城镇污水处理厂电气负荷计算及自控系统设计

3 城镇污水处理厂电气自控系统总体方案

3.1污水处理厂电气自控系统的设计原则

本文提出的城镇污水处理厂电气自控系统的优化设计主要是依照实际工程的建设规模及污水处理工艺需求,遵循安全可靠、技术零下、经济实用的原则,对电气自控系统进行设计,从而使电气自控系统达到集中管理、资源共享、分别控制的设计目的。

[if !supportLists](1)[endif]根据城镇污水处理厂电气自控系统的建设规模,极其在控制、节能等方面的实际需求,设计采用配置数据采集及监控系统,以此实现污水处理厂电气控制系统的自动化管理运行。

[if !supportLists](2)[endif]城镇污水处理厂控制系统的自动化程度及控制仪表的配置要求、测定范围应严格遵守污水处理工艺的实际需求进行确定。

[if !supportLists](3)[endif]对于控制系统中的检测及测量仪表而言,应依照实际的设计需求提供4至20mA的标准电流信号输出,或提供总线式的现场通信接口。

[if !supportLists](4)[endif]在对污水处理厂电气自控系统中现场设备控制箱的设计中,应设置设备运行状态指示灯,并设置相应的手动开关按钮或联动开关按钮。

[if !supportLists](5)[endif]城镇污水处理厂电气自控系统应采用设备控制箱实现对现场处理设备的控制及管理,并且最好采用二对常开触点来进行对设备启动或停止的分开控制。

电气自控系统中的设备控制箱应依照实际的需求情况在处理现场设置总线的通信接口以及硬线通信接口。

3.2城镇污水处理厂电气自控系统的硬件设计

3.2.1自动控制系统设备选择

(1)PLC控制系统选择及分析

PLC(Programmable Logic Controller)控制系统又被称为可编程逻辑控制器,其是一种通用性较强的新型自动化控制装置,专为工业控制环境所设计,具有十分丰富的输入和输出接口,驱动力十分强劲。该控制系统是计算机技术、继电器-接触器控制技术以及通信技术的有机融合体。当前,PLC控制系统因其自身具备的功能性强。扩展性强、可靠性强、便于操作等优势特点在工业生产领域中得到了广泛的应用。

PLC自动控制装置是一种小体积、低重量的一种机电一体化产品,PLC控制装置的程序变化程度较高,具有及强的柔性特点,自其问世之后就在工业控制处理中占据了十分重要的地位。但是因PLC控制装置的型号、功能及规格都具有较大的差异,难以对其进行统一的类比划分,以下对PLC控制装置的几种常见分类方式进行介绍:

依照I/O点数对PLC装置进行划分,可以划分为三种类型:

a.I/O点数比256点小,在PLC装置中采用一个CPU,采用8位或16位的处理器,其存储容量比8KB小,属于小型PLC控制装置;

b.I/O点数在256点至2048点范围之间,在PLC装置中采用两个CPU,其存储容量在2KB至8KB范围之内,属于中型PLC控制装置;

c.I/O点数比2048点大,在PLC装置中采用多个CPU,采用32位的处理器,其存储容量在8KB-16KB范围之内,属于大型PLC控制装置。

依照功能强弱对PLC装置进行划分,可以划分为三种类型:

a.对单击控制系统进行处理的低端PLC控制装置;

b.对相对复杂的控制系统进行处理的中端PLC控制装置;

c.对大规模控制系统进行处理的高端PLC控制装置。

依照装置结构对PLC装置进行划分,可以划分为两种类型:

a.装置结构紧凑,能够实现多个功能部件融于一身的整体式PLC控制装置;

b.装置结构模块化,各个功能部分单独构成功能模块的模块式PLC控制装置。

在PLC控制装置性价比不断提升、功能愈加强大的背景下,PLC技术在工业控制领域中的应用愈发广泛,且在应用深度上有着显著的提升,在工业机器人和计算机辅助设计及制造中都有着PLC控制技术的身影,且占据了十分重要的地位。以下对PLC控制的详细应用范围进行概述:

