某水厂监控系统设计方案说明

某水厂监控系统设计方案说明
2.5.5 继电保护与二次接线
根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》的有关规定,继电保护装置配置如下:
10kV采用微机综合保护系统,真空断路器均为DC220V弹簧操作,直流电源为DC220V､38Ah｡
变压器的主保护采用真空断路器,配置有电流速断,过电流､过载､轻重瓦斯､中性点零序等保护｡
对于送水泵房的4台10kV水泵电机均配置有电流速断,过电流､过载､低电压､断相､零序等保护,并配置有线圈及轴承温度保护｡短路､过载､缺相等保护｡
对于取水泵房的4台160 kW潜水泵电机配置有短路､过载､缺相､绝缘及温度保护｡
二次接线部分:10kV侧设有电流表､电压表､有功电度表､无功电度表､有功功率表､无功功率表｡0.4kV侧设有电流表,电压表､功率因数表｡各继电保护设有声光报警回路｡
0.4kV空气开关可在低压开关柜上进行操作与监视｡
2.5.6 水厂控制方案
控制系统采用PLC和上位机的两级控制结构方式,利用PLC对整个水厂中的设备进行数据采集和控制,并通过上位计算机的人机接口对系统设备发出控制命令,同时系统中各设备的运行状态信息在上位机CRT上直观,动态地显示出来｡
上位机和PLC之间通过数据通讯接口进行通讯｡PC担负系统的监控､管理及参数调节｡PLC为控制层,负责对整个水厂设备的启停控制及仪表信号的采集｡通过PLC处理器对各种开关量､模拟量的处理完成水厂全部控制功能｡
监控主机作为控制中枢,负责系统的通信和运行监视控制(告警､控制､设置等)工作｡
现地测控单元具备与系统控制中心设备进行网络通信的接口模块,监控系统通过它来实现对现场设备的监视与控制｡现地测控单元直接完成生产过程的实时数据采集及预处理,并有操作终端,具备就地进行状态监视､调整､控制､以及与监
控主机通信联络等功能｡
系统的控制权分中心控制室､现地两级,可以进行切换｡中心控制室控制是指在系统监控主机上进行的操作,现地控制指在现场测控屏上的操作｡控制权由运行人员设置,优先顺序为“现地,中控室”｡中央控制室控制与现地控制二者之间既可自动切换,也可在现场进行手动切换｡以手动优先､下层优先的方式或其他用户指定的方式,使运行操作人员能方便地在各控制层之间选定对设备的控制权,对无控制权的控制设备进行闭锁｡当有事故发生或其它原因需运行值班人员进行干预时,控制权将能自动切换到中心控制室｡监控系统将保证在进行控制权切换时系统运行无扰动｡
上位机软件监控系统
PC与PLC之间采用星型以太网通讯｡设置3台监控计算机,其中1台作为生产数据报表,打印生产报表｡2台作为操作员工作站,采用一用一备方式｡生产监控调度计算机具有故障报警打印功能｡
水厂控制系统采用国际流行的上位计算机机监控方式,整个电控设备自控系统的运行操作和监视全部在上位监控计算机上实现｡在上位机上可以进行各运行方式的选择和切换,进行自动程控操作,同时还具有模拟量参数显示､棒状图显示､声光报警､打印制表等功能｡
➢上位机监控系统
上位监控组态软件采用许继电气股份有限公司的开放式监控软件包,操作系统选用中文版Windows 2000｡
监控管理软件包由我公司工程技术人员在上位监控组态软件平台上进行开发,其主要画面有:
✧基本功能:
●强大的图形画面显示功能｡支持1600×1280分辨率,颜色大于256色,用户
可定义的动态工艺流程图>100幅,能够使画面目标移动､整形､旋转､组合､分割､缩放等等,能够利用和编辑内部的动态符号库,并且可以模拟传统仪表进行画面设计,各画面之间可任意交换有关图形｡
●变量标志｡用户可以对所有数据元素设置标签名,并且所有的名称在系统
的应用程序中可以引用｡
●动态图形｡能模拟现场工艺流程,使画面处于动态显示状态,并可设置所有
参数和软功能键｡对功能键可设置有意义的图标,并用可对功能键编写命令语句｡
●报警｡报警提供时间､事故描述､报警类型､报警时现场数据及相关的工艺
操作画面的高级和易于理解的信息,并能形成报警历史库,供用户查证｡
●通过清晰的交互式的画面展示实时､历史的数据,以指出操作过程的趋势
及有关的问题,趋势曲线>100条｡
●此外还提供多窗口显示､数据记录和报表生成､文件批处理､用户帮助等｡
✧人机界面基本参数:
●对手动控制操作,从发出命令到流程图上显示时间<1.0s
●流程图中状态更新时间<1.5s
●画面切换刷新时间<2s
✧组态功能:
允许以应用软件和系统软件进行在线查询式的菜单驱动组成｡并允许为系统的过程监视､数据更新､报警处理､PLC通讯等进行组态,显示类型包括:
●报警汇总:
显示所有存在的报警和所有返回到正常情况下但没有经过报警确认的报警情况｡
列出报警表
✓报警时间
✓没有确认的报警闪烁
✓在报警总汇中,使用单击式进行报警确认
●工艺和工艺控制图形显示:
✓工艺流程
✓工艺结构
✓主要设备单元
✓主要控制装置
✓其它需显示的图
✓控制器､指示器､手动操作站
✧其它功能:
●支持高分辨率彩色图形显示系统,显示颜色为真彩色,具有先进的作图工
具和完善的图形编辑能力
●支持功能键､鼠标器､打印机､绘图机等外部设备
●能进行实时数据和历史数据分析,可以定期存储过程数据
●具有故障报警及打印功能
●能够自动生成报表
●具有历史数据恢复及趋势图显示功能,有用户帮助指导功能
现地PLC 控制柜
控制系统主要由上位机和可编程控制器(PLC)构成,以CRT 和鼠标作为主要监控手段,按照生产区域､功能和MCC的分配状况划分为三个控制区域,各控制区域设置一套现场控制站｡
根据系统工艺,PLC 实现系统的集散控制,使系统具有良好的稳定性和可靠的操作性能｡按照系统工艺系统可划分为以下三个子系统｡取水泵站､絮凝沉淀池､其它工艺部分｡
1#PLC 控制柜放置于取水泵站｡通过PLC对取水泵站水泵的工作状态进行监控, 根据设置在水池的水位计所测参数进行调节,决定启停水泵的台数｡
2#PLC 控制柜放置于水厂｡其中包含了加药､絮凝沉淀､重力式净水器､加氯几个流程｡
a) 加药
在絮凝搅拌池中设置水位计及浓度检测仪,通过浊度分析仪对源水进行在线分析｡PLC根据以上仪表､传感器所测数据对加药计量泵进行PID调节,达到精确加药｡
b) 絮凝沉淀
PLC对反应沉淀部分控制对象主要为排泥装置｡通过软件设置可实现自动周期排泥｡排泥机实现变速行走,无级调速运行,以达到节省生产水耗､排泥彻底的目的｡对絮凝池气动排泥阀进行实时控制,达到稳定出水水质的目的｡
c) 重力式净水器
重力式净水器为成套设备,自成系统｡
d)加氯
选用二氧化氯,采用化学法现场制备,二氧化氯的加入量可根据流量及出水口的余氯进行控制｡
3#PLC 控制柜放置于高位水池｡主要控制范围是:送水泵房内水泵及其他工艺控制设备｡送水泵房内水泵的工作状态通过设于高位生产及生活水池的水位及流量､压力或其它参量启停水泵｡加压泵房内的设备控制自成系统｡。