常德市船码头机埠改造工程—水泵房自控措施

1、常德市船码头机埠改造工程一水泵房电气、自动控制系统技术方案株洲华亿电子工程有限公司一0年十一月一、 概述1二、系统方案2三、设备的操作层级6四、主要设备介绍 7五、系统功能及优点 8六、投资预算9一、概述船码头机埠改造工程一水泵房，由雨水池、雨水泵房、带粗格栅的非 降雨期泵房三部分组成。雨水池主要设备有:标识名称型号数量备注RB-K1-12冲洗阀12需要增加自控RB-S1、2、3、4、5、6闸门6RB-LIRSA1-4超声波液位计4需要增加雨水泵房主要设备有:标识名称型号数量备注RPW-P1-5水泵5需要增加自控RPW-S1 2闸门2RPW-LIRSA超声波液位计1需要增加带粗格栅的非降雨期泵

2、房主要设备有:标识名称型号数量备注TPW-A1粗格栅1需要增加自控TPW-P1-2水泵110kW2需要增加变频、自控TPW-S1-3闸门3需要增加自控TPW-V1 2防爆风扇2需要增加自控TPW-P3清洗水泵1需要增加自控TPW-LDS超声波液差计1需要增加TPW-LIS超声波液位计1需要增加TPW-LS浮球开关1需要增加TPW-LA二杆探头1需要增加TPW-FIRC电磁流量仪1需要增加TPW-QSA 甲烷气体监测仪1需要增加TPW-QSA汽油蒸汽气体监测仪1需要增加二、系统方案为完善水泵房的运行功能，在保证增加污水处理量，提咼污水处理率 的同时，又能稳定污水处理的质量。我方编制电气、自动控制

3、系统技术方 案如下：（1）、方案新增设备：1、在雨水池，新增超声波液位计 4台，采集的数据送入PLC。2、在雨水泵房，新增超声波液位计 1台，采集的数据送入PLC。3、 在带粗格栅的非降雨期泵房，新增超声波液差计 1台、超声波液 位计1台、浮球开关2套、二杆探头1套、三杆探头1套、电磁流量仪1 台（DN600）、气体监测仪2台，采集的数据送入PLC。4、在水泵房增加PLC系统（含10寸触摸屏）及电气控制柜1套（含 UPS 1台），PLC系统预留通讯接口，可以通过电信 ADSL网络与污水厂 中控室上位机进行通讯。5、在污水厂中控室增加上位机1台（采用 WINCC界面软件可对水泵房进行数据采集、设

4、备监控）、UPS 1台。6、水泵、闸门、阀门、格栅机控制柜、控制箱，对带粗格栅的非降 雨期泵房的2台110kW水泵采用变频器进行控制，共计开关柜8台、控制箱14台、PLC柜2台、变频器2台。（2）、控制方式：1、总的控制工艺描述1.1若污水1#、2#进水管的总水量小于或等同于非雨期泵站P1、P2的最大出水量，则雨水池阀门 S1开启，雨水池阀门S2 S7关闭，1#、2#进 水管的污水通过雨水池阀门 S1并经过粗格栅流入非雨期泵站蓄水池，非 雨期泵站阀门S1开启，S2和S3关闭，污水经P1、P2泵抽至污水处理 厂。1.2若污水1#、2#进水管的总水量大于非雨期泵站 P1、P2的最大出水 量，进水渠

5、道中的水位上升，通过进水渠液位计 RB-LIRSA1检测水位上 升至设定高度（可通过 PLC调整设置），则开启雨水池阀门 S3,超出水 量进入雨水池1a,当雨水池液位计检测到液位上升至 27.60M时，雨水池 1b开始进水，自动控制雨水池阀门 S3至中间位置。雨水池1a和1b水位 超过27.70M时，污水流入冲洗储水间，水位继续上升至 27.80M时，经溢 流至雨水池2。若进水渠液位计 RB-LIRSA1检测水位达到28.20M时，则 污水通过进水渠挡墙进入2#雨水池，同时开启雨水池阀门 S4及S5。1.3当雨水池液位计RB-LIRSA4检测到2#雨水池的液位达到设定值时（可通过PLC调整设置

6、）通过开启雨水泵房 P1 P4泵及相应的S1S2 阀门将水排至穿紫河。当 2#雨水池的液位下降至设定值时（可通过 PLC 调整设置）关闭雨水泵房 P1 P4泵及相应的S1 S2阀门。1.4送水至蓄水型生态滤池2#雨水池：若蓄水型生态滤池的时间周期达到或其液位降至低液位（RBF-LS-），则开启雨水泵房 5#泵（RPW-P5）,将2#雨水池的水抽至 蓄水型生态滤池。当蓄水型生态滤池液位达到高液位时（ RBF-LS+ ），停 止清空。1#雨水池：若蓄水型生态滤池的时间周期达到或其液位降至低液位（RBF-LS-），且1#雨水池水位低于进水渠高液位（PLC设定值，可调）、高于1#雨水池低液位（PLC设