闭环控制:针对PLC控制装置在闭环过程中的控制而言,要求可以对系统外部的参数变化敏感性较低,但是应具有较高的控制精度及抗干扰性能;

开关量的逻辑控制:PLC控制装置的开关量逻辑控制不但适用于单击控制和多级群控,还适用于对自动生线的控制;

数据处理控制:现阶段的PLC控制装置能够实现对信息数据的有效采集、处理及分析,同时还具有对各种数据进行数学运算的能力和计算机数字控制能力。通过数字控制技术和PLC技术有机结合,能够在工业处理领域中实现数据的智能化处理,大大提升了PLC控制的效率和数据处理能力;

运动控制:在PLC控制装置中,开关量I/O模块与位置传感器及执行机械进行连接,从而利用电动机的单轴或多轴位置控制模块的拖动使控制位置模块能够以相对适合的速度进行平稳运行,可以实现对直线运动或圆周运行的有效控制;

通信控制:现阶段的大多数PLC控制装置都具备通讯网络的功能,利用RS232、RS485接口,能够在运行过程中实现远程的输入输出控制.其中RS485的接口总线还能在多台PLC控制装置间实现相互的数据信息传输,并且外部的相关设备也能通PLC控制装置的信号处理单元进行有效的数据传输和监测。由此,为了能够实现大规模的复杂工业控制,可以将PLC控制装置构成集中化管理、分布式控制的自动化控制系统。

针对城镇污水处理厂的电气自控系统而言,PLC控制装置是实现信息数据采集和处理功能的关键。。在选型过程中,应对PLC控制装置的经济性和可靠性进行充分的考虑,并从开发性、先进性、装置价格等多方面因素进行综合考虑,PLC控制装置选型的主要要求有以下几点:

首先,尽量选取模块式的PLC控制装置,充分发挥出模块式PLC控制装置配置灵活和维护简便的优势,不仅便于自动化控制的实现,还能在极大程度上减少电气自控系统的维修成本投入;

其次,尽量选取同一生产厂商、同一型号的PLC控制装置,从而确保设备具有较高的通用性,便于实现信息资源的共享;

再者,尽量选取符合I/O点数要求的PLC控制装置,从而便于与控制主机的组合使用;尽量选取符合存储容量需求的PLC控制装置,确保符合控制规模和目的,并保证能够保留20%至30%的存储容量。

2测量仪器仪表的及分析

依照城镇污水处理厂选用的污水处理工艺流程特点而言,为了确保处理工艺在操作过程中能够安全、稳定的运行,应要求现场仪器仪表可以在第一时间精准饿反映出污水处理过程中的动态参数情况,仪器仪表系统的设计十分重要。

在城镇污水处理厂处理污水的工艺流程中,必然会到数量众多的仪器仪表,以此来对污水处理中各阶段的参数情况进行检测,并针对部分核心设备而言,还能对其关键器件的状态和工艺运行数据进行检测。电气自控系统中设置了必要的在线检测仪表,如PH检测仪表、温度检测仪表、液位检测仪表等。

在本文提出的污水处理厂电气自控系统中主要包含的仪器仪表如下表5-1所示。

表5-1 电气自控系统中涉及到的主要仪器仪表

仪器仪表名称仪器仪表预先设定的量程

超声波液位差仪0.3-8m,0.3-15m

电磁流量计

MLSS检测仪

NH3-NH4检测仪

热式气体流量计

H2S检测仪

0~1m3/s

0-20g/L

0-20mg/L

0~5m3/s

0-25mg/m3

PH测量计PH:0-15;T:0-50

溶解氧检测仪(DO)

生化需氧量在线分析仪

0-10mg/L

0-500mg/L

化学需氧量检测仪(COD)

氨氮在线分析仪

总磷在线分析仪

10-600mg/L

2-100mg/L

0.01-10mg/L

污泥浓度计0-10g/L

气体检测仪0-100%LEL


3.2.2健康城污水厂PLC控制系统设计

[if !supportLists](1)[endif]进水在线监控站(1AMS)

1AMS控制站监控范围:进水质量及流量测量。进水在线监控站1AMS位置位于进水仪表间,将污水从细格栅池体内取出样本,采集进水污水污染指标数据。1AMS控制站详细的设备I/O点数统计情况如下表5-2所示。

