平安污水处理厂自控系统调试方案.docx

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平安污水处理厂自控系统调试方案

1、综述

平安县污水处理厂（二期）自控及仪表系统待各工艺、电气和自控仪表系统安装结束，检验无误，满足设计要求后，逐级分层和分区的原则进行调试。

分层：

就是从现场工艺设备单体调试→现场PLC控制柜调试→厂区中控室上位机调试，逐级自下而上进行调试；分区：

就是从各现场两个PLC分站（进水泵房PLC300、鼓风机房PLC300）分别进行调试，在上述调试工作完成，并符合设计文件，技术资料要求，单体设备调试合格的基础上进行系统联动调试。

2、自控系统调试范围

2．1调试工作包括：

PLC控制柜的电气调试；对各受控设备的信号校验；PLC控制柜与各独立工艺设备系统通讯调试，PLC控制逻辑编程软件组态调试；厂区光纤以太网通讯联网调试；中控室上位机监控操作软件调试、数据服务器、WEB服务器调试等；共计调试24套仪表，82台（套）设备及脱水机、鼓风机、消毒池PLC系统通讯联调。

2.2调试按照以下区域进行：

1、预处理系统（粗格栅、细格栅、进水泵、液位计、加药设备、桥式洗砂机、罗茨风机、洗砂泵）计7套仪表、27台工艺设备。

2、生物反应系统（生化池水下搅拌器、潜水泵、电动堰门、进水流量计、DO\MLSS在线分析仪表、ORP分析仪表）计15套仪表、42台工艺设备。

3、污泥泵站及污泥脱水系统（刮泥机、电动堰门、剩余污泥泵、回流污泥泵、剩余污泥液位、储泥池液位）计2套仪表、11台工艺设备。

4、出水系统（出水泵、中水泵）5台工艺设备。

5、与脱水机系统、鼓风机系统、消毒系统的通讯联调。

3、调试目的、要求

3.1系统调试对凡属自控仪表系统范围的受控设备、工艺链路、网络通讯均进行联动调试；通过调试使自控仪表系统达到设计要求。

3.2各受控设备通过调试达到就地手动、PLC中控室远控能够正常运行。

3.3污水处理过程控制能够满足工艺设计的要求和生产实际的需要。

3.4受控设备的单体调试运行时间为12小时（根据设计文件、设备技术资料要

求确认，详见：

调试运行记录表），自控系统联动调试连续运行时间为72小时。

4、调试依据、规范

4.1平安县污水处理厂（二期）工程设计图纸、自控系统设计原理方案。

4.2自控及仪表系统及设备安装工程合同。

4.3工艺设备的技术资料和安装（中建五局）方的施工、验收资料。

4.4采用的主要标准和规范：

（1）GA/T75-94安全防范工程程序与要求

（2）GB82-02电子计算机机房设计规范

（3）GB3453-82数据通信基本型控制规程

（4）SDJ9-87电测量仪表装置设计规程

（5）DL/T822-2002水电厂计算机监控系统试验验收规程

（6）GB7450-87电子设备雷击保护导则

（7）GB7260-87不间断电源设备

（8）GB2887-89计算机场地技术要求

（9）GB50171-92电气装置安装工程施工及验收规范

（10）GBJ138-90水位观测标准

（11）GBJ42-81工业企业通信设计技术规定

（12）GB9813-88微型数字电子计算机通用技术条件

（13）GB23128操作系统标准

（14）JB/T5234工业控制计算机系统验收大纲

（15）GB50334-2002城市污水处理厂工程质量验收规范

（16）GB50150电气设备实验标准

（17）GBM14048.1低压开关设备和控制设备总则

（18）GB7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备

（19）DL5002-1991地区电网调度自动化设计技术规程

（20）GB50231-98机械设备安装工程施工及验收规范

（21）GB50275-98压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范

（22）GB50278-98起重机设备安装工程及验收规范

（23）SL234-99泵站施工规范

（24）GB50252-94工业安装工程质量检验评定统一标准

（25）GB50270-98连续输送机设备安装工程施工及验收规范

（26）有关部门现行的行业及地方标准

（27）设备生产厂商的技术要求

5、调试准备条件

