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污水厂PLC自动化控制系统实施技术方案

 机电工控交流 2023-08-15 发布于四川

一、概述

   本项目自动化系统共设计3个PLC主站,采用单模光纤环网设计。其中1#PLC1

站安装在污泥脱水间,其监控范围为:污泥脱水间、调节池、储泥池、3#除臭装置等;2#PLC站安装在进水在线监测间控制室,监控范围为:粗格栅-提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、水解酸化池、改良型AAO生化池 、进水在线监测间、1#、2#除臭装置、配水井及污泥泵房等;3#PLC站安装在鼓风机房控制室,监控范围为:二沉池 、高效沉淀池 、反硝化深床滤池、接触消毒池及巴氏计量槽、回用水池、出水在线监测间、鼓风机房、加氯加药间等。

     除臭成套系统、加药成套系统、反洗罗茨鼓风机成套系统、离心鼓风机系统等厂家成套提供均自带PLC控制器,通过以太网方式接入3个主站的工业交换机。

二、PLC1

PLC1控制站除了本身的站点外,柜内交换机还需要连接PAM配置投加系统、铁盐配置投加系统、双膜片式压滤机系统(2套)、除臭系统、石灰料仓系统、低速潜水推流器控制系统(4套)、离心潜污泵控制系统(3套)等第三方设备,它们的IP规划如下:

PLC组态图如下:

PLC模块配置如下:

三、PLC2

PLC2控制站除本身的设备外,还包含2#除臭装置、提升泵房潜污泵系统(3套)、水解酸化池污泥泵系统(4套)、1#除臭装置、吸砂机和砂水分离器。他们的IP规划如下:

PLC组态如下:

PLC模块配置如下:

四、PLC3

PLC3控制站除本身的设备外,还包含NaHCO3一体化投加装置系统、PAC一体化投加装置系统、PAM一体化投加装置系统、离心鼓风机系统(3套)、反洗罗茨鼓风机系统(2套)。他们的IP规划如下:

PLC组态如下:

PLC模块配置如下:

