药加氯间控制站

1)加药投加自动控制

加药投加量主要根据澄清池、滤池出水浊度、原水流量和配比值来自动控制。前馈控制确定一个给出量，然后以高效澄清池、滤池出水浊度作为后馈信号来调节前馈给出量。由前馈给出量和后馈调节量就可获得最佳剂量。采用多因子前馈-反馈控制系统来控制投药，在PLC上用程序来实现以待滤水浊度为控制目标的多因子前馈-反馈控制系统。

2)加氯自动控制 前加氯自动控制

前加氯的主要目的是杀死水中的微生物或氧化有机物，对前加氯自动控制采用进厂水流量比例前馈自动控制，其运算公式为Y=A*K*Q,Y为前加氯的投加量（mg/L），A为给定值，K为单位原水投氯量（mg/L），且该值可根据原水水质分析数据进行动态补偿调整，Q为原水进水量（m3/L）。

后加氯补加氯自动控制

出水总管余氯值与其设定值进行比较，控制系统根据两者的偏差情况，采用动态调节，使出水余氯稳定在设定值附近。

前加、后加氯自动控制可迅速调整由于处理水量变化产生的氯需求变化，可对余氯偏差进行更准确的修正，调整特性简单，同时也保证了出水质量的稳定性。

3)本控制站采集所加氯加药间各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。

3.5 臭氧活性炭间控制站

1)臭氧发生系统

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臭氧系统通过以太网与主站进行数据通讯，实现在线监测臭氧发生系统的运行状态，主控系统依据进水水量实时发送臭氧投加量至臭氧发生系统。

2)活性炭系统

通过进水流量可监测到活性炭罐的进水情况，当流量降至设定值将提示进入反冲洗，打开反冲洗进水阀和出水阀，通过压力变送器监测反冲强度，反冲600s后，停止反冲洗泵，关闭反冲洗进水阀和出水阀，打开滤水进水阀和出水阀，进入备用状态。（活性炭处理间手动阀已经联系施工单位查看过现场，正在准备采购阶段。）

3)本控制站采集臭氧活性炭间各仪表数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。

3.6 送水泵房控制站

送水泵房控制系统，根据设定的出厂水压力自动调节工频水泵的运行数量和变频水泵的运行频率，当管网负荷增大，变频水泵的频率控制达到高限时，自动增加一台工频水泵投入运行，当管网负荷减小，变频水泵的频率控制达到低限时，自动减少一台工频水泵运行，根据管网负荷变化实时对水泵运行状态进行动态调整。PLC控制系统根据指令，一步化启停水泵。在信号的连续监测过程中，出现设备没能正常完成运行，或监测到的电流超限等异常情况，即在现场触控屏和中控室上位机跳出报警提示画面，同时将正在执行的命令切除，改为启动另一台水泵，由运行人员根据实际情况解决后再投入备用并清除报警。

本控制站采集送水泵房各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。3.7 污泥脱水间控制站

通过调节池液位控制两台污泥泵，同时污泥浓缩机定时启动和停止。当启动离心机前，污泥浓缩机出口污泥泵将污泥输送至污泥储池，液位达到设定值后，启动污泥脱水间螺杆泵、一体化加药机和离心机。

本控制站采集污泥脱水间各仪表、水质分析数据及相关泵阀设备启停信号传送至现场触摸屏及中控室。

第二篇：楼宇自控系统施工组织设计方案

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BAS（楼宇自控）系统施工组织设计

第一章 工程概况

天津开发区**学院位于天津经济技术开发区新城东路以东第三大街南侧。建设单位为天津经济技术开发区，设计单位为建设部建筑设计院。西部教学区设教室，实验室及办公室等六栋单体建筑。东部生活区设餐厅，活动中心及教职工学生宿舍等十栋单体建筑。目前主体施工已经开始，预留、预埋现暂由主体施工单位实施。天津开发区**学院弱电工程主要含三个主要子系统，楼宇自控系统，综合布线系统，公用天线电视系统。

第二章 工艺概况

本建筑楼宇自控系统中央控制室设在3区地下一层，由计算机、显示器、打印机、通讯接口和楼宇系统软件及用户软件组成的。由中央控制室引出3条专用通讯线到教学楼各区及学生餐厅。现场控制器由一台XL500子站、37台XL100子站组成，分别对教学楼各区及学生餐厅内的暖通空调、给排水系统相应机电设备进行监控。

第三章 施工准备工作

一、人员准备

成立“天津开发区**学院弱电工程项目经理部”。委派具有丰富施工经验和组织指挥能力的人员任职，统一组织、管理、协调，下设各专业工种技术、质检、安全等部门，配合相关专业工程师，层层把关，全方位控制工程进度、技术质量、安全和日常工作（组织机构见附表一）

二、设备的选型和主材的审定

设备的选型、主材的审定将严格遵循下列原则

1． 严格按照招标文件对有关设备、材料的规定和设计图纸的要求执行。2． 凡我公司直接订货的设备、材料严格按照我公司程序文件《采购工作

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程序》、《合格分供方评定工作程序》、《产品标识和可追溯性工作程序》、《进货检验和试验及其状态工作程序》执行。并将2－3个厂家的产品资料（质量证明及产地证明）报请建设单位审核认可，未经建设单位审定的产品我方不得采购。

3． 主要设备、材料见附表二“主要设备、材料明细表”。

三、现场临时设施

我公司与业主签订合同后，即与业主及与工程总承包单位落实施工所必需的临时设施，如现场管理用房、仓储地点、用水用电等。保证按业主规定的日期开工。

四、技术准备工作

1．提前安排本工程的工程技术人员，对技术工作进行技术交底、工程内容交底、工艺流程交底、熟悉所安装设备的性能、特点及规定，使所有人员在进入施工现场前胸中有数。

2．技术部门根据本工程特点，认真组织好图纸会审，并结合本工程各项目的实际需要制定有针对性的分项施工方案。根据方案要求和有关技术、质量规范、组织施工人员进行技术交底和技术培训。

3．通过认真审查施工图纸及有关施工资料，及时准确地做出施工预算，经批准后由物资供应部门供应部门筹备。

第四章 施工进度计划

本施工进度计划主要包括工程项目的进度计划、各专业劳动力计划和施工机具计划三个方面。

一、工程进度计划

工种项目进度网络计划的编制，主要依据下述原则：

1．业主关于2000年4月25日开工，2000年6月30日竣工的要求；（见安装工程进度计划表三）

2．国内外施工工艺标准规定的施工方法和施工工艺流程； 3．施工图纸和设计说明；

4．各工种之间的施工顺序和搭接关系；

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5．本公司多年形成的施工经验和施工方法；

6．合同签定后，将依据甲方要求，结合土建总包及装修工程进度计划安排，可做适当调整。

二、各专业劳动力计划安排

为保证本工程各项内容按预定计划完成，在编制施工进度计划时，我们充分考虑到各专业的完成每道工序所需要的劳动力，编制了相应的劳动力计划。（见附表四）

三、施工机具计划

为保质保量完成本工程，达到招标文件和设计要求的标准，我们在分析了本工程的特点之后，结合我公司的机具力量编制了主要机具计划。（见附表五）

第五章 主要施工方法和技术措施

施工前根据现场情况详细制定方案，并按照施工流程图依次完成线管敷设、穿线及设备安装、调试工作。

施工流程图：

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施工阶段配合土建装修、空调、给排水工程进行管道、穿线、设备安装、调试、最终完成系统整体调试直至正常运行，中间进行管线的安装、清理、测试工作。

施工顺序：

管道预留——管路疏通——穿线校线——配合吊顶下线——配合装修安装设备——系统现场元器件安装——软件编制——局部调试——系统全面调试——运行

一、金属管道敷设

1）严格按图纸施工，配合其它专业做好管道综合。2）预埋（留）位置准确、无遗漏。

3）管道支吊架整齐、美观、牢固、管道连接处清洁、美观、电气连接严密、牢靠。

4）管口无毛刺、尖锐棱角。管口宜作成喇叭型。

5）金属管的弯曲半径不应小于穿入电缆最小允许弯曲半径。明配时，一般不小于管外径的6倍；只有一个弯时，可不小于管外径的4倍；整排管在转弯处，宜弯成同心圆的弯儿。暗配时，一般不小于管外径的6倍；敷设于混凝土楼板下，可不小于管外径的10倍。金属管弯曲后不应断裂

6）管子与管子连接，管子与接线盒、配线箱的连接都需要在管子端口进行。套丝。

二、线缆敷设要求

1）线缆的布放应平直，不得产生扭绞、打圈等现象不应受外力挤压和损伤。

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2）线缆在布放前两端应贴有标签，标签应清晰、端正、正确。3）电源线、信号线缆、双绞线缆、光缆及其他弱电线缆应分离布放。

4）Lucent提供的非屏蔽双绞线采用先进的双绞技术，利用线对

之间不同的绞距产生自感电容、电感进行自屏蔽，同时线对之间再进行绞合，这样不仅屏蔽了线对之间的电磁干扰，而且比较有效的屏蔽了外界的电磁干扰。兼之本系统要求配备全封闭、铁线槽、铁线管路由，并作接地处理，这足以满足对各种电磁干扰的屏蔽要求。另外设计路由时要求强电与弱电管线和插座相距50cm以上距离，避免相贴近、长距离平行布置，则完全能满足抗干扰的要求。5）线缆之间不得有接头。

三、设备安装

1．设备开箱点件

设备在运输就位前必须进行开箱验收，协同业主代表检查外观有无一次搬运造成的损伤，有无保管不善造成的锈蚀进水问题，检查设备零部件是否符合装箱单，并做好三方签认记录。主要检查项目有：

