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中水回用自控系统
发布时间:2016-02-16 22:45:52| 浏览次数:

                    中水回用自控系统

  我国的水污染形势严峻,水资源短缺问题十分突出,而中水回用则是缓解我国水资源危机的有效途径之一。“中水”一词源于日本。它是一种将城市和居民生活中产生的杂排水经过适当处理,达到一定的水质标准后,回用于冲洗厕所、清洗汽车、绿化或冷却水补充等用途的非饮用水。因其水质介于上水与下水之间而得名“中水”。

 中水是国际公认的“城市第二水源”。中水回用不仅可以解决污水对城市环境的影响,还可以提高水资源可用总量,是城市重要的开源节流节水措施。同时据分析,随着供水价格的逐步调整、趋于合理,中水作为“城市第二水源”的价值优势进一步凸现。

1、  项目工艺简介:

 工程采用“传统活性污泥生物学处理工艺和浸滤式中空纤维膜物理性过滤工艺”相结合的MBR中水处理工艺,该技术被国际社会公认为是最有发展推广前景的重大技术之一,也是在发达国家重点发展而且比较成熟的一项实用技术。中水回用项目投入运行后,产生了显著的效益:

1、年减少用水量36万吨;

2、年减少污水排放量36万吨;

3、年减少COD排放量140吨。

2、系统网络拓扑图:

 DCS监控设备是工业现场与检测中心之间的桥梁纽带,一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号,另一方面它又与检测中心通讯,执行有关命令。监控设备一般无人值守,在本控制系统中采用了西门子S7-414H作为中央控制器,双电源冗余,CPU采用双机热备。IPO模板采用ET200M扩展连接。采用有源总线模块和导轨使得系统可以支持IPO模块的热插拔;通讯模块冗余设计。通讯协议采用Profibus协议,数据传输速率可达12MPs,充分保证数据通讯的高可靠性与高速性,DCS系统采用了除IPO卡件以外真正冗余。

3控制系统完成的主要功能:

(1)  监视系统内每一个模拟量和数字量:对原水、浓水、产品水的流量、压力、水温、电导率、浊度、PH      值等检测显示;泵电机启动停止、运行状态、电压电流的监控;自动阀门开关状态,条件连锁;系统开机、运行、停机流程的自动运行,正常状态下不需要人工干涉,避免操作失误。

(2)  异常数据显示并自动弹出报警画面确认报警。对于系统所有的异常数据,均有报警画面和数据的闪烁提示;泵电机运行状态的不正常工艺设备的故障状态等,都可弹出报警画面及故障确认报警面。

(3)  建立趋势画面并获得趋势信息。所有的流量、压力、温度、浊度、以及PH值模拟量显示等都可以建立立式画面及趋势画面,并长久保存在上位计算机内,可以随时调出查阅,方便生产管理和运行维护

(4)  调整过程设定和偏置等。所有过程值,如原水进水量、淡水出水温度、高压进水压力等都可以实现手动、自动在线调整。所加药剂的配方可以根据需要保存在计算机内,并根据配方自动按比例加药。

4、控制系统的主要特点:

(1)  控制器S7-414H冗余系统可以实现双控制器冗余自动切换功能,当主控的CPU出现故障时,另一个CPU自动地接替主控CPU的工作,切换时间为毫秒级。充分的保证了系统的安全运行。

(2)  通信冗余采用PROFIBUS—DP的协议的ET200MIPO站冗余通讯接口和电缆,实现与双控制器(CPU)的冗余通讯,对于信号的采集及传输提供了保证。

(3)  电源冗余,10A直流电源冗余配置,用于CPU和模板供电,保证供电的可靠性。

(4)  系统在调试过程中由于工艺要求变动较大,程序改动比较频繁,但是西门子STEP7编程软件提供完善的符合IEC1131标准编程工具,包括梯形图(LAD2ER)、语句表(STL)、连续功能图(CFC)、顺序功能图(SFC)、结构化语言(SCL,且各种编程工具可混合使用,交叉引用非常方便快捷,另外系统的标准功能块库,提高了编程效率,缩短了工程周期。

(5)   画面监控软件WINCC6.0(视窗监控中心)是基于WINDOWS 2000PXP操作系统的开放型全图形化人机操作界面,具有组态方便、操作简单的特点,拥有完备的工业图形库,如阀门、储水罐、模拟传统显示仪表、管道等,方便了设计监控系统的过程画面。

 

5、应用体会:

(1)水处理自动控制系统采用冗余,既满足了工艺过程控要求又提高了系统的运行安全性和可靠性,值得在规模较大的中水回用和海水淡化系统中推广应用

(2)CPU采用硬件冗余,编程与单个PLC没有任何区别,在项目设计调试中不需要做过多的考虑,因此可以把更多更多的精力放在对工艺过程的理解上,极大地节约了时间和精力;

(3)控制系统的可编程控制器和组态软件均选用了同一家产品,可充分利用其内部协议,数据资源共享性好,兼容性高,功能齐全,组态界面友好。

 

     


 
 
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