五、控制逻辑说明

5.1 仪表类

仪表通过数模转换,得到工程值。

5.2 调节池提升泵

根据设计需求,通过液位实现自动控制。四台可以进行轮询使用。具体根据操作需求来设计。

介于高液位和低液位之间为运行液位,通过设置高低液位,当液位在运行液位时,水泵切换到远程à自动模式,水泵自动运行,当低液位时,水泵自动停止。

水泵是否投入运行可以通过远程/本地信号来确定,也可以通过选择水泵是否投入来确认。

水泵运行时间做统计,包含单次运行时间,累计运行时间。

水泵的故障、高低液位都做报警记录,便于后期查询。

以下流程只是代表自动运行时候的流程,未加设备本身故障的保护停止流程图。程序设计的时候会加上。

5.3 1#~4#低速潜水推流器

1、根据需求,设计远程启停控制,设备故障报警记录。

2、低液位时,停止运行。

3、以上操作均是设备就地操作箱切换到远程时,有效。

5.4 贮泥池

包含了启闭机、搅拌机。

1、根据需求,设计远程启停控制,设备故障报警记录。

2、低液位时,停止搅拌机运行。

3、以上操作均是设备就地操作箱切换到远程时,有效。

5.5 污泥脱水间

   污泥脱水间的脱水系统都均带PLC柜,通过以太网接入PLC1的工业交换机。

   其他设备均通过硬接线接入PLC1,比如空压机,清洗泵等,一般设计为手动远程启动即可。

   如有联动,通过与脱水系统自带的进行通讯,去自动启停设备。

5.6 粗格栅

     1#~2#三索式钢丝绳牵引格栅除污机自动控制采用液位或者时间控制。

液位差启停格栅机的设定值可以通过人机界面给定,采用时间模式控制时,通过设定运行时间和待机时间。同时监视时间实时数据。

操作员可以任意选择一种模式或者选择两种模式均有效。

5.7 细格栅和旋流沉砂系统

细格栅自动逻辑同粗格栅,可以采用时间间隔控制和液位差判断控制两种模式。

旋流沉砂系统:根据工艺逻辑需求控制。

5.8 水解酸化池

水解酸化池主要设备包含12个电动刀闸阀、6套MLSS检测仪、6套污泥界面仪、4台污泥泵(立式离心泵)。

我们将其定义为南北组。北边为1#、2#污泥泵及1#~6号刀闸阀、1#~3#污泥界面仪和MLSS仪。

MLSS仪只需做数据采集与显示。污泥界面仪参与控制。

污泥泵与排泥刀闸阀联动,即任意一个排泥阀开启,或者进入排泥时,污泥泵才可运行。注意污泥泵不能空转。

5.9 改良型AAO生化池

AAO生化池包含了1#~2#潜水搅拌器(预缺氧区)、1#~4#潜水推流器(厌氧区)、1#~4#潜水推流器(缺氧区)、1#~4#混合液回流泵、1#~2#混合搅拌器、1#~18#电动闸门、1#~8#污泥浓度仪表(MLSS)、电磁流量计1套、PH/T仪表4套、ORP4套、DO4套。

仪表只做数据采集及显示。

其余设备均做远程启停。

5.10 配水井及污泥泵房

1#~3#外回流污泥泵、1#~3#剩余污泥泵、MLSS一套、硫化氢浓度监测仪一套、超声波液位计2套。

外回流主要是进行生化池的污泥回流,通过监测污泥浓度进行控制回流泵的启停,调节回流泵的频率(转速)。

剩余污泥泵采用液位自动控制。液位高就将污泥输送到储泥池。

5.11 二沉池

   二沉池包含的设备有:1#~2#中心传动单管吸泥机、1#~2#污泥界面仪。

   吸泥机只需远程启停控制,仪表做数据采集及显示。

5.12 高效沉淀池

高效沉淀池包含设备:

1#~2#混合搅拌机、1#~2#1#絮凝搅拌机、1#~2#刮泥机、1#~3#1回流污泥泵、1#~3#剩余污泥泵、排污泵、1#~2#泥位计。

混合搅拌机采用时间间歇控制自动模式。

絮凝搅拌机采用连续运行模式。

刮泥机采用定时刮泥模式或泥位计控制模式。。

回流泵、剩余污泥泵均采用时间运行模式。

5.13 反硝化深床滤池

   反硝化深床滤池主要机电设备包含:

   反洗罗茨鼓风机(带变频)2台、反冲洗水泵(带变频)2台、废水排水泵(带变频)2台、积水坑排水泵1台、空压机2台、冷干机3台、废水池搅拌器1台、混合池搅拌器1台、乙酸钠投加泵3台、乙酸钠卸载泵2台、溶解氧分析仪1套

、超声波液位计(滤池)4套、超声波液位计(清水池、废水池)各1套、硝酸盐分析仪(滤池进出水)各1套、管廊浮球开关2套。

   进水方闸阀4套、出水调节阀4套、反冲气阀4套、反冲水阀4套、排水阀4套、空气排空电动蝶阀1套。

   滤池自动控制流程:

六、触摸屏功能说明

    6.1 设备操作界面

主要对设备进行启动、控制模式选择等操作功能。

6.2 参数设置界面

包含仪表量程设定、时间参数设定、自动控制参数设定、液位参数设定、其他仪表参数设定。

6.3 实时数据界面

    实时数据包含所有仪表的采集数据。

6.4 报警记录

包含了历史报警记录和实时报警记录。

6.5 曲线

6.6 报表

具备查询、导出功能。

七、说明

  上述方案只是自动化技术实施方案,没有包含具体的施工方案,比如图纸二次设计、成套、厂内测试、现场施工、现场调试、培训、移交等工作。

    也未对所选用的控制器及相关重要设备的参数作详细说明,未列出点位表。

    也为对网络、中控系统做说明。

    所以并非完整的系统方案。

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