（1）外观检查；（2）出厂合格证；（3）设备性能说明；（4）零部件的数量。2．设备运输

设备运输必须包装完好。

3．设备安装

（1）所有设备安装前应核对设备订货单，设备合格证。

（2）设备安装前进行检查，并按厂方提供的说明书要求及严格按照国家设备安装条款要求进行施工。

（3）当风道温度传感器与湿度传感器一同安装时，应注意顺风或水走向，温度应置于湿度传感器上侧。

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（4）各个传感器不应安装于管路弯头处。

（5）风阀驱动器安装一定要注意阀的叶片轴与驱动器轴同心。

（6）电动阀门驱动器安装，注意阀的实际开启方向于驱动器指示方向相符。

（7）流量计安装一定要注意于直管段竖直安装，流量计前至少要有10倍流量计通径的距离；流量计后至少要有5倍流量计通径的距离。

四、校线及调试

1）在各分项工程进行的同时做好各系统的接校线检查，为调试做好准备。2）严禁不经检查立即上电。

3）严格按照图纸、资料检查各分项工程的设备安装、线路敷设是否与图纸相符。

4）逐个检查各设备、点位的安装情况，接线情况。如有不合格填写质量反馈单，并做好相应的记录。

5）各设备、点位检查无误完毕后，对各设备、点位逐个通电实验。通电实验为两人一组，涉及强电要挂牌示警，并记录。

6）通电实验后，进行单体调试，单体调试正常后，方可进行系统联调。涉及其它施工单位者，要事先通知到位，并做好相应记录。

五、施工工期控制

密切注意水暖专业的施工进度，及时将电动阀门的阀体、流量计提供给水暖专业的施工队伍，及时检查温湿度传感器安装孔的预留情况。

第六章

施工执行的规程、规范、技术标准和图集

JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计规范》 《高层民用建筑设计防火规范》

* GB50045－95

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GB50174－93 HONEYWELL 《电子计算机机房设计规范》 《应用手册》

《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》 《通风与空调工程施工及验收规范》

第七章

工程质量和综合管理措施

一、工程质量管理

（一）管理职责：

1．项目经理职责：对本工种的施工项目的质量管理工作负全面责任，履行项目承包合同中的条款，是本项目质量第一负责人。

2．项目总工程师职责：是本项目技术和质量的直接领导者，协助项目经理对工程质量管理工作进行具体组织和指导。

3．专业工程师职责：协助总工程师组织施工图纸会审、技术交底，编制保证质量的技术措施，解决施工中技术质量问题。

4．项目副经理职责：

（1）负责调配人力、物力、保证工程按图纸和规范施工，并对工程进度负责。

（2）协调同顾客、总分包的关系，使质量计划和质量目标得以实施。

（3）负责现场文明施工管理，并组织参加现场文明施工检查。

（4）对现场的成品保护负责，组织制定《成品保护措施》、《成品保护责任书》，检查和督促措施的落实和实施。

（5）负责对现场审核结果中整改措施和质量纠正措施的实施。

5．质量责任工程师职责：

（1）对本工程的准备、施工、交付整个过程质量活动的控制、管理、监督改进负责。

（2）对本工程材料、设备的合格性负责。

（3）对施工图纸、技术资料、项目质量文件、质量记录的控制管理负责。

（4）定期或不定期组织本工种质量检查，做好分部工程质量评定的管理工作，并组织好工程资料的收集、整理工作。

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6．生产调度员职责：

负责组织本工程生产计划的制定及施工生产全过程的组织、指挥、协调。确保年、季、月生产计划须利完成。

7．计划统计员职责：负责本工程的计划统计工作，按期编报生产统计报表，深入施工现场，掌握工程进度，参加生产调度会，与施工员加强联系，检查月、季计划执行情况。

8．技术队长职责：

（1）负责本队（厂）承担项目的技术和质量工作，对本工程的准备、施工、安装、交付和维修过程质量活动的控制、管理、监督改进负责。

（2）对进场材料、设备的合格性负责。

（3）对施工图纸、技术资料、项目质量文件、质量记录的控制和管理负责。

（4）负责拟定本单位保证工程质量的技术措施，并审核作业指导书，施工方案，并检查执行情况。

（5）定期或不定期组织本队工程质量检查，作好各项工程质量评定管理工作，并组织好工程，保证资料的收集、整理工作。

9．施工员职责

（1）对所施工的项目负直接责任。

组织班组完成上级下达的质量指标，深入现场指导施工，严格按施工图纸、规程、规范施工，并组织班组进行自互检，工程一次验收合格。

（2）负责编制分部工程施工方案，技术交底或作业指导书，经主任工程师后组织实施。

（3）遵守工序质量制度，保证不合格工序不进入下道工序，对工序管理引起的质量问题负责，并对施工过程中检查出的质量问题组织返工处理。参加隐险、预检、试压、调试、竣工验收工作。

（4）组织参加设备，材料进现场的验证，并收集保存材料、设备合格证。

（5）工程竣工前应将生产过程中有关质量记录转交质检员，并对移交资料的准确性、完整性负责。

10．质检员职责

（1）严格监督按设计图纸、规程、规范等进行施工，以保障工程质量达到有关验收标准。

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（2）作好分部工程质量等级工作，参加隐蔽、试压、运行、分部工程竣工、检查、验收工作。

（3）认真填写工程质量检查记录，及时把检查发现的问题反馈给有关部门和人员。

（4）发现质量隐患，应及时向施工单位或施工人员提出，对重大质量隐患，有权责令现场停止施工并及时向上级部门和领导汇报，发生重大质量事故，及时监督施工单位用局面形式向上级部门和领导汇报。

11．设备、材料员职责

（1）负责工种设备、主要材料、辅助材料采购及验证，对验证中发现的质量总是及时反馈有关部门。

（2）负责审核采购物资的质量证明文件并保存。

12．计量员职责

负责提供工作所需适宜的计量器具，对工程检验，测量，试验用的计量设备，必须按规定进行检测，建立台账，并贴有合格标识。

13．施工班组职责

严格按照设计图纸、规程规范施工，认真做好自检互检，严把每道工序关，保证所施工项目达到有关验收标准。

（二）质量保证措施

1．本工程的施工全过程用ISO－9002质量保证措施体系的标准，建立健全本工程的《质量管理制度》，对工程的全过程实行有效的质量控制。

2．严格执行有关施工与验收规范，规程等技术法规，严禁颠倒工序施工。

3．严格执行上级有关质量管理制度以及项目经理部所制定的《质量管理制度》。

4．实行质量责任制，贯彻谁施工谁负责质量，谁主管谁负责质量的原则。

5．接受各级质量执法机关、部门的质量监督，接受建设单位及工程的质量监督与指导。

6．关键工序编制作业指导。

7．强化质量意识，严肃工艺纪律，严格按照图纸施工，认真贯彻施工组织设计、施工方案、技术交底及工艺标准等技术文件。

8．实行施工挂牌制，以便监督检查和严格自律。质量责任牌在分项工种质

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量评定后摘除。

9．各级质量检查员到岗到位，及时发现问题并督促纠正。对重要部位、重要工序要进行全检。各专业工程师坚持巡查，项目经理部定期召开质量分析评估会，分析质量形势，明确质量要求，学习有关法规和文件，对质量意识强，工程质量好的进行表彰、奖励；对质量意识差、工程质量差的进行批评、罚款并限期整改。

10．施工中所用的设备、材料、半成品的质量是保证工种质量的重要条件。因此，进入现场应进行复验，确定其符合有关标准后，才允许使用。

11．在施工全过程中坚持自检、互检并加强过程检查，加强质量指导，力争把质量问题消灭在萌芽之中。发生质量问题进行管理；填写质量信息传递表，指明问题所在，提出修改期限，按期复查，确认已经消除，经双方签字后存管理档案。

12．教室和标准办公室要先做出样板间经鉴定合格后再推广施工。

13．隐蔽工程有隐蔽前进行专门质量检查，在未达到合格标准前不得进入下道工序施工。隐蔽工程由各专业工程师、施工员、会同设计单位、建设（监理）单位共同按系统、部位、工序进行，验收合格后及时填写记录并由参检人员签认。

14．各项安装记录，检验记录、评定报告要随工程按实际情况及时填写，该工作作为项目部拨付工程款的重要依据之一。

15．建立工程质量登信息网络，及时掌握，及时反馈。

16．实行质量奖罚制度，奖优罚劣，作为辅助管理手段。

二、成品保护措施

① 管线应在平整、无积水的场地上码放整齐，下部设有垫托，并有防雨措施。线材、设备应有专用库房。

② 管线、线材及各种设备在装卸、运输和安装过程中应轻拿轻放，以防损坏成品。

③ 安装完的管线、桥架、设备要保证表面光滑洁净，暂停施工的管线，应将管线开口处封闭，防止杂物进入。

④ 交叉作业较多的场地，严禁以安装完的管线、桥架作为支、吊架。不允许将其它支、吊架焊在或挂在管线、桥架支、吊架上。⑤ 管线、线材及各种设备暂不安装的，由专人统一保管。

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⑥ 管线、线材及各种设备安装就位后，应在系统联通前做好外部防护措施，设备表面应不受损坏。设备系统安装就绪后，未正式移交使用单位的情况下，设备用包装箱进行包裹，以防止交叉作业过程中的磕碰。⑦ 机房应有专人保护，防止损坏，丢失零部件。

⑧ 对设备到现场后，应统一存放，并设专人保管，按类别型号码放整齐。

三、消防措施

本工种系高层建筑，立体交叉施工，多专业协同作业，消防安全问题十分突出，不可有丝毫大意疏忽。为此，必须从各个方面采取有效措施，以达到消防安全的目的。

1．建立的消防安全组织体系，形成网络，由专职消防安全员监督、执法；

2．各专业根据安装时作业的特点，随时局面提出消防安全的措施与要求；

3．现场消防设备应配备齐全，并保证有效、可靠，任何人在任何时候不得以任何理由擅自将消防器材移作它用；

4．成立义务消防队，群防群治，常备不懈，应急出动，减少损失；

5．严格执行现场用火制度，电气焊工应严格按安全消防操作规程施工，五级以上大风天气，不得进行室外明火作业。

6．施工现场严禁吸烟，严禁擅自点火取暖。

四、现场保卫措施

1．施工保卫与文明施工是保证正常工作的必要条件，应该认真做好相应工作，在思想认识上高度重视；

2．机具房、库房、办公室及更衣室的门窗保证牢固可靠，专人管理钥匙，人走锁门，重要物资用房装防盗装置；

3．小型工具、仪表、装箱入柜，由专人负责保管；

4．不准将个人贵重物品，较多金钱带入工地；

5．遵守各项保卫制度，服从保卫人员管理，做到遵纪守法；

6．搞好室内外的卫生，所有物件整齐有序；

7．按施工现场文明施工管理条例做好场容管理；

8．现场的材料、设备存放在规划区内，码放整齐，相应的防泡、防淋、防潮措施应可靠有效；

9．施工现场布置合理，及时清理施工废料，做到活完、料尽、脚下清；

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10．文明礼貌、协调各有关方面的关系，每个成员都要在言行上注意，为企业形象增辉。