5.1参加调试的各方已配备足够、合格的调试人员，有明确的岗位责任制、分工。

启动验收机构和组织已经建立，开始主持启动调试工作，参加调试的相关单位分工明确，人员配备齐全。

5.2调试的组织和管理程序已经明确。

（详见：

第8项）

5.3所有主要土建工作均已结束，并交付使用；消防设施验收合格，已经投入运行；照明系统安装、调试完毕，投入运行；试运区域内道路畅通，并投入使用。

5.4工艺与设备安装完成，单体带调试已经完成并合格，所有仪控接线检查无误，具备系统调试基础和条件。

5.5调试所需通讯（对讲机）及安全设备齐全，调试危险区有明显标志等。

5.6应有临时电源及电缆，同时电气柜的电源处于待送电状态，根据调试需要送电。

5.7各参加调试单位备齐所需检测仪器设备、工具、防护用品、备品备件，并准备好调试记录表样。

所需确定的内容如下：

a、各设备的反馈和控制信号仪表检测信号及通讯线是否全部以硬接线的方式接入了PLC控制柜系统端子排；

b、现场仪表需调试校准，仪表信号量程和各工艺参数设定；

c、准确提供各电机的电流信号变比参数（来自互感器）；

d、自控系统控制方案如有变更，需尽快确认；

e、自控系统控制机柜接地电阻是否符合设计要求（≤1欧姆）；

f、需污水厂提供生产报表样式，以便于设计各式报表；

g、PLC控制柜系统自检测试，并提交现场检测记录。

h、各需调试工艺设备的单机或联动试运转记录表样（根据设备技术资料、设

计文件报批后使用）。

6、系统调试方法及步骤

现场PLC分层分区的调试顺序为：

1-进水泵房系统PLC300（粗格栅→进水泵房→细格栅曝气沉砂池→加药间→0.5W吨生化池→1#1.0W吨生化池→2#1.0W吨生化池）；2-鼓风机房系统PLC300（污泥泵房→二沉池→鼓风机系统→螺旋纤维转盘→配电间自控总站→污泥脱水系统→紫外线消毒系统）；3-电力监控系统通讯系统；4x72小时联动试运行。

6.1核对自控系统信号设计与实际端子接线是否一致；依据自控系统设计图纸和工艺设备接线图纸。

6.2调试粗格栅，正确显示仪表检测信号；正确显示设备状态等信号；按要求实现设备的手/自动控制；

6.2.1监控内容如下：

项目

数量

参数

备注

超声波液位计

2套

量程：

0~10m，输出：

4~20mA，电源：

~220V

粗格栅前/后

除污机

2台

自动、手动

粗格栅进水处

输送机

1台

自动、手动

粗格栅

6.2.2主要设备控制方式及调试过程：

6.2.2.2细格栅

1、控制方式

粗格栅控制箱控制格栅除污机、输送机和压榨机的运行，具有现场手动/远程自动三种运行模式。

控制箱面板上设“现场手动/远程手动/远程自动”转换开关。

“现场手动”状态下，由控制箱面板上的按钮控制格栅除污机、输送机和压榨机的运行；“远程自动”状态下,由进水泵房1#现场控制柜.根据预先设定的液位差值触发开/停格栅机，若被测液位差超过设定值（可根据实际需要设定）时，机械格栅将启动连续运转，直到被测液位差低于设定时停止。

格栅除污机的每次运转应使预先设定的作为基本控制的时间间隔复零。

定时状态下，由现场手动设定控制箱内时间继电器，根据实际运转使用情况设定时间间隔周期，格栅除污机会自动进行周期重复运行；格栅除污机运行时，输送机和压榨机应随之联动，具体联动程序由现场配套控制箱实现。

格栅除污机、输送机和压榨机的状态和工况上传到中控室。

中控室对格栅控制箱的监控信号至少有：

（1）设备运行、停止状态

（2）故障保护动作状态

（3）手动、自动（联动）控制状态

（4）每台电机运行、停止命令

调试目标：

1、可以在中控室监控画面上手动启动、停止粗格栅设备；2、在自动状态下，操作员可以在中控室控制界面按照下面的条件控制格栅启停：

格栅运行依据其前、后超声波液位计测得的水位差进行控制。

格栅机根据设定的前后液位差来启停（大于设定液位差，启动格栅机；小于则停止）。

当水位控制不稳定时，可以根据时间来控制格栅机，定时开启格栅机。

2、调试过程

1、首先对粗格栅进行现场手动/定时控制操作（此操作由设备厂家人员或设备安装方来完成）；完成各项启停控制检查、设备运行正常后进行自控调试；

2、将格栅机转换开关打到远控，同时螺旋输送机和压榨机转换开关也打到远控状态，中控室细格栅操作画面应显示格栅机、输送机、压榨机处于远控状态，如否，则检查线路，看信号是否送出（A.线路检查顺序：