表5-2 进水在线监控站设备点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1取样泵工作模式1主备切换、手动、2

2电动阀工作模式2手动、联动4

3主、备取样泵2启动/停止命令 2

   运行、综合故障状态4

4三通电动阀x48开启、关闭命令 16

 二通电动阀x4 故障、全开、全关状态24

5COD分析仪1COD、故障状态1 1

6BOD分析仪1BOD、故障状态1 1

7NH3-N分析仪1NH3N、故障状态1 1

8SS分析仪1SS、故障状态1 1

9PH分析仪1PH、T、故障状态1 2

10总磷在线分析仪1TP、故障状态1 1

11总氮在线分析仪1TN、故障状态1 1

12不间断电源1旁路、逆变供电、充电、报警    1

13水质自动采样器1储藏温度、故障状态、采样模式    1

   实用合计4118802

   合计(含20%预留)64321605

依据进水在线监控站1AMS内的整体流程来看,整体系统的DI:64个点,DO:32个点,AI:16个点,AO:0个点。控制站内I/O点数总数为112个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1769系列PLC控制装置,并配置4个DI模块、4个DO模块、2个AI模块,进而保证该PLC控制装置满足相应的设计需求。

[if !supportLists](2)[endif]预处理配电房控制站(1LCU)

1LCU控制站监控范围:进水质量及流量测量。粗格栅、细格栅、预处理旋流沉砂池及预处理膜格栅等房间内设备及工艺仪表。主要负责采集粗细格栅装置的前后液位差数值、粗细格栅装置的运行状态、水泵设备的运行状态以及泵池的液位数值等。

其中预处理粗格栅I/O站位置位于粗格栅房间内,主要负责采集粗格栅装置的前后液位差数值,粗格栅内危险及异味气体检测并控制粗格栅闸门开关。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-3所示。

表5-3 预处理粗格栅I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1速闭闸1开启、关闭、停止命令 3

   手、联动方式、运行中3

   开或关超转矩、综合故障状态2

   阀位反馈、开度控制  11

2格栅除污机3+113启动/停止命令 13

 矩形闸门8 手、联动方式26

 钢闸门1 运行、综合故障状态26

3超声波液位计2液位、故障状态  2 2

4超声波液位差计4栅前液位、液位差、故障状态  8 4

5硫化氢变送器2气体浓度  2

6氨气变送器2气体浓度  2

7甲烷变送器2气体浓度  2

8氧气变送器2气体浓度  2

9声光报警器2气体浓度超标警报 2

   实用合计 57181916

    合计(含20%预留)8032248

其中预处理细格栅I/O站位置位于粗格栅房间内,主要负责采集细格栅装置的前后液位差数值,细格栅内危险及异味气体检测并控制细格栅闸门开关。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-4所示。

表5-4 预处理细格栅I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1栅渣清洗压榨机13启动/停止命令 13

 手电两用插板闸 手、联动方式26

 平板式细格栅3+1 运行、综合故障状态26

2手电两用闸板阀现场控制箱1启动/停止命令 1

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态2

3超声波液位差计4栅前液位、液位差、故障状态  8 4

4硫化氢变送器1气体浓度  1

5氨气变送器1气体浓度  1

6甲烷变送器1气体浓度  1

7氧气变送器1气体浓度  1

8声光报警器1气体浓度超标警报 1

9照明控制箱16开/关命令 16

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态32

    实用合计90311204

    合计(含20%预留)1124816 5

其中处理旋流沉砂池I/O站位置位于旋流沉砂池房间内,主要负责采集旋流沉砂池的前后液位差数值,旋流沉砂池内危险及异味气体检测并控制调节堰门。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-5所示。

表5-5预处理旋流沉砂池I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1调节堰门3开启、关闭、停止命令 9