五、安全生产措施

1．严格遵守国务院、部委、北京市以及总公司各级领导所颁发的安全生产各项法规与文件。

2．各级领导、施工员、操作工人严格贯彻执行《安全生产责任制，遵守各项安全规章制度。

3．进入本工程进行安装施工的所有人员，在进场前必须进行安全教育。

4．各级领导及施工员在任何情况下不违章指挥，在安排生产的同时，必须保证安全，有可靠的措施并已经解决落实。

5．各专业人员进行安装施工时，严格遵守安全操作规程，对违反安全操作规程者，任何人有权予以制止。各专业人员发现有不安全因素应立即停止工作，向施工员、安全员报告，在采取相应措施并经施工员、安全员已消除后，方可继续安装施工。

6．严格《建设工程施工现场供用电安全规范》，以及现场所制定的各有关。严格禁止非暂设电工对现场用电进行操作。

7．施工员应根据工种施工部位、施工条件、施工特点进行针对性的安全交底、提出要求和措施，并严格执行，经常督促检查。

8．坚持班前讲话制度，认真开展各项安全活动，提高安全知识与自我防护意识，按要求作好安全日志。

9．严禁酒后作业、穿高跟鞋或拖鞋进入施工现场。严禁施工过程中嬉笑打闹。

进入现场戴安全帽，高处作业搭设脚手架，操作前系好安全带。

六、雨季施工措施

本工程安装施工跨越雨季对建筑安装施工带来一系列的季节性困难，对工程进度、工程质量、施工安全、工作效率以至经济效益有着十分密切的关系。本工种的雨季施工措施主要有以下方面：

1．结合雨季特点科学合理地安排生产。针对既定的生产计划制订切实可行的措施，以克服季节特点带来的困难，达到保证进度、工程质量和施工安全的目的；

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2．结合各专业的特点对雨季施工的特点、工作环境条件与所施工项目的特点，制定出雨季施工技术措施；

3．严格贯彻执行上级有关雨季施工技术措施与要求；

4．进入季节性施工前分专业进行检查，将有关措施都一一落实，对查出的问题应限期解决，不留隐患；

5．按实际情况补充必要的技术措施与要求，书面下达到施工班组；

6．雨季施工措施是综合性的管理，人、机、料、法、环都应认真考虑到。

第八章

1.验收原则：

工程验收和工程档案

项目按设计任务全部建成，经过运行达到设计要求，并经设计，施工单位根据设计任务的要求进行初验，并写出试验报告，经施工单位的上级部门进行系统检测后，方可提请买方最终验收。2.工程验收小组组成

由买方主管部门，政府有关部门，买方主要负责人，监理单位，施工单位及技术专家组成。按本规范规定和竣工图纸进行验收，验收时应做好记录，签署验收证书，并应立卷、归档。3.验收依据

为了保证工程质量，确保系统正常运行和工程的顺利移交，特特定本标准为工程竣工验收依据。验收分设备验收和技术系统验收及施工验收三部分。3.1 产品质量验收

各供货单位向甲方提供产品的质量证明，并由甲方验收签收。

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3.2 系统运行验收

当设备安装完毕并调试运行无误后，由乙方派支持人员进行系统联调，并向甲方提交调试报告。乙方认为所承担的工程项目全部完成后，书面通知甲方进行系统运行验收。甲方可会同主管部门或组织专家按规定的设计及技术要求进行验收并办理验收手续。3.3 施工验收

应符合现行国家标准《电气装置工程施工及验收规范》的规定，并应符合设计要求，施工验收包括设备安装和管线敷设两部分。

对系统中的所有电器设备进行通电、断电三次，系统设备应工作正常。对空调机组、新风机组、冷冻机组、冷却塔、换热器、给排水的自控设备进行人工模拟试验，即将各相关系统投入正常运行后，观察自控设备是否正常按照各系统的运行逻辑在现场人工给出控制信号，如使温度传感器的测试温度改变、差压保护开关动作、液位开关动作、风机停止等，观察系统中的其他设备是否按照功能说明中的逻辑关系执行，图形中心的显示内容是否正确，打印机是否列印，如一切正常，则验收通过。

本工程的工程档案分为两部分：一是工程交工技术档案，主要包括能证明工程质量的可靠程度以及工程各种设备、装置的使用、维护等有关的一切文件材料，随工程交工一并提交有关单位存档备用；另一部分是施工单位积累的施工技术资料、经济资料和管理资料。

工种交工技术档案应包括以下文件： ⑴开工报告；

⑵设计变更、工程更改洽商单； ⑶施工组织设计、施工方案； ⑷施工技术交底；

⑸材料、设备出厂合格证及化验单； ⑹隐蔽工种检验记录；

⑺分项、分部、单位工程质量检验评定、验收

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⑻试运行报告 ⑼停工、复工报告 ⑽初验报告 ⑾竣工验收单；

⑿正式设计的完整文件及竣工图纸资料 ⒀竣工决算

上述全部文件图纸资料提供三套

施工单位积累的档案资料包括以下文件： ⑴以上工程交工技术档案的全部项目； ⑵施工日记； ⑶施工总结；

⑷重要的质量、安全技术方案的抉择资料； ⑸重要协议，重要会议纪要； ⑹工种合同预算； ⑺工程结算、核算资料；

⑻工种重要活动，关键部位的声像、图片资料。

5.资料要求

检验要求文件齐全，文字准确，图纸齐备。

在验收中发现不合格的项目，应由验收机构查明原因，分清责任，提出解决办法。

系统工程验收合格后，验收小组应签署验收证书。验收证书的格式宜符合规范中的规定。

第九章 竣工交接服务与承诺

一、质量目标

我公司承担的楼宇自控系统工程，竣工后施工质量达到优质等级。

二、售后服务及培训

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用户服务公约

“用户的利益永远放在第一位”

我们会做到： 售前

——提供详尽的技术资料，供客户分析参考。——随时解释客户的疑问。

——在详细了解客户意图的基础上，做充分的前期准备工作。——站在客户的立场上，出具最佳技术设备施工方案。

售中

——优秀的专职人员拜访客户，了解最新情况及需求。——帮助客户提供最理想的改进措施。

——现场安装、调试，直到客户独立操作系统为止。——技术培训与交流，做到不保留技术。——严格遵守公司章程，不能勉为其难。

售后

——每月定期垂询客户，及时发现并解决问题。——系统运行一段时间，亲临查看系统。——24小时内故障响应。——所有设备一年内均可退换。——新产品信息及时让客户了解。1.售后服务期

——在工程验收合格之日起，即进入了售后服务期。售后服务期包括免费保修期和质量维护期。

——免费保修期：从工程验收合格之日起，二年之内为免费保修期。在免费保修期内，属于保修范围的质量问题，乙方将免费维修和无偿更换产品。

——质量维护期：在免费保修期之后，我方继续提供终身优质优惠服务。在质量维护期内进行的维修服务将根据公司所定的备件产品（不高于投标价）及维护情况按200元/天收取人工费。

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2.售后维护人员

合格的工作人员能迅速圆满完成所有工作。维护人员首选原工程调试人员。技术专家为工程维护提供服务。3.售后服务项目

在售后服务期内，公司售后服务部将提供以下服务项目： 1）接受用户意见

接收用户来信、电话、传真，在24小时内作出答复或处理意见，使用户满意。并把相应信息存入用户维护电话记录中。

2）定期联络

定期主动对用户保证一年二次联络。联络方式： ——走访 ——电话联系 3）信息反馈

收集质量信息、填写“信息反馈单”，反映至工程技术部，为维护提供信息。4）维护保养和故障维修

制定系统维护保养表，指导业主技术人员进行保养，并收集维护保养信息，以便及早发现故障隐患。

当现场发生故障时，售后服务部将组织进行故障维修，及时维修，并把相应信息填入用户服务记录单中。

当系统运行出现现场技术人员无法排除的故障，可直接通知中国建筑技术开发总公司。公司将派出具备故障排除技能的工程师到现场。到现场时间为接到通知后24小时内。

在系统试运行之前，投标方案为买方提供培训及考察。通过培训使工作人员理解各智能系统的基本原理并且学会系统操作和维护，包括对本工程软硬件系统分析及维护，并颁发《培训合格证书》。

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1）培训课程

培训课程包括但不局限于： ——智能建筑的原理

——通过各系统软件开发环境编制用户定义软件 ——各系统的操作

——各系统的参数设定和修改 ——各系统的维护

为满足培训要求，培训的工作人员应进行定期考察和最后考试。培训计划细节在详细设计阶段提交给用户并获得认可。2）竣工前培训

我公司将在工程竣工之前，提供业主两人，为期两周的免费培训。（参观设备厂家，了解产品性能，使用维护）3）现场培训

我公司将在工程竣工之前，以提交的技术手册、安装手册等竣工资料为依据，对业主的工程技术人员进行一至二周的现场培训。通过培训使业主的工程技术人员能够：

——了解系统基本原理 ——掌握各系统基本操作 ——可进行简单故障排除 4）工厂培训

在提交设备之前，在设备制造厂进行系统培训，培训课程和学习范围的细节应在培训课程开始前一个月提交给用户认可。5）竣工后培训

在工程竣工后，将在公司举办新用户培训班，学习时间为2周，培训人数4人。附带：

施工现场安全注意事项交底

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1、施工人员都必须戴好安全帽，并扣好帽带，并挂号胸卡。

2、施工人员必须经三级安全教育合格，并签订安全责任协议后方可上岗操作，未经三级安全教育者不得上岗作业。

3、遵守安全操作规程和六大纪律，工地规章制度和各项规章制度，施工现场禁止穿拖鞋、高跟鞋、赤脚和易滑带钉的鞋和赤膊操作、酒后等违章冒险作业。杜绝违章指挥和违章操作。