7、定值，可调），则关闭雨水池 S1、 S3阀门，开启雨水池S2阀门，关闭非雨期泵站 S1阀门，开启非雨期泵站 S2阀门，通过非雨期泵站 P1、P2泵的运行将水抽至蓄水型生态滤池。此 过程的结束为1#雨水池水位降至设定值。1.5水池排水至穿紫河2#雨水池排水时，若不满足送水至蓄水型生态滤池的条件，则通过雨 水泵房P1 P4泵排至穿紫河，其中，如果雨水泵房液位达不到开泵条 件，则开启雨水池S7阀门，送水至雨水泵房。因受穿紫河水体水质因素的影响，1b#雨水池的排水为手动控制，不采用自动控制。1.6雨水池的冲洗雨水池的冲洗可由时间周期确定，或通过人工手动控制。冲洗的前提条件是1#雨水池已清空及蓄水池充满

8、水，通过雨水池的K1 K12阀门逐台开启进行冲洗。2、主要设备、仪表自动控制描述2.1雨水池4台液位计（RB-LIRSA1 4）测量的液位信号送至 PLC，参与工艺控 制。S1、S2、S6、S7阀门开关量信号送至 PLC，并由PLC进行开关控制。S3、S4、S5阀门开关量信号及阀门位置模拟量信号送至PLC，并由PLC进行位置控制。K1 K12阀门由PLC进行开关控制。2.2雨水泵房液位计(RPW-LIRSA )测量的液位信号送至PLC，参与工艺控制。P1 P5泵开关量信号送至PLC，并由PLC进行开停控制。S1、S2阀门开 关量信号送至PLC，并由PLC进行开关控制。2.3非雨期泵站粗格栅由P

9、LC设定的时间周期或根据接受到的液位差值进行控制。液位差计(TPW-LDS)和液位计(TPW-LIS)测量的信号送至PLC， 参与工艺控制。气体检测仪(TPW-QSA/CH4 TPW-QSA/C9H20 )测量的信号送至PLC,用于报警及控制V1、V2排风扇的开启。P1、P2泵及配套变频器信号送至 PLC，由PLC进行变频控制。S1、S2、S3阀门开关量信号送至PLC，并由PLC进行开关控制。三、设备的操作层级1、本机操作层：当机旁控制箱上的手自动旋钮打到现场控制档时， 可以在机旁控制箱进行操作，其他地方无法操作设备，本机操作层是最高 操作层，可以控制设备开停，在机旁控制箱上有全套控制、保护元

10、件及指 示灯、按钮。2、开关柜操作层：当开关柜上的手自动旋钮打到手动档时，可以在 开关柜进行操作，PLC无法操作设备，可以控制设备开停，在开关柜上有 全套控制、保护元件及指示灯、按钮。3、人机界面操作层：当开关柜上的手自动旋钮打到自动档时，由PLC控制设备开停，在触摸屏界面上可以设置所有的运行参数，通过取得控制权还可以在触摸屏界面上进行设备的开停控制四、主要设备介绍1、西门子MIRCOMASTER430电压源型变频器目前国内的变频器产品主要有德国西门子公司、美国AB公司、罗宾康公司等。通过综合技术、性能、价格比较，我们选择了德国西门子公司 的变频器，它汇集了以往变频器的诸多优点，质量第一，性能

11、超群，售后 服务好，国内外市场占有率列第一位。主要参数：额定输出电压：380-480v/50hz最大输出频率：200Hz频率精度：士 0.1%防护等级：IP20并提供下列输入/输出：-1 个 RS232/RS485和 1 个 RS485 串行接口；-4个数字输入/输出；-2个模拟输入；-2个模拟输出。2、触幕屏 西门子MP277 10英寸彩色工业控制级触摸屏。3、PLC：西门子 S7 314C-2DP4、研华工控机（21寸液晶显示器）5、相关软件：PLC 编程软件：STEP7 V5.3触摸屏编程软件：WINCCFLEX 2008上位机编程软件： WINCC6.2变频器软件：DriveMo ni

12、tor V5.06、电气柜：8台GGD柜、2台PLC柜、14台现场控制箱主要内部元器件包括：断路器厂家施耐得接触器厂家施耐得中间继电器厂家欧姆龙7、液位计6台，采用西门子高性能产品，数据采集、传输迅速准 确，防护等级IP65。五、系统功能与优点1、 系统米用2台水泵变频运行、5台水泵工频运行，13台闸门、1台 格栅机根据情况进行开闭，满足污水厂进水总量的要求。2、变频调速系统采用进水总量闭环自动调节，使进水总量维持在一 稳定值，可增强污水处理厂工艺处理的效果。3、110kW水泵采用变频器启动，可减小启动电流，减小对供电系统 的冲击；由于变频调速器具有软启动功能这就避免了电机在启动时产生的 大电流（高达电机额定功率的 57倍）对电网和电机的冲击，可以有效地 保护这些设备，避免因大电流及机械冲击、振动造成的损耗，延长其使用 寿命，减少设备维修开支。4、电机机组在启动和运行中产生的噪音大大减小，改善了工作环 境。5、通过自动控制系统监视变频器、电机的工作状态，并能及时发现 故障，采取停机、报警等措施，避免和减小故障损失。6、 分为现场手动控制、开关柜手动控制、触摸屏上手动控制、PLC 程序自动控制，上位机手动控制 5种控制方式，