   手、联动方式、运行中9

   开或关超转矩、综合故障状态6

   阀位反馈、开度控制  33

2栅渣清洗压榨机9启动/停止命令 9

 电动闸阀5 手、联动方式18

 螺旋砂水分离器 运行、综合故障状态18

3插板闸4启动/停止命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

4超声波液位计2液位、故障状态  2 2

5硫化氢变送器1气体浓度  1

6氨气变送器1气体浓度  1

7甲烷变送器1气体浓度  1

8氧气变送器1气体浓度  1

9声光报警器1气体浓度超标警报 1

 实用合计 实用合计6723932

    合计(含20%预留)96321685

其中预处理膜格栅I/O站位置位于预处理膜格栅内,主要负责采集旋流沉砂池的前后液位差数值,旋流沉砂池内危险及异味气体检测并控制调节堰门。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-6所示。

表5-6预处理膜格栅I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1插板闸18启动/停止命令 18

 平板式膜格栅 手、联动方式36

 钢闸门  运行、综合故障状态36

2超声波液位计5液位、故障状态  5 5

3超声波液位差计5栅前液位、液位差、故障状态  10 5

4电磁流量计2瞬时流量  2 2

   故障状态、累计流量脉冲

    工艺设备实用合计721817012

   工艺设备合计(含20%预留)963224 15

5风机控制箱8开启/关闭命令 8

   手、联动方式16

   运行、综合故障状态16

    通风设备实用合计32800

    通风设备合计(含20%预留)481600

 I/O站总计  1444824015

其中预处理配电房控制站1LCU位置位于预处理低压电房内,主要负责控制预处理阶段的潜水泵、提砂泵、潜水搅拌机、除臭通风等大型设备控制。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-7所示。

表5-7预处理配电房控制站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1潜水泵5启动/停止命令 5

   手、联动方式10

   变频器运行、综合故障状态10

   变频器频率反馈、频率控制  55

2皮带输送机3启动/停止命令 3

 旋流沉砂池现场控制箱 手、联动方式6

   运行、综合故障状态6

3提砂泵4启动/停止命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

4照明控制箱20开/关命令 20

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态40

5潜水搅拌机×22启动/停止命令 2

   手、联动方式4

   运行、综合故障状态4

6低压进线开关2合/分闸、跳闸状态、综合电量4   2

7不间断电源1旁路、逆变供电、充电、报警    1

    工艺设备实用合计10234553

    工艺设备合计(含20%预留)1284816165

8风机控制箱8开启/关闭命令 8

   手、联动方式16

   运行、综合故障状态16

9风机控制箱4开启/关闭命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

10除臭装置配电箱4开启/关闭命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

   变频风机转速反馈、调速命令  44

    通风设备实用合计641644

    通风设备合计(含20%预留)783288

 控制站总计  2068024245

依据预处理配电房控制站1LCU内的整体流程来看,整体系统的DI:638个点,DO:272个点,AI:120个点,AO:40个点。控制站内I/O点数总数为1169个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1756系列PLC控制装置,并配置40个DI模块、30个DO模块、13个AI模块、5个AO模块,进而保证该PLC控制装置满足相应的设计需求。

[if !supportLists](3)[endif]生化池处理控制站(2LCU)

生化池处理控制站监控范围:两组生化池、鼓风机房等房间内设备及工艺仪表等。主要负责对生化池液位、PH值、水质参数的指标的监控,并根据相关指标控制生化池内回流设备及曝气设备运行,是城镇污水处理厂电气自控系统的关键组成部门。

其中生化池处理控制站2LCU位置位于总低压配电房内,主要负责控制生化池内的潜水推进器、潜水搅拌器、混合液回流泵、缺氧区回流泵等大型设备及总电房内各高低压柜的综合保护测控单元。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-8所示。

表5-8生化池处理控制站 2LCU点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1潜水推进器16启动/停止命令 16