4、作业前要先熟悉作业环境，每天上班必须对职工进行班前安全技术交底和应注意事项，并应做好班组台账。

5、施工人员不得私自拆除脚手架，防护设施、安全标志、警告牌等安全设施，确需拆除或移位，须经工地负责人同意后，有可靠拆除措施，方可拆除或移位，并在下班前或作业完工后复原。

6、上班时，衣着要整洁，工作思想要集中，坚守工作岗位，不准开玩笑、做私活，不得在施工现场吸游烟和随地大小便。

7、遇六级及以上大风或大雨，应停止室外工作，并检查堆放材料是否稳定，不稳固时必须及时加固或移位，盖好机械设备。

8、夜间作业需有充足的照明，严禁乱扔乱丢材料、工具、垃圾废料和高空抛物，以防东西跌落伤人。

9、不懂电器和机械人员，严禁使用和玩弄机电设备，不准坐在脚手架防护栏杆上休息、睡觉。

10、若职工在作业时，碰到与本工种或非本工种人员（如因材料、场地、塔吊机械、施工用电、施工用水等）发生矛盾时，应及时上报班组长或管理人员解决，严禁采用暴力解决，而发生打架、斗殴事件。

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11、做到三不伤害（自己不伤害自己、不伤害别人、不被别人伤害）。

12、在外加架上或高空作业必须系好安全带（安全帽要高挂低处）。

13、施工人员在作业前要检查作业环境，发现有不安全因素（如有未经覆盖的洞口和有未围护的临边，或为经安全措施的立体作业等），严禁作业。班组长安排职工工作时，必须对职工交代工资环境安全情况，对职工进行班前安全交底及作业现场的应注意事项交底。

14、施工人员在外架作业时，检查外架脚手片是否有铁丝绑扎，有破损或老化，脚手片上有杂物等不安全因素的，必须先更换脚手片（铁丝绑扎）清理杂物后方可作业，外架必须有按规范要求的封层措施。

15、各工种在施工中，必须紧密配合，贴别是立体交叉作业，若有班组在洞口作业时，要注意上下有无其他班组人员或本班组人员在作业，若有人作业，必须有可靠地安全措施方可作业，否则必须停止作业。

16、施工临时用电严禁乱拉乱接，乱接使用无插座的钨丝灯、电器设备和老花及单股线。使用强检查漏保器等失灵可靠方可操作，电线不得拖地、碾压、破皮、老化等，接头牢固，绝缘符合规范要求。

17、及时清理建筑垃圾、材料、钢筋登、木登支教等零星材料不得堆积在通道上，包括临时通道，以确保道路畅通。

18、各职工在上班作业前，要检查周围的作业环境，确保无隐患后方可上岗作业。若有多人一起作业要联络明确，班组长要多长巡查（若单人作业要增加巡逻频率）。

19、乘电梯上下时，要听从电梯司机指挥，不得在电梯运行时，开启

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电梯门，严禁将人或物伸出电梯轿厢外面，人或物严禁靠在电梯门边。需要用电梯而发信号时，人或物必须站在出料台门李侧，严禁人或物伸出电梯运行范围内。在电梯每到或没停稳时，不得开启出料台上的门和电梯门。

20、严格施工现场用火（包括明火、烧电焊、使用氧气乙炔等），确需用火必须经动火审批方可作业。严禁拆除和玩弄消防器材，使用电力部门明令禁止的电器设备。

交底人签字：

被交底人签字：

****年**月**日

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第三篇：污水处理厂自控系统方案

天水工业园区

污水处理厂自控系统

技

术

方

案

北京华联电子科技发展有限公司

2014年9月29 天水工业园区污水厂自控系统方案及相关技术说明

一、系统概述：

天水工业园区污水处理厂的自控系统由PLC站与监控操作站控制管理系统组成的自控系统和仪表检测系统两大部分组成。前者遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则；后者遵循“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。

为了满足武威工业园区污水处理厂工程实现上述要求，必须保证控制系统的先进性和可靠性，才能保证本厂设备的安全、正常、可靠运行。

本方案本着质量可靠、技术先进、性价比高的原则，结合我公司在实施其它类似项目中的设计、实施和组织的成功经验，充分考虑技术进步和系统的扩展，采用分层分布式控制技术，发挥智能控制单元的优势，降低并分散系统的故障率，保证系统较高的可靠性、经济性和扩展性，从而实现对各现场控制设备的操作、控制、监视和数据通讯。1.1 系统基本要求

工控通讯网络为光纤冗余环型工业以太网，通讯波特率≥100Mbps，系统自适应恢复时间<300ms，通讯距离（无中继器）≥1Km，网络介质要求使用可直埋的光缆, 在出现故障时, 可在线增加或删除任意一个节点, 都不会影响到其他设备的运行和通讯。本系统采用先进的监控操作站控制系统，即系统采用全开放式、关系型、面向对象系统结构，支持不同计算厂家的硬件在同一网络中运行，并支持实时多任务，多用户的操作系统。

主要用于污水厂的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备，还应有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。1.2系统可靠性的要求

控制系统在严格的工业环境下能够长期、稳定地运行。系统组件的设计符合真正的工业等级，满足国内、国际的安全标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围。系统具备良好的电磁兼容性，支持I/O模板在系统运行过程中进行带电热插拔。能够承受工业环境的严格要求。1.3系统的先进性

系统的设计以实现“现场无人职守，分站少人值班”为目的。设备装置的启、停及联动运转均可由中央控制室远程操纵与调度。1.4系统的故障诊断

控制系统有一套完整的自诊断功能，可以在运行中自动地诊断出系统的任何一个部件是否出现故障，并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后，I/O的状态应返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。1.5系统扩展性和兼容性

为了保证武威工业园区污水处理厂扩建或改造时满足工厂的控制要求，控制系统具有较强扩展能力。

控制系统主要用于污水处理厂的生产控制、运行操作、监视管理。不仅有可靠的硬件设备，还有功能强大，运行可靠，界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。

监控系统的数据库结构为面向对象的，实时式，关系型数据库。操作系统和监控软件具有冗余和容错及灾难性恢复等功能。

二、系统结构及特点：

2.1控制系统结构

天水工业园区污水处理厂自控系统采用分层分布式结构网络控制方式。该控制系统共分为主控级(中控室)和现地控制层（分控站）。实现相应控制层设备的监视、操作、控制和网络通讯连接。网络结构图如下：

2.2 中控室

拟设于综合楼内。中央控制室的监控管理操作站系统完成全厂的自动控制。包括两套互为热备的监控工作站、印机、UPS电源。中央控制系统通过工业以太网，采用光缆与各现场控制PLC站连接。这两套工作站为热冗余配备，可以分别侧重监测或组态功能，故障时互为备用，具有灵活的运行方式。

为观显示全厂工艺过程全貌，方便管理，在中控制室设立了电动投影屏幕和投影仪，显示全厂工艺流程图和主要参数及设备运行状态。

通过大容量的UPS 为中央控制室的所有设备提供了高质量的电源。2.3分控站

每个分控站配置一套PLC控制柜。柜内包括可编程序控制器、操作员界面HMI、24VDC电源装置、冗余光纤交换机、电源防雷过电压保护装置、小型断路器、接线端子、小型继电器，安装连接缆线和附件等。

根据污水厂工艺特点，构筑物的布置和现场控制的分布情况，设置四个PLC现场子站，PLC现场子站选用可编程序控制器（PLC），PLC为模块化结构，硬件配置较灵活，易于扩展，软件编程方便。并且PLC子站与相应的MCC置于同一地点，节省其间电缆。当中控室监控工作站故障退出运行或通道故障使分控站控制单元和主控级监控工作站通讯中断时，各现地控制单元能独立运行，进行控制和监视，提高运行可靠性。

1#现场控制站位于污泥浓缩脱水机房内。

负责监控：粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、撇水池、污泥浓缩脱水机房。

控制对象为：1#、2#回转式细格栅除污机；无轴螺旋压榨机；桁车；吸砂机；中心传动浓缩机10WF1、10WF2、10WF3轴流风机。

IO点数统计：数字量输入DI：83；数字量输出DO：34；模拟量输入AI:17；模拟量输出AO:1。2#现场控制站位于鼓风机房及变配电间内。负责监控：加药间、鼓风机房和变配电间。

控制对象为：7GB2、7GB3、7GB5、7GB6鼓风机、7GV2、7GV3、7GV5、7GV6电动蝶阀；7ZF11、7ZF12、7ZF13、7ZF14、7ZF21、7ZF22、7ZF23、7ZF24、7ZF31、7ZF32、7ZF33、7ZF34轴流风机； 8WF1、8WF2、8WF3轴流风机； 2GV电动调节阀。

IO点数统计：数字量输入DI：113；数字量输出DO：40；模拟量输入AI:8；模拟量输出AO:6。

3#现场控制站位出水泵房内。

负责监控：消毒池、清水池、出水泵房。

控制对象为：1#、2#、3#、4#离心泵；6FM1、6FM2、6FM3轴流风机；12XHB1、12XHB2循环泵；12BJB1、12BJB2补水泵。

IO点数统计：数字量输入DI：26；数字量输出DO：9；模拟量输入AI:10；模拟量输出AO:0。

4#现场控制站位于A2/O+MBR池附属建筑内。

负责监控：A2/O+MBR池。（此站控制系统供应商已集成，具备以太网通讯接口，配置触摸屏和不间断电源。)2.4 控制系统特点

2.4.1 由于控制设备的分布特点及控制的独立性，采用现地元件层实现自动化仪表的数据采集，采用现地控制单元实现了相对独立设备的本体控制；从而大大减轻了操作员工作站监控操作站的负荷，有利于各级控制设备监控功能的合理分配和利用；

