污水泵站自控方案
传统污水泵站采用单一的继电器一接触器控制方式,由人工记录泵站的运行数据,并根据相关数据人工控制格栅和水泵的启,停以及启闭机和阀门的开关.系统的运行效率和运行管理水平较低.此方案介绍采用西门子公司的S7-300系列PLC与相关外围设备构成自动控制系统,实现了泵站运行过程的自动控制功能.
1.工程范围:
主要自控设备见“主要自控仪表设备表”。
l 整个泵站的全套控制设备及相关配套软件(含配套软件的二次开发、图控组态等);
l 全套自动化仪表检测设备(含专用电缆、附件、连接件、安装等);
l 自动控制系统安装、调试和工程验收。
2.自动化系统方案概述
整个系统分为MCC设备现场控制级、PLC控制级和生产管理级三层管控架构,采用开放式可扩展性操作平台。
3.系统组成
3.1现场PLC控制站
现场控制分站配设一套PLC系统(带编程电缆)、一套UPS电源和一台触摸屏等。
设在配电室。
测控管理区域为:提升泵房。
PLC配置详见《泵站自动化设备采购及安装工程量清单》
3.2供电系统
供电系统采用TN-S系统;供电方式为220VAC;采用在线式、隔离型、连续双转换的UPS不间断供电电源,蓄电池续流能力为1小时;现场控制站的220VAC 50Hz电源由变电所供给,经UPS不间断电源后,分配至各控制设备及现场仪表。
3.3 现场控制站控制
l 现场控制站内设HMI控制系统,主要功能如下:
l 按控制程序对所辖工段内的工艺过程、电气设备进行控制,同时采集工艺参数,电气参数及电气设备运行状态。
l 在HMI上显示所辖工段的工艺流程图,工艺参数及设备运行状态。通过设定工艺参数,控制设备运行。
l 采集的主要工艺参数有:水位、流量,电气参数及故障等。
l 采集设备运行状态,向就地控制柜发送开停机命令。
l 设不间断电源,保证在停电故障时系统仍能安全可靠地运行。
3.4 主要控制内容
l 泵房:
水泵控制:每台泵能独立启停(三用一备或四泵循环软启),并能按启停水位启停泵。根据水位的检测值自动控制多台泵组的轮值运行。当物位升高至某一设定值时,自动增加泵的运行台数;当物位降低到某一设定值时,逐台减少泵的运行台数。当水位降到干运转保护位置时,自动停止全部泵的运行,以保证各泵的安全。
粉碎型栅除采用水位差/时间周期控制方式:水位差值设定,当格栅前后水位差达到设定值时,栅渣除污机自动启动开始清渣,格栅的运行时间及格栅运行周期可调。
螺旋输送机与粉碎型栅除按程序协调工作,PLC系统按软件程序自动控制螺旋输送机、粉碎型格栅的顺序启动、运行、停车以及安全联锁保护。
4.自控系统的软件
自控系统主要涉及的软件为自控监控软件(包含PLC编程软件和上位机图控软件及其相关软件等)。在编写PLC控制流程图程序时,需满足如下要求,但不仅限于下列功能要求:
n 设备的运行累计时间的功能要在PLC控制流程图程序中实现,记录在PLC 非易失性内存中,并在上位机图控软件中实时显示,并存储在数据库中。
PLC控制流程图程序需在梯形图程序中的每行加注I/O点的简要含义,以便工程师阅读/修改程序,并对组成的功能单元加注编程说明。(见附工程设备说明书)。
5 、结束语 该工程方案针对污水泵站的特点,利用远程通信构成分级计算机控制系统,实现污水泵站无人值守,提高了污水泵站使用效果,降低了运行费用,设计先进、运行可靠,适合于现代污水泵站的发展趋势,已成功地应用于城市污水泵站,取得了良好的社会和经济效益。
由于采用计算机技术,污水泵站运行的相关参数的监控、管理水平提高,改善了过去人工记录的弊端,使污水泵站运行、控制与管理更加真实、准确。
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