   手、联动方式32

   运行、综合故障状态32

2潜水搅拌器8启动/停止命令 8

   手、联动方式16

   运行、综合故障状态16

3混合液回流泵10启动/停止命令 10

 缺氧区回流泵 手、联动方式20

   变频器运行、综合故障状态20

   变频器频率反馈、频率控制  1010

4照明控制箱12开/关命令 12

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态24

5低压进线开关2合/分闸、跳闸状态、综合电量4   2

6不间断电源1旁路、逆变供电、充电、报警    1

7高压进线柜综合保护测控单元2开关合/分闸、跳闸、综合电量4   2

8高压联络柜综合保护测控单元1开关合/分闸、跳闸、综合电量2   1

9高压出线柜综合保护测控单元2开关合/分闸、跳闸、综合电量4   2

10变压器保护柜综合保护测控单元2开关合/分闸、跳闸、高温报警    2

11总低压进线柜2合/分闸、跳闸状态、综合电量4   2

12总低压联络柜1开关合/分闸、跳闸、综合电量2   1

13补偿电容器柜2三相电流、综合电量  6 2

14低压出线回路15开关合/分闸、跳闸、综合电量30   15

    工艺设备实用合计21246161030

    工艺设备合计(含20%预留)25664241635

15风机控制箱5开启/关闭命令 5

   手、联动方式10

   运行、综合故障状态10

    通风设备实用合计205000

    通风设备合计(含20%预留)3216000

 控制站总计  28880241635


其中生化池A、B组I/O站位置位于两个生化池房间内,主要负责控制生化池内的污水液位、PH值、水质参数的指标的监测。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-9所示。

表5-9生化池A、B组I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1附壁闸门6启动/停止命令 6

   手、联动方式12

   运行、综合故障状态12

2电动调节型蝶阀10开启、关闭、停止命令 30

   手、联动方式、运行中30

   开或关超转矩、综合故障状态20

   阀位反馈、开度控制  1010

3电动蝶阀1开启、关闭命令 2

   手、联动方式2

   开或关超转矩、综合故障状态2

   全开、全关状态2

4热式气体流量计1瞬时流量、故障状态  1 1

5电磁流量计2瞬时流量  2

   故障状态、累计流量脉冲    1

6超声波液位变送器1液位、故障状态  1 1

7超声波流量计3流量、故障状态  3 3

8压力变送器1压力  1

9温度变送器1温度  1

10NH3-NH4分析仪2数值、故障状态2 2

11MLSS检测仪4MLSS、故障状态4 4

12溶解氧仪表3DO、故障状态3 3

13ORP检测仪2ORP、温度、故障状态2 4

14硫化氢变送器1气体浓度  1

15氨气变送器1气体浓度  1

16氧气变送器1气体浓度  1

    工艺设备实用合计913835106

    工艺设备合计(含20%预留)1124848168

17除臭装置配电箱3开启/关闭命令 3

   手、联动方式6

   运行、综合故障状态6

   变频风机转速反馈、调速命令  33

    通风设备实用合计123330

    通风设备合计(含20%预留)16888

 I/O站总计  1285656248

其中鼓风机房远程I/O站位置位于鼓风机房内,主要负责控制生化池内的曝气风机的控制。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-10所示。

表5-10鼓风机房远程I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1鼓风机6+28启动/停止命令    8

   手、联动方式

   运行、综合故障状态

2法兰式电动蝶阀10开启、关闭命令 20

 卷帘式空气过滤器现场控制箱 手、联动方式20

   开或关超转矩、综合故障状态20

3压力变送器1压力  1

4空气流量计1瞬时流量、综合故障状态  1 1

5温度变送器1温度  1

   实用合计4020309

   合计(含20%预留)48328010

依据生化池处理控制站2LCU内的整体流程来看,整体系统的DI:592个点,DO:224个点,AI:144个点,AO:40个点。控制站内I/O点数总数为1000个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1756系列PLC控制装置,并配置37个DI模块、28个DO模块、16个AI模块、5个AO模块,进而保证该PLC控制装置满足相应的设计需求。

[if !supportLists](4)[endif]MBR膜池处理控制站(3LCU)

MBR膜池处理控制站监控范围:两组MBR膜池内的设备及工艺仪表。主要负责控制MBR膜池内的液位、水质参数的指标的监控,并根据相关指标控制MBR膜池内的膜区排空泵、设备间排水泵、污泥回流泵、空压机等大型设备运行。

其中MBR膜池处理控制站3LCU位置位于总低压配电房内,主要负责控制MBR膜池内的膜区排空泵、设备间排水泵、污泥回流泵、空压机等大型设备。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-11所示。