2.4.2由于各现地控制单元相对独立，并且能够脱网独立运行，特别是在集控层总线网络瘫痪时，能够保证现地单元可靠地运行，大大提高了控制系统的可靠性； 2.4.3采用分层分布式控制方式，使得总线网络的通讯负荷减少、通讯误码率大大降低，解决了数据通讯的瓶径问题，同时使网络结构更清晰、检修维护更方便； 采用分层分布式控制方式，该控制系统具有更好的扩展性，若需对系统扩展，只要将接入相应的网络层中即可，不会影响到集控层网络的运行和操作。

三、系统控制方式及功能描述：

3.1 系统控制方式：

现场手动模式：设备的现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时，通过现场控制箱或MCC 控制柜上的按钮实现对设备的启/停、开/关操作。

遥控模式：即远程手动控制方式。现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程” 开关选择“远程”方式时，操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“遥控”方式并对设备进行启/停、开/关操作。

自动模式：现场控制箱或MCC 控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，且现场控制站的“自动/遥控”设定为“自动”方式时，设备的运行完全由各PLC 根据污水处理厂的工况及生产要求来完成对设备的运行或开/关控制，而不需要人工干预。

控制方式设计为：就地手动控制优先，在此基础上，设置远程遥控和自动控制。控制级别由高到低为：现场手动控制、遥控控制、自动控制。

3.2 主控级设备：

天水工业园区污水处理厂自控系统主控工作作站接收全厂设备的运行状况，同时也对现地控制设备发送各种控制命令。主控级工作站由两套互为热备的台湾研华公司生产的IPC-610H型工控机作为主要控制设备，采用Microsoft公司的Windows XP 操作系统和德国西门子的自动化监控组态软件WINCC开发版工业组态软件，完成数据的采集、设备的控制和监视以及与各分控站的通讯功能等。

主控级设备功能: 3.2.1 数据采集

 实时采集各个终端站传送的各类数据和信号，通过在彩色监视器(TFT)显示总工艺流程图，分段工艺流程图，供电系统图，工艺参数，电气参数，电气设备运行状态等。

 操作站以“人—机”对话方式指导操作，自动状态下，可用键盘或鼠标器设定工艺参数、控制电气设备。3.2.2 数据处理

 对来自各现地控制单元的实时数据和相关设备状态信息进行数据校验检测；  实现系统的故障检测和诊断功能，如总线网络中途断线、站的失电、站地址的冲突、模块配置不对应等常见故障；

 汇总各现地控制单元的所有上送数据和状态信息。

 数据查询功能：对系统中存储的相关设备数据能够按照时间、时段、设备、报警等各种方式进行查询；

 数据检测功能：对现地控制单元上送数据进行实时性、可靠性等验证，保证数据的正确性；

 根据采集的实时数据生成相应的各类生产报表、形成历史数据记录、趋势曲线记录等；

 完成语音报警等功能； 3.2.3 控制和监视

 实现全厂各个现地控制单元的实时监视；

 通过人机终端，实时显示各现地控制单元的状态信息和实时控制。3.2.4 数据通讯

通过光纤总线网络实现主控级计算机与分控站PLC和智能通讯装置的实时数据通讯； 3.2.5 画面显示

 根据系统采集的各分控站控制单元设备的实时数据和状态信息，实时刷新系统的相关画面；

 实时显示系统的总工艺流程图，分段工艺流程图，供电系统图，工艺参数，电气参数，电气设备运行状态等；

 系统画面中设置导航画面，通过导航画面可方便实现画面的快速切换；  在每个画面设置画面帮助，可为操作员提供快速操作帮助； 3.2.6 存储和打印

实时记录和存储系统中各分控控制单元中相关设备的实时数据，并形成历史数据文件。实时存储和打印的数据主要有：  各类操作记录；  各类事故和故障记录；  各类报表记录等。3.2.7 事故、故障报警

 系统可实现系统中各分控控制单元所有设备的事故、故障等的报警、记录以及相应的报警画面弹出显示、语音报警等功能，并且能够按照报警发生的时间、次序、设备名称、事故和故障名称等等进行查询等。3.2.8 保护功能

系统具有多种安全设备、操作员操作权限设置、操作命令确认、操作口令确认、设备联锁等功能，可实现系统的安全、可靠、正常运行。

 系统设置有操作员操作权限等级设置，可根据操作要求，进行相应权限的登录操作；

 操作员在操作过程中设置有操作口令和操作命令确认，有效地避免了设备的误动； 3.2.9 自诊断功能 系统能够提供完善的硬件和软件自诊断功能，主要包括：  计算机硬件设备及接口设备的自检；  系统通讯网络连接的自检；

 系统相关设备的自检、故障提示等功能。软件

3.2.10 系统软件

选用具有开放式软件接口的实时多任务、多用户系统的Microsoft Windows Xp中文版网络操作系统。3.2.11 数据库软件

采用实时分布式关系型数据库系统，通过对监控对象的组态，实时监测和控制各监控对象，并自动生成操作记录、遥信变位、事故记录等实时数据。

历史数据库能够通过DDL、DDE及OLE等与其它应用软件交换数据，并带有标准的SQL接口和ODBC接口，为系统维护、管理提供技术基础。3.2.12 应用软件

包括工业实时监控组态软件、现场总线组态软件、数据库软件、标准工业控制和专用水处理过程控制图形库等。工业实时监控组态软件配置有开发版（无限点）、运行版和监控版。其主要功能是：

(1)运行监控

采用图控软件组态设计中控室的运行监控软件，具有中文界面、操作提示和帮助系统。操作界面主要以流程图方式表示，从总体流程图直到每个单体的局部流程图，在流程图上显示的设备，均可点击进入该设备的进一步细节数据或对其进行控制。工艺过程、运行数据和设备状态均以图形方式直观表示。运行参数和目标控制参数，可以点击进入其属性或进行设定修改。

(2)数据库的生成及管理

提供整个监控系统运行的各种数据参数、各机械电气设备状态、以及各接口设备状态的实时数据库及历史数据库，并能根据信息分类生成各种专用数据库，且具有在线查询、修改、处理、打印等数据库管理软件，可进行日常的操作及维护，同时还具有ODBC功能，与其它数据库建立共享关系。

保存在内存中的实时数据库应存贮由各种监控对象的动态数据，数据刷新周期应可调，以保证关键数据的实时响应速度。短期历史数据库应能够保存7天的实时数据和组合数据，并不断地予与刷新（其数据来自于实时数据库）。历史数据库中能够存入各设备的运行参数、报警记录、事故记录、调度指令等。并具有存贮3年运行数据的能力。

(3)组态

通信组态：生成各种通信关系。明确节点间的通信关系，可实现现场仪表与PLC之间、PLC与监控计算机之间，以及计算机与计算机之间的数据通信。

控制系统组态：生成各种控制回路。明确系统的控制功能，各控制回路组成结构、控制方式与策略。

(4)图形生成及查询

应用软件具有强力而有效的图形组态显示功能。能画出总平面图、工艺流程图、设备平立面布置图、电气主接线图等。在确定监控画面后，可对监控对象进行形象图符设计、组态、连接、生成完整的实时监控画面，使用户能够在显示器上查询到各种监控对象的动态信息及故障，其形式可以是图像、报表、曲线、以及直方图等，并在投影屏上有动态显示数据。

同时，还具有友好的中文人机接口界面，采用图形、图标方式，使管理人员方便地使用鼠标器或键盘对系统进行管理、控制。通过监控画面的切换，进行数据查询、状态查询、数据存贮、控制管理等各种操作。

(5)日常管理

日常的数据管理是对采集到的各种数据进行计算、处理、分类，自动生成各种数据库及报表，供实时监控、查询、修改、打印，生成后的报表文件的修改或重组。

软件系统的可靠性能够保证数据的绝对安全，防止对数据的非法访问，特别是对原始数据的修改。按操作等级进行管理，一般情况下，至少设置三级操作级，即观察级、控制操作级、维护即，每一级都设有访问控制。

具有日常的网络管理功能，维持整个局域网的运行，定时对各接口设备进行自检、异常时发出报警信号。

(6)设备管理

对组成系统的所有硬件设备及运行状态进行在线监测及自诊断；对实时监控的所有对象的运行状态进行监测及自诊断；对各类设备运行情况（如工作累计时间、最后保养日起）进行在线监控，并存入相应文档，以备维护保养；对设备故障提出参考处理意见。

(7)能耗管理 软件系统能够对系统的设备运行记录及控制模式进行综合考虑，使系统能在最低的能耗下发挥最大的效益。

(8)工控组态软件

系统监控组态软件是一个精心设计开发的实时系统工作平台。软件本身及相关文档均为中文版本，为国际或国内知名组态软件。具有全图形化界面、全集成、面向对象的开发方式，使得系统开发人员使用方便、简单易学。功能覆盖广，软件组合灵活，高效性、内在结构和机制的先进性应该确保用户可快速开发出实用而有效的自动化监控系统。

数据采集方面，同时支持多种PLC的通讯，如施耐德、西门子、AB等多家产品的数据通讯，具有很强的兼容性；支持同时采集各种PLC、仪表、变频器、板卡、RTU等设备的数据；支持电话拨号、电台、GPRS、VPN等远程多种通讯方式；具备相位采集功能。

工作站应可对整个系统设置安全管理。支持使用用户，权限，优先级，安全区的方式为用户提供安全验证。

工作站监控、组态必须的软件均基于Windows XP操作系统。

系统可以在各种语言版本的操作系统上运行，可以在画面中同时使用汉字及其他多国文字和符号；具备全中文的开发和运行环境。

组态软件能支持OPC标准，同时具备OPC Server和OPC Client功能，可以快速、可靠地与众多不同生产商制造的硬件设备实现可靠的通讯。

支持变量的快速搜索，并且为方便用户二次开发，组态软件必须支持全中文变量名和函数名及结构变量和引用变量；支持变量的批量生成、合并、导入、导出；支持自定义函数。

具备设备模型和图形模型功能，通过设备模型快速创建变量和关于该变量的逻辑计算处理。通过图形模型可以快速部署已经制作好的图形动画.支持类C语言等作为内置编程语言，支持系统事件，变量改变事件，报警事件，热键事件，条件事件，自定义函数、定时脚本和调度脚本等多种脚本类型，为用户提供方便的开发平台。

