水处理方案

余吾煤业水处理及给水净化站电控系统改造

技

术

方

案

太原欧陆机电工程有限公司

2010年6月

目录一、改造前现有状况

二、对现有系统功能分析

三、集控自动化系统改造

四、恒压变频传动供水改造

附1：预算

一、改造前现有状况

根据贵矿的工作人员反应目前《山西潞安集团余吾煤业公司水处理及给水净化站电控系统》电控系统当前的现状及使用情况，同时我方已仔细现场查看发现水处理及给水净化站电控系统集中控制当前处于瘫痪状态。根据贵矿的工作人员反应目前《山西潞安集团余吾煤业公司水处理及给水净化站电控系统》电控系统当前使用情况及存在以下问题：

1.1超滤、纯净水、电厂过滤、水源井、水塔等不能远程控制。

1.2矿井来水、中水、日用水、超滤水无法统计流量。

1.3电厂水池液位无法显示、低液位时无法预知、不能及时联系水库补水

1.4日用水不能满足现有供水要求，且日用水泵在用水低峰时不能调速，浪费电能、水资源。

1.5 加药系统、一级泵用液位控制并安装报警装置。

1.6 工控机使用时间太长、元件老化、经常故障无法实现监测和控制的功能。

1.7 PLC控制系统使用时间太长、硬件老化经常出现故障无法实现自动控制

1.8 IFIX的监控软件由于与AB的控制系统兼容性不是很好，通讯经常中断。

据当前情况分析，现今水处理及给水净化站电控系统由于元件老化处于瘫痪状态，无法正常工作。中控计算机、仪表、传感器都无数据显示或显示数据不准确、通讯中断造成PLC失去对远程水源井和水塔两站的控制，现只能在现场就地操作，给贵矿的供水、消防造成很大的隐患，为此现有的水处理及给水净化站电控系统需进行升级改造。

二、对现有系统功能分析

2.1控制方式

根据工艺要求，净化站采用了调节、加药、机械反应、沉淀、过滤、消毒等工艺处理。矿井下排水涉及水泵、水池，水塔，水箱，闸阀等设备，要求对这些设备进行集中的监视和控制；由一套集中自动控制系统实现。控制方式采用手动、自动两种；自动为主要运行方式，操作员在中控室即可实时地查看该设备相关参数，如水泵的启停，水池，水塔，水箱的液位，关键闸阀的开闭，设备电源的通断及运行时的工作电流等。手动模式时，在现场就近操作，主要用于系统故障时应急，或检修和调试。在中控室集中控制台上设手动/自动控制方式的转换开关，

操作员可方便地切换两种控制方式，设置两套集中计算机及PLC的自动控制系统，实现自动监测监控。

系统中水泵房与水处理间内所有被控设备（厂家配套电控设备者除外）均设就地控制箱；在就地控制箱上设置启、停按钮和指示灯，以及自动/维修方式切换开关。当开关切换至“维修”状态时，可使用控制箱上的启、停按钮控制开、停设备，中控室的计算机和集控操作方均不能远控该设备，仅当控制完毕，操作员将就地控制箱上的切换开关切换至“自动位置”，才将控制权交还给中控室。

为保证消防用水的高可靠性，消防设备的手操作回路引至中控室的集中控制台上，用继电器硬线方式构成，能独立于PLC工作。即使PLC出现故障无法正常运行，也不会影响消防用水的供应。操作人员通过集中控制台上的按钮来启/停设备，并通过操作台上的指示灯来监视设备的状态。

设备状态的监测与上述控制方式无关，即无论设备处于何种控制方式，其状态参数均应实时地反映在计算机屏幕上。

2.3电控系统总体要求

选用性能可靠，品质优良的硬件设备

高性能的工业控制计算机

进口的AB系列的可编程控制器PLC

精确、灵敏、可靠的液位测量仪表

设计并制作外形美观，装配牢固，分区明显，维修方便的中控主控制显示台。

确保供电的可靠性，通过稳压净化电源和在线式不间断电源UPS，确保计算机和PLC的安全及可靠运行。

系统支持网络通信功能，能与企业网联网。

系统结构紧凑，功能全面，工作稳定，性能可靠，抗干扰能力强，平均无故障工作时间长。

良好接地，以防静电。

2.4电控系统的总体结构

整套自控系统由中控计算机系统，PLC控制系统，信号采集系统，电源供电系统等四个系统组成。

中控计算机系统：用于净化站工艺流程，供电状况，设备运行情况，闸阀开

关状况，消防电源情况，流量，水位等监测点的显示；并对系统实时地进行控制，是全系统的智能指挥中心。选用以太网交换机一台,通过交换机，可将本系统与

全矿的企业内网（如矿井生产监控系统）相连，并可连至因特网，交换机的端口，有足够的余量，便于系统的扩展与升级，也便于与其它系统集成。

PLC控制系统：PLC系统是整个水处理及给水净化站电控系统的大脑核心，相当于人的大脑，一方面PLC系统对现场设备状态信号的采集，并通过网络传

送给中控计算机系统在电脑屏幕上显示，用户即可实时观测现场设备的状态，同

时也是整个系统自动运行的前提条件。另一方面对用户的操作命令（来自操作台

或中控计算机）做出正确的响应，控制相应的设备动作。在PLC程序里，设备

之间的联锁保护是必须的，可以尽量避免设备的损坏，比如水塔水位高限时不能

开日用泵等。

信号采集系统：信号采集的准确、及时是系统自动运行的前提条件。设备信

号主要有电机的运行情况、闸阀的开关状态、流量、水塔的液位等。这些信号主

要分数字量和模拟量两种，煤矿上常用的还有频率信号。数字量信号通过PLC

系统的数字量输入模块采集，模拟量信号通过PLC的模拟量输入模块采集。

电源供电系统：为保证PLC和中控计算机系统不间断工作，增加在线式美国

山特UPS 3KV A 30MIN 220V AC/220V AC，保证即使断电后，PLC系统和中控计

算机系统仍能正常工作30分钟。

2.5 PLC系统点数统计

（1）、主站I/O、模拟量输入/输出点数一览表

序号名称数量DI DO AI AO

1 井下消防洒水池消防阀

2 2X4=8 2X2=4

2 相关电动机(水处理间) 附表一69 23

3 调节池附表二5

4 18

4 水处理间排泥泵 2 3X2=6 1X2=2

5 液位8 2X8=1

6 0 8 2

6 流量 6 0 0 6

7 水质仪表 6 2X6=12 0 6

8

9

合计165 47 20 2