表5-11 MBR膜池处理控制站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1膜区排空泵24启动/停止命令 4

 设备间排水泵2 手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

2污泥回流泵420启动/停止命令 20

 产水泵12 手、联动方式40

 反洗泵2 变频器运行、综合故障状态40

 剩余污泥泵2 变频器频率反馈、频率控制  2020

3空压机2启动/停止命令 2

   手、联动方式4

   运行、综合故障状态4

4冷干机2启动/停止命令 2

   手、联动方式4

   运行、综合故障状态4

5照明控制箱12开/关命令 12

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态24

6高压进线柜综合保护测控单元2开关合/分闸、跳闸、综合电量4   2

7高压联络柜综合保护测控单元1开关合/分闸、跳闸、综合电量2   1

8高压出线柜综合保护测控单元2开关合/分闸、跳闸、综合电量4   2

9补偿电容器柜8三相电流、综合电量  24 8

    工艺设备实用合计14840442013

    工艺设备合计(含20%预留)19264642415

10风机控制箱10开启/关闭命令 10

   手、联动方式20

   运行、综合故障状态20

   通风设备实用合计4010000

   通风设备合计(含20%预留)4816000

 I/O站总计  24080642415

其中MBR膜池A、B组I/O站位置位于两个MBR膜池房间内,主要负责控制MBR膜池内的污水液位、PH值、水质参数的指标的监测。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-12所示。

表5-12 MBR膜池A、B组I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1气动对夹式蝶阀36开启、关闭命令 72

   全开、全关状态72

2静压式液位计9液位、故障状态  9 9

3压力变送器12压力  12

4电磁流量计12瞬时流量  12 12

   故障状态、累计流量脉冲

5在线浊度仪6浊度、故障状态6 6

6温度变送器3温度、故障状态  3

7液位开关12液位信号、故障状态12   12

8手电两用镶铜铸铁附壁闸门12启动/停止命令 12

   手、联动方式24

   运行、综合故障状态24

   实用合计 1388442033

    合计(含20%预留)16610050040

依据生化池处理控制站2LCU内的整体流程来看,整体系统的DI:572个点,DO:280个点,AI:164个点,AO:24个点。控制站内I/O点数总数为1000个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1756系列PLC控制装置,并配置36个DI模块、35个DO模块、21个AI模块、3个AO模块,进而保证该PLC控制装置满足相应的设计需求。

[if !supportLists](5)[endif]加药间配电房控制站(4LCU)

加药间配电房控制站监控范围:进水质量及流量测量及加药间、事故池、消毒池等房间内设备控制。主要负责控制加药罐液位、调节药剂混合、事故池及消毒池液位的监控,并根据相关指标控制加药罐内的隔膜计量泵、消毒池内的变频调速泵等大型设备运行。

其中加药间配电房控制站4LCU位置位于加药间低压配电房内,主要负责监控加药罐液位、调节药剂混合及隔膜计量泵控制等。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-13所示。

表5-13 加药间配电房控制站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1隔膜计量泵24启动/停止命令 24

   手、联动方式48

   变频器运行、综合故障状态48

   变频器频率反馈、频率控制  2424

2电动球阀1214启动/停止命令 14

 化料器2 手、联动方式28

   运行、综合故障状态28

3电磁流量计88瞬时流量  8 8

   故障状态、累计流量脉冲

4超声波液位计10液位、故障状态  10 10

5低压进线开关4合/分闸、跳闸状态、综合电量8   4

6不间断电源1旁路、逆变供电、充电、报警    1

7照明控制箱8开/关命令 8

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态16

    工艺设备实用合计17846422423

    工艺设备合计(含20%预留)22464643225

8风机控制箱9开启/关闭命令 9

   手、联动方式18

   运行、综合故障状态18

9风机控制箱4开启/关闭命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

    通风设备实用合计5213000

    通风设备合计(含20%预留)6432000

 控制站总计  28896643225

其中事故池远程I/O站位置位于事故池房间内,主要负责监控事故池液位。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-14所示。