组态软件支持各种运算函数，包括：事件驱动的算术和逻辑运算、逻辑关系运算、报警状态处理、定时器、对数和指数运算、三角函数、按位运算、字符串处理、数制转换、取平均值、最大值、最小值、取中间值、记录历史值、统计操作次数和操作持续时间等功能在内的统计运算。软件画面支持在开发和运行时的无极缩放，画面可以按比例缩放；支持图层的操作，可以把不同的图素分配到不同的图层上去，进行开发和管理，图层可以控制显示和隐藏；支持GDI+，支持过渡色和透明色；

组态软件具备多样图库,含有污水处理工程基本图库元素，节省绘图开发时间。采用项目树使得程序生成灵活，程序组织清晰明了。Windows下的在线帮助功能；项目文件备份功能；工程支持口令保护；能支持Web Server 功能。远程客户可透过网络,配合服务器及浏览器取得与现场一致之运作画面。

提供分布式报警,操作员可同时从多个远程位置浏览及确认警报信息。为满足江南污水处理厂自控系统要求，实现软件界面人性化、实物化、动态化，同时考虑其安全性、通用性及易扩展性，监控软件选用德国西门子的自动化监控组态软件WINCC。

自动化监控软件的基本技术要求如下：

·基于Windows Xp或vista平台；

·基于实时的客户／服务器结构及组件（COM）内核； ·全面支持ActiveX控件及控件安全容器技术；

·内置微软标准编程语言,嵌入式Visual Basic for Application； ·支持OPC客户及OPC服务器模式；

·标准SQL/ODBC接口, 易于与关系数据库集成；

·丰富的图符图形工具，动画向导，功能键可以预定义，标签组编辑功能，给予时间和事件调度处理功能；

·报警和信息管理，报警过滤，和远程报警管理； ·支持Windows Xp或vista用户级安全系统； ·支持SOA功能；

·图表对象和趋势显示，历史数据采集；

·有与上层管理信息系统接口，可以同时连接多种下位控制器，易于系统扩充。

a.监控计算机软件功能要求 ·组态软件

--通信组态：生成各种通信关系。可实现现场仪表与PLC之间、PLC与监控计算机之间，以及计算机与计算机之间的数据通信。

--控制系统组态：生成各种控制回路。各控制回路组成结构、控制方式与策略。

·维护软件：对现场控制系统软硬件的运行状态进行监视、故障诊断，以及软件的测试维护等。

·仿真软件：对控制系统的部件(通信节点、网段、功能模块等)进行仿真运行。可对系统进行组态、调试、研究。

·设备管理软件：对现场设备进行维护管理。配置专门的设备管理软件。·监控软件

--实时数据采集：将现场的实时数据送入计算机，并置入实时数据库的相应位置。

--常规控制计算与数据处理：标准PID，积分分离，超前滞后，比例，一阶、二阶惯性滤波，高选、低选，输出限位等

--优化控制：根据数学模型,完成监控层的各种先进控制功能：专家系统、预测控制、模糊控制等

--逻辑控制：时间程序控制，如完成开、停车的顺序启停过程。

--报警监视：监视生产过程的参数变化，并对信号越限进行相应的处理，如声光报警等。

--运行参数的画面显示：带有实时数据的流程图、棒图显示，历史趋势显示等。

--报表输出：生产报表的打印输出。

--操作与参数修改：实现操作人员对生产过程的人工干预，修改给定值，控制参数、报警设定等。

·文件管理

--数据库管理：在线与历史数据管理、综合利用、保存等。

--统计控制软件：按照数理统计方法分析现场采集的工艺变量数据，监视和评判系统的控制与运行状态，指导操作人员全面掌握生产情况，排除故障。以科学方法评估生产过程能力，指导系统改进。包括：在线与历史数据预处理、各种统计控制图、直方图、事件触发采样、在线报警、过程能力分析、分析记录等。

3.3 分控站设备：

武威工业园区污水处理厂自控系统分控站由四个PLC站等组成，每个控制站选用一套用德国西门子S7-300系列PLC，并配备一台北京昆仑通态触摸屏，实现全厂自控仪表及其他设备的监视和控制，同时各分控站与主控级操作站进行数据交换，各分控站接收主控级操作站发来的各种控制命令，最终实现全厂所有设备的监控，保证了全厂设备安全、稳定运行。

3.3.1 分控站设备控制功能：

按控制程序对所辖工段内的工艺过程、电气设备进行自动控制，同时采集工艺参数及电气设备运行状态。

通过通信总线与中央控制室的监控管理系统进行通信。向监控管理系统传送数据，并接受监控管理系统发出的部分开停机命令。

在操作屏上显示所辖工段的工艺流程图，工艺参数，电气参数，及设备运行状态。通过功能键盘设定工艺参数，控制电气设备。

就地控制：在设备调试、维修阶段提供现场操作的手段，在意外情况下可以以最快的方式进行现场紧急停车。

分站控制对象包括：粗格栅及进水泵房、细格栅间及曝气沉砂池、A2/O+MBR生化池、紫外线消毒池、清水池、出水泵房、污泥撇水池、污泥浓缩脱水机房、锅炉房。

粗格栅及进水泵房：

1、粗格栅

（1）功能：去除污水中较大悬浮物，并拦截直径大于20mm的杂质，确保水泵正常运行。

（2）主要设备：旋转式格栅2台。

（3）运行方式：格栅采用自动控制。根据栅前栅后水位差或格栅工作周期(时间可调)控制，栅格前后的液位差由PLC自动控制清污，同时设手动控制，格栅设工况指示和故障报警系统，与皮带输送机联动工作、延时停机。栅渣通过带轮的垃圾小斗车收集。

2、进水泵房

（1）功能：将污水一次提升至细格栅，以便后续构筑物的正常运行。

（2）主要设备：近期配备潜污泵4台，3用1备。

（3）运行方式：水泵自动控制运行，根据水位控制水泵轮流工作，设高、低水位报警系统和水泵工况指示及报警系统，低水位时全部水泵停机。

细格栅：

(1)功能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于6mm的固体物，以保证生物处理及污泥处理系统正常运行。

(2)、主要设备：设回转式细格栅2台；无轴螺旋压榨机一台。(3)运行方式：格栅自动控制根据细格栅前后水位差或格栅工作周期（时间可调）实现，细格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设手动控制。细格栅设置工况指示和故障报警系统。两台格栅共用一台无轴螺旋压榨机，将栅渣送至落渣斗，下滑至带轮的垃圾小斗车中。

曝气沉砂池：

（1）功能：去除污水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的砂粒，保护后续水处理设备，防止管道淤塞。曝气的功能是使附着在砂粒表面的污泥分离，使沉砂易于脱水，同时避免细小的有机悬浮物沉淀，确保沉砂质量。

（2）主要设备：一台桥式单槽刮砂机（带撇渣装置）；吸砂泵1台。（3）运行方式：桥式单槽刮砂机（带撇渣装置）连续运转，吸砂泵按程序控制定时运转，砂水分离器与吸砂泵同步运转。

A2/O+MBR生化池：

该设备间控制系统已有厂家提供，此方案控制不于考虑，只需要厂家提供数据采集点即可。紫外线消毒池：

（1）功能：进行尾水消毒，避免尾水中细菌对水体及水生物的影响。（2）主要设备： 1套紫外线消毒模块。

（3）运行方式：通过安装在模块前后的水位差仪器监控紫外线模块的安全运作。

清水池;

清水池设2座

（1）功能：储存并调节出水量。

出水泵房:

（1）功能：用于再生水提升至再生水用水点。（2）主要设备：设卧式离心泵4台（3用1备）。

（3）运行方式：水泵自动控制运行，根据吸水井水位控制水泵工作，设高、低水位报警系统和水泵工况指示及报警系统，低水位时全部水泵停机。

鼓风机房及变配电间：

（1）功能：为A/O+MBR池和曝气沉砂池供氧，保证生物系统正常运行。（2）主要设备：

生化区供氧设备：罗茨鼓风机3台（2用1备）变频 膜区供氧设备：罗茨鼓风机3台（2用1备）变频 同时配套空气过滤器和起重设备。

2（3）运行控制：鼓风机通过生化区的DO及膜区的运行情况进行风量调节。加药间：

（1）功能：在好氧区前端进行加药除磷。

（2）主要设备：计量泵2台，整套溶药加药设备，（3）运行方式：根据实际出水水质状况手动控制运行。

污泥撇水池：

（1）功能：污泥撇水池用于调蓄剩余污泥，同时为了避免剩余污泥中的磷在厌氧条件下重新释放，控制停留时间在4h以内。

（2）主要设备：中心传动浓缩机2台。

（3）运行控制：与A2/O+MBR池排泥阀门及污泥脱水机协调运行。

污泥浓缩脱水机房：

（1）功能：对剩余污泥进行浓缩压滤脱水，使污泥含水率降低到尽可能低的程度，以减少污泥体积并便于装卸作业。

（2）主要设备：带宽2.0m带式浓缩脱水一体机2套；每台脱水机配备污泥螺杆泵、加药泵、冲洗泵1套，絮凝剂调配装置共用1套。

（3）运行方式：与A2/O+MBR池排泥、剩余污泥泵及撇水池协调运行。锅炉房：

（1）功能：污水厂建筑物室内采暖。

（2）主要设备：循环水泵两台(一备一用)、补水泵两台(一备一用)。（3）运行方式：采用变频定压补水。

3.4 网络通讯设备：

中央控制室与各现场PLC控制站之间采用工业以太网通信方式，主干网通信速率为100Mbps，各连接站点通信速率为10/100Mbps自适应，通信介质为光纤，由于光纤为非导体的石英构成，由雷电产生的电荷不会耦合至光纤上，从而增强通信网络安全性能。光纤冗余交换机选用烟台正维科技WISE6000系列交换机，网络结构为冗余环网，以大大提高通信网络的可靠性。

WISE6000系列是一种工业级、非管型、冗余以太网交换机。其独特的FAR-Ring冗余环网技术为您的以太网络带来智能冗余；标准的工业4级设计，能够满足各种工业现场的要求；所有器件选用工业级的器件，实现了较高的可靠性。采用业内优秀的网络方案，提供2.0G无阻塞交换带宽。

特点：

WISE6000-2S(M)-6T-R------8口即插即用冗余工业以太网交换机专为工业应用设计，提供2个冗余光口和6个自适应以太网电口，适用于恶劣的工业环境，具备良好的电磁抗干扰性能。

特性：

-25℃～70℃的工作温度

支持FAR-Ring环网冗余协议（自愈时间＜50ms）

冗余双直流电源输入

电源故障，可由继电器输出报警

铝制机箱高效散热，无风扇设计

IP40防护等级

DIN导轨式安装方式

通过CE、FCC、国电认证

产品规格：

端口：百兆光口：2个冗余100Base-F(X)光口

百兆电口：6个10/100Base-T(X)自适应以太网接口（RJ45电口）

技术：IEEE802.3, 802.3u, 802.3x,存储转发处理方式

MAC地址表大小：8K

组网：环型、星型、链型、相切环网

线缆：双绞线：

0～100米

多模光纤：0～5km，1310nm

单模光纤：0～20km/40km/80km，1310nm/1550nm

电源：输入电压：DC12/24/48V双电源或DC/AC110V/220V单电源

产品功耗：＜8W或12W（满负荷）

环境：工作温度：-25℃～70℃

存储温度：-40℃～80℃

相对湿度：5%～95%(无凝结)

机械结构：外壳：IP40保护标准，铝制外壳

尺寸(WⅹHⅹD)：55.5mmⅹ138mmⅹ121.5mm

安装方式：DIN导轨安装

通过认证：IEC61000-4-2防静电（ESD）：±8KV接触放电，±15KV空气放电

IEC61000-4-3电磁场：10V/M（80-1000MHz）

IEC61000-4-4瞬时高压（brust）：±4KV电源线，±4KV数据线

IEC61000-4-5浪涌电压：±4KV（line/earth），±4KV（line/line）电源

线，±2KV数据线

IEC61000-4-6防传导：10V（150KHz～80KHz FAR-Ring环网专利技术：

FAR-Ring环网专利技术能使工业以太网交换机实现了智能冗余，允许您很简单很方便地建立起冗余的以太网络，能够让自动化系统的任意网段与网络断开连接的时候极快速地恢复正常。

第四篇：plc在水厂加氯自控系统中的应用

PLC在水厂加氯自动控制系统中的应用

1引言

随着水厂“无人值守”工作的不断开展，对城市净水处理控制系统提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展对于水厂控制系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统，其中加氯系统的控制在整个水厂中的地位显得尤为重要，因为其安全、高效运行直接影响到水厂的供水质量，结合本人工作实际，现就 rockwell automation 的基于plc的controllogix系统在水厂加氯系统中的应用作些探讨。

2控制系统解决方案

水厂加氯系统的主要包括气源供给与压力切换、氯气投加、余氯分析、漏氯检测和吸收等四部分，典型工艺流程如图1所示。

图

1某水厂加氯系统工艺流程图

水厂加氯对控制系统的基本要求就是：可以远程集中监控生产情况(现场无人值班)，并能自动进行投加调整，保证水厂出水余氯符合控制指标要求；能对设备故障、生产异常等进行报警和紧急处理，确保安全生产。另外，从控制系统方面考虑，应满足集成化、控制灵活、安全可靠、可维护性、可扩展性、开放性等特点。

在选择控制系统方案时，可根据水厂加氯系统设备的实际特点和其对控制系统的功能要求，进行考虑。宜采用集散型控制系统，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业控制网，加氯现场控制站与中央调度计算机之间的通讯采用以通讯光纤为介质的高速工业以太网。这里我们以在众多水厂广泛采用的rockwell automation的新一代控制平台controllogix为例进行讨论，因为它是一种把i/o逻辑顺序控制和伺服运动控制集成在一起的plc控制系统。controllogix系统由通信模块、模拟量输入/输出模块、处理器模块等组成，各模块之间通过机架背板进行通信，组网和编程都比较方便。

水厂自控系统的组成如图2所示(虚线框内是加氯系统控制部分)。

图

2某水厂自控系统结构图

从图中我们看到，自控系统主要包括：

(1)plc现场控制站(例如加氯控制站)：主要功能是数据采集和控制输出，即实现远程i/o模块和通讯的功能，它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。

(2)主plc控制站：主要功能是通过预先编制好的控制程序，采用rsview32监控软件来完成对现场控制站i/o模块所采集的数据进行分析、运算并相应的输出结果。

(3)系统网络：controllogix系统通过enet模块，来实现在以态网中的数据传递，实现上下位机通讯；现场控制站之间通过cbnr通讯模块，完成controlnet控制网络的通讯功能。功能实现

3.1数据采集/处理功能

采集的信号主要有氯瓶重量、加氯机氯气投加量、漏氯报警、加氯机开/停状态；加氯机手/自动状态、加氯机故障、氯路瓶切换及电动球阀工作状态；空瓶信号检测等。

3.2主要控制功能

(1)实现工艺要求：真空加氯系统分为前加氯和后加氯系统。前加氯按比例流量投加，后加氯采用流量比例与余氯信号双因子复合控制投加。加氯机所需的流量信号由超声波流量计、余氯信号由余氯分析仪分别经plc在线检测输入至加氯机。氯库装有电子秤和自动切换单元，当接到“空瓶”信号后，自动进行气路切换提示换瓶。同时装有泄漏报警仪，当氯气泄漏时，通过检测泄漏报警信号经plc系统可自动打开排气扇、启动漏氯吸收装置，并且会自动关闭所有加氯系统等待故障处理。系统能实现加氯机的备用切换。

(2)控制方式：系统分现场手动控制、控制室远控和自动控制3种控制方式，由现场转换开关位置(或加氯机手柄状态)设定。现场手动控制用于在自动控制系统长时间停机、或plc停机、电气设备现场维护、或现场处理紧急事故时，最具优先权。远控控制为满足安全生产要求，进行单台设备的启/停，不影响其它任何设备的状态。自动控制方式下，plc对加氯工艺流程进行顺序控制、联锁控制、故障联锁控制、生产过程控制等功能。控制系统对违反工艺的误操作有识别功能，不予执行；对每台电气设备设计故障联锁控制功能；系统根据工艺要求，实现加氯流程中电气设备及控制参数之间的全自动联锁控制(加氯机硬手操、软手操联锁控制；自动切换装置控制两氯瓶源的电动球阀联锁控制；漏氯吸收装置和加氯机的联锁控制)。

(3)生产过程控制：前加氯scu流量配比控制器根据plc从原水流量计处采集的4～20ma流量信号，经运算处理同样提供一个4～20ma的比例输出，来控制一个带传感器的电动马达，对加氯机投加阀杆进行调整。输入信号可用流量系数来按比例变化，输出可通过剂量系数来按比例变化。控制输出如下确定：控制输出＝(输入信号)*(剂量系数)*(流量系数)。这里系数的设定可以根据工艺控制要求和运行经验合理设置。通过scu电路板上的两个继电器，开启马达增加或减小，使马达控制的传感器设置等于控制输出。同时反送电位器给出一个信号给plc，从而在上位机上可以远程监控加氯机的开启度，获得实时投加流量。如果输入流量信号下降到3ma之下，scu就发出无流量报警，并且驱动传感器到0位，关闭加氯机。

后加氯用pcu复合环控制器。它是双信号前馈控制，一个流量信号和一个余氯信号由plc提供给控制器，根据水的流量随时对传感器的位置进行调整(同scu)，同时plc把余氯分析仪的反馈信号给pcu，并与设定好的余氯值进行比较，经过一定的滞后时间后作出调节，直到实际值和设定值符合为止(类似pid调节)。工作原理如图3所示。

图

3对后加氯进行控制的pcu工作原理图

3.3 管理功能

控制系统具有各种操作功能，如自动操作/遥控/手动切换操作，操作员登录操作、“权限”操作等，并有误操作保护功能。具有显示功能，按工艺流程分画面、分系统实时显示和监视各流程的运行工况，通过动态、变色、闪烁、数字、棒图及曲线的方式实时监视各电气设备、工艺参数的工况，界面友好、全中文信息，便于操作和使用。对被测工艺参数设有实时/历史趋势功能，对重要电气设备的启/停、重要操作设有记录功能，还具有报警功能和打印生产报表，及历史储存功能。图4就是水厂加氯间运行的rsview32监控画面。

图

4加氯系统运行监控画面 结束语

本控制系统在某水厂已经安全稳定地运行六年多了，整个系统安全可靠、经济实用，操作方便、易于编程、维护。运行结果表明rockwell automation的基于plc的controllogix系统能充分满足水厂加氯系统的控制要求，在全自动运行方式下设备操作正确无误，数据采集与通讯正常，系统可靠性高，上位机监控方便，各项性能满足水厂工艺控制要求，同时减少了运行值班人员工作量、降低了生产成本，为实现现代化水厂“无人值守”的运行管理模式创造了条件。

作者简介

刘淑明(1977-)

男

工程师，毕业于山东工业大学自动化工程系，现供职于烟台经济技术开发区自来水公司，从事水厂自动化研究与应用工作。

参考文献

[1] rockwell automation．controllogix system user manual.[2] rockwell automation．rsview32 user’s guide.[3] rockwell automation．rsview32 getting results guide.[4] 刘滨,林恒,侯永海等．plc在海水处理自动控制系统中的应用.plc&fa，2002(1):29-30,41．

[5] usf/w&t．v2000系列自动控制加氯机使用手册(3000ppd).