表5-14事故池远程I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1电动法兰式软密封蝶阀3开启、关闭命令 6

   手、联动方式6

   开或关超转矩、综合故障状态6

   全开、全关状态6

2水力冲洗系统×44启动/停止命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

3超声波液位计1液位、故障状态  1 1

4酸碱度传感器1PH、故障状态1 1

5照明控制箱8开/关命令 8

   手、联动方式2

   运行、综合故障状态16

 工艺设备实用合计  5318201

 工艺设备合计(含20%预留)  6424803

6EAF1201~3风机控制箱5开启/关闭命令 5

 EAF1303风机控制箱 手、联动方式10

 EAF1903风机控制箱 运行、综合故障状态10

    通风设备实用合计205000

    通风设备合计(含20%预留)32800

 I/O站总计  9632803

其中消毒池远程I/O站位置位于消毒池配电房房间内,主要负责监控消毒池液位、测量硫化氢浓度,控制消毒池变频调速泵调节消毒池液位。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-16所示。

表5-16消毒池远程I/O站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1变频调速泵组3启动/停止命令 3

   手、联动方式6

   变频器运行、综合故障状态6

   变频器频率反馈、频率控制  33

2电动蝶阀4启动/停止命令 4

   手、联动方式8

   运行、综合故障状态8

3超声波液位计1液位、故障状态  1 1

4潜污泵3启动/停止命令 3

   手、联动方式6

   变频器运行、综合故障状态6

   变频器频率反馈、频率控制  33

5潜污泵×25启动/停止命令 5

 电动闸阀×3 手、联动方式10

   运行、综合故障状态10

6超声波液位计1液位、故障状态  1 1

7硫化氢变送器1气体浓度  1

8离心泵22启动/停止命令 2

   手、联动方式4

   运行、综合故障状态4

9消防水池超声波液位计1液位、故障状态  1 1

    工艺设备实用合计68171063

    工艺设备合计(含20%预留)96321685

10EAF-1901~2风机控制箱5开启/关闭命令 5

 FAF-1301~3风机控制箱 手、联动方式10

   运行、综合故障状态10

   通风设备实用合计205000

   通风设备合计(含20%预留)32160 0

 I/O站总计  128481685

依据加药间配电房控制站4LCU内的整体流程来看,整体系统的DI:416个点,DO:144个点,AI:72个点,AO:32个点。控制站内I/O点数总数为1000个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1756系列PLC控制装置,并配置36个DI模块、35个DO模块、21个AI模块、3个AO模块。

其中出水在线监控站2AMS位置位于出水仪表间,主要负责采集出水污水污染指标数据。详细的设备I/O点数统计情况如下表5-17所示。

表5-16出水在线监控站点数统计

序号设备名称数量监控项目本地I/O总线节点

DIDOAIAO从站

1取样泵工作模式1主备切换、手动、2

2电动阀工作模式2手动、联动4

3主、备取样泵2启动/停止命令 2

   运行、综合故障状态4

4三通电动阀x48开启、关闭命令 16

 二通电动阀x4 故障、全开、全关状态24

5COD分析仪1COD、故障状态1 1

6BOD分析仪1BOD、故障状态1 1

7NH3-N分析仪1NH3N、故障状态1 1

8SS分析仪1SS、故障状态1 1

9PH分析仪1PH、T、故障状态1 2

10总磷在线分析仪1TP、故障状态1 1

11总氮在线分析仪1TN、故障状态1 1

12不间断电源1旁路、逆变供电、充电、报警    1

13水质自动采样器1储藏温度、故障状态、采样模式    1

   实用合计4118802

   合计(含20%预留)64321605

依据出水在线监控站1AMS内的整体流程来看,整体系统的DI:64个点,DO:32个点,AI:16个点,AO:0个点。控制站内I/O点数总数为112个点,应选用中型PLC控制装置。因此在本控制站内选用的PLC控制装置型号为罗克韦尔自动化公司生产的1769系列PLC控制装置,并配置4个DI模块、4个DO模块、2个AI模块。

你可能感兴趣的:(城镇污水处理厂电气负荷计算及自控系统设计)