第五篇：金沙湾水厂自控系统的构成及运行介绍

金沙湾水厂自控系统的构成及运行介绍

蒋天云

【摘 要】 介绍金华市金沙湾水厂自动化控制系统的构成和特点，并结合供水工艺的运行、设备的控制、仪表的监测，谈一些运行中存在的问题、管理方面的体会。【关键词】 供水工艺 自控系统 设备运行 排泥 水处理技术引言

金华市金沙湾水厂作为省重点工程，通过召投标，分二期建设。工程总设计供水量为30万吨/天，其中一期工程供水量为15万吨/天，已于2001年8月建成并投入运行，二期工程现正在建设当中，预计年底前主体工程可以完工。金沙湾水厂于2001年8月份建成后成为了唯一向金华市区供水的水厂。

由于金沙湾水厂自动化程度高，运行设备、仪器仪表复杂多样，给自控系统的正常运行和稳定控制提出了很多问题，我们在解决这些问题时，有过教训，也获得了一些经验。在此，对金沙湾水厂的自控系统作完整介绍，以便同行对此有新的了解。供水工艺及运行方式

金沙湾水厂地处金华市西南面的山区，离城区的直线距离大约为18公里，与城区高差为七十余米，水源取自沙畈、金兰两个水库。水厂利用厂区与市区的高差取消了送水泵房，采用重力流输水，节约了电耗。

金沙湾水厂工艺：金兰水库----配水井----取水泵房----加药、前加氯----折板反应池----平流式沉淀池----V型滤池----后加氯----清水池----补氯----输水管网----用户

其中主要设备为干式潜水泵3台，加矾、加碱计量泵各两组，空气压缩机两台，排泥阀60个，行车吸泥机两台，加氯机5台，泄氯回收装置一组，增压泵3台，反冲洗鼓风机3台，反冲洗泵3台，气动阀8组。

金沙湾水厂工作人员根据总公司中心调度室的调度指令，通过设置在各个岗位的自控装置，控制有关设备，进行取水、加药、加氯、冲洗等一系列自动控制、调节、监视操作。自控系统构成及控制原则

金华市金沙湾水厂自动控制系统的监控软件采用美国Wonderware公司的工业组态软件InTouch7.1作为开发平台，可运行于Windows95/98、WindowsNT4.0、Windows2000等操作系统下。此软件具备可视化软件的特征：实时监测各生产流程，采集生产信息，并且下达操作人员的每个控制指令。自控系统的网络结构由三级网络组成：

以太网：由服务器、中控室计算机、厂长室计算机和HUB组成。主要用于生产管理，通讯率为10M波特率。以下两层是工业实时控制网，是整个自控系统的核心。

FIPWAY网：由中控室计算机、滤池计算机、取水PLC、加药PLC、排泥PLC、加氯PLC、滤池公共PLC、送水PLC组成。主要用于制水过程中的控制和监测。通讯率为1M波特率。Unitelway网：由8格滤池PLC组成，挂在滤池公共PLC下，主要用于滤格的控制和监测。通讯率为19200kbps。

所有运行设备的控制层次分为三级：现场电器控制盘手动控制（最高级）、远方计算机中控或自动控制。控制原则是：现场手动控制优先，电器设备的继电保护由现场电器盘自行完成。

3.1 取水泵房

取水泵房的取水方式有两种：当水库水位达到设定水位时取水通过两只调流阀自流，当低于设定水位时取水通过取水泵进水。

调流阀的控制方式有手动、中控和自动控制三种。自动控制时，PLC根据有关参数自动调节阀门开度，以保证清水池水位保持在最佳水位段。自动运行时需设好清水池水位、工作阀门的选择等参数。

干式潜水泵的控制方式有手动、中控和自动控制三种。中控控制时，操作人员通过计算机键盘或鼠标下达的命令，来一步化开、关相应的取水泵和其出口阀门。自动控制时，PLC根据清水池的水位和设定的清水池水位上下限来自动调节，以保证清水池水位控制在最佳的水位。自动运行时需设好清水池的水位上下限、工作泵的选择等参数。

3.2 加药系统

金沙湾水厂加药间现安装有加矾系统和加碱系统，加碱系统现未启用。加矾系统可以中控开关的设备有加矾泵、空压机、出矾阀门，检测的开关量有加矾泵、出矾阀、进水阀、进气阀和空压机的开停信号；检测的模拟量有加矾泵的频率、矾池液位、源水浊度及模拟斜管浊度等。

矾池与加矾设备各有两组。加矾与矾池切换的控制方式有手动、中控、自动三种，手动的级别最高，自动和中控是在计量泵和出矾阀处于遥控方式下通过申请优先的方式取得。配矾的控制方式有手动与中控两种。

3.3 加氯系统

加氯系统的主要设备有气源切换部分、加氯机、漏氯报警系统等，控制前加氯、后加氯、出厂水补氯以及气源的自动切换。采集滤后水的余氯和沉淀水的浊度值并送上位机显示。主要控制软件有自动加氯（双冗余控制加氯）、气源自动切换、漏氯报警软件。加氯控制分为加氯机控制以及PLC控制两种方式，两种方式互为备用。两种控制方式都是有条件地通过申请优先的方式取得。

3.4 滤池系统

金沙湾水厂的V型滤池共八格，整个控制系统由一个滤池公共PLC站和八个独立的PLC站来控制。主要被控设备有：三台鼓风机，三台反冲洗泵，八格滤池的气动进水、排水闸阀和气冲、水冲、清水蝶阀以及排气电动球阀等。每个滤格系统可独立完成恒水位的自动控制，在公共系统的协调下完成滤池的自动反冲洗。滤格PLC与公共站PLC之间的通讯是由UNITELWAY主从通讯总线来完成的。

恒水位的控制：PLC采集滤格水位，并与设定的控制水位相比较，得出差值进行相应的PID运算后去控制清水蝶阀的开度，来调节滤格的出水量，使得滤池水位恒定在给定值附近。给定水位为1.20m，上下偏差为0.05m.。滤池在启用过滤时，恒水位控制软件自行投入运行。只有满足清水池水位不低于设定水位（2.5m）；滤格反冲洗倒计时间（可调）到或水头损失差压达到0.15bar；鼓风机和冲洗泵处于自动控制状态且无故障的条件时，自动反冲洗才能运行。自控设备运行的体会

金沙湾水厂建成几年来，在自控系统及设备的建设、运行、管理过程中，有收获，也有教训，体会很多。

4.1 在自控系统的建立过程中，要有自控维护人员参与，着重注意软件的构成及软、硬件配置，在配合承包商按设计要求进行软件编程的同时，深入了解控制系统，以便投入运行后进行维护管理。事实证明，再完备的系统调试也有疏漏的地方，甚至在运行了几年以后不会发现系统程序中的错误之处，更别提由于合同规定的现场工作时间限制。为了自控系统的及时、正常运行，系统、设备调试工作必须有水厂人员共同参与。

4.2 加强对运行人员和系统维护人员的培训，这是保证系统正常运行的关键。金沙湾水厂的设备来自各个国家，设备、仪表种类繁多，各有特点。对于自控系统维护人员来说，决不能只关心软件，各种设备的状态直接影响自控设备的运行。在运行中，软件程序一般是稳定的，而造成不可控的原因多是受控设备的问题，例如状态信号没反馈回来、设备控制回路故障等。所以我们要求自控系统的维护人员掌握所控设备的原理、性能、与控制系统的连接关系，以便及时、准确地判断故障点。而加强对运行人员的培训，既提高运行水平和巡视观察的准确性，也提高了处理意外事故的能力。

4.3 不断注意对软件的后期维护工作。由于最初的软件制作只是对自控设计的基本满足，在运行中肯定会有工艺方式的改动，自控维护人员必须按新的需求作相应的修改，以保证运行。尤其在贯彻建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》提出的“二提高三降低”（提高供水水质、提高供水安全可靠性，降低能耗、降低漏耗、降低药耗），优化运行的过程中，更会遇到净水工艺的调整、运行设备的改造、运行程序的修改。自控运行的思考

金沙湾水厂在几年的自控运行过程中，发现有些单元的自控的效果不甚理想，水厂的自动化也存在一定的局限性。

5.1 金沙湾水厂的反应池自动排泥是根据PLC设定的排泥周期和排泥时间来自动完成开阀、排泥计时、关阀等排泥过程。沉淀池的排泥也是根据给定周期来遥控或手动开启吸泥行车来完成排泥。两者基本上都是以时间作为运行参数。而污泥的堆积程度与许多因素有关：源水浊度的变化、絮凝效果的好坏、水体微生物的含量、水量的变化、水温的变化甚至气压的高低都可能影响污泥的堆积程度。本厂在夏季天气闷热、气压低的时候就曾出现沉淀池污泥大量上浮的情况，给滤池带来了额外负担。据此来看，虽然库水相对稳定，水质情况波动不会很大，但其他因素也能影响污泥的堆积程度。因此，时间不能作为自动排泥的唯一参数。如何解决这一问题，还有待进一步研究探讨。

5.2 国内水厂现行的自动控制水处理技术多是建立在处理“常规”水的基础之上。所谓“常规”，就是摈除了有机污染、重金属污染、病毒污染、新型污染等因素。但随着现代工业的快速发展，环境污染问题的日益突出，如何应用自动化手段来处理非“常规”水，也是我们迫切需要解决的一个问题。我们认为，水厂自动化或智能化发展，应与水处理技术根本性发展紧密联系在一起，或者可以说为后者所内在需求。唯有如此，才能更好地进行水质保障，从而确保人体健康，也能为社会经济的可持续发展提供可靠的服务。结束语

金沙湾水厂自控系统在运行过程中克服了各种问题，现已基本达到稳定运行状态，实现了设计和运行要求，在供水生产中发挥了应尽的作用。在今后的供水运行工作中，我们愿与各位同行一道，不断改进与提高自动控制水平，不断探索水处理技术，共同向现代化水厂的目标迈进。