设备接线端子→现场PLC控制柜接线端子→PLCI/0卡件→通讯链路→PLC编程软件程序→上位机画面显示程序）；如正确则进行远程手动控制操作；

3、将中控室粗格栅操作画面切换为手动控制方式（默认方式），进行手动启/停操作，此时格栅机应处于运行/停止状态，如否，则检查线路，重复A.操作；同时观察其状态反馈信号是否正确，如否，则检查线路，重复A.操作，如正确，则进行远程自动控制操作。

4、将粗格栅操作画面切换为自动控制方式，在液位设定面板上，模拟设定一个启动液位差值（0.2m），此时现场格栅机应启动，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则再模拟设定一个停止液位值（0.05m）,此时现场格栅机应停止运行，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行格栅机模拟故障停机试验。

5、将格栅机的故障输出信号线与公共线（无源信号）短接，此时中控室格栅机操作画面应显示格栅机故障，如果格栅机正在运行中，则会即刻停止运行，且不能进行远程控制（手/自动）操作；如否，则检查线路，重复A.操作。

如是，则将接线恢复原状，将格栅机控制面板上的转换开关打到手动状态。

6、在进行自控调试过程中观察螺旋输送机和压榨机是否进行联动运行（通过其操作画面时间设定面板，设定时间间隔周期），如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行下一步。

7、做设备调试运行记录，整个粗格栅完成自控调试。

备注：

2#粗格栅、1#细格栅、2#细格栅调试过程同上1-7。

项目

数量

参数

备注

超声波液位计

2套

量程：

0~10m，输出：

4~20mA，电源：

~220V

粗格栅前/后

超声波液位差计

2套

量程：

0~10m，输出：

4~20mA，电源：

~220V

细格栅前/后

PH/T测量仪

1套

量程：

0~14PH，输出：

2×4~20mA，电源：

~220VAC

细格栅进水处

闸门启闭机

2台

自动、手动

细格栅出水系统

细格栅

2台

自动、手动

细格栅系统

细格栅螺旋输送机

1台

联动

细格栅系统

细格栅螺旋压渣机

1台

联动

细格栅系统

6.2.2主要设备控制方式及调试过程：

6.2.2.1闸门启闭机：

1、控制方式

闸门启闭机控制面板上设手动/自动转换开关。

手动状态下，由控制面板上的开/关阀按钮控制闸门的开闭；自动状态下，由1-RTU现场控制柜控制闸门的开闭。

闸门的状态上传到中控室，中控室可以遥控闸门的开启和关闭操作。

控制站对闸门的监控信号至少有：

（1）门全开、全闭状态

（2）闸门总故障保护动作状态

（3）闸门运行过程状态

（4）闸门手动、远程控制状态

（5）闸门开、闭命令

调试目标：

可以实现在中控室的监控画面上手动开启、关闭闸门

2、调试过程

1、首先将闸门控制面板上的转换开关打到手动控制状态，进行现场手动开/关阀操作，观察其运行状态是否与操作一致，设备是否运行正常，（此操作由设备厂家人员或设备安装方来完成）；经现场手动操作、完成各项启停控制检查、设备运行正常后进行闸门远程控制调试；

2、将转换开关打到远控，中控室闸门操作画面应显示闸门处于远控状态，如否，则检查线路，看信号是否送出（A.线路检查顺序：

设备接线端子→现场PLC控制柜接线端子→PLCI/0卡件→通讯链路→PLC编程软件程序→上位机画面显示程序）；如正确，则进行远程开/关阀控制操作。

3、在中控室闸门操作画面上进行开/关阀控制，此时闸门应进行开阀/关阀运行，如否，则检查线路，重复A.操作；同时观察其开/关阀到位信号是否反馈正确，如否，则检查线路，重复A.操作，如正确则进行模拟闸门故障停机试验。

4、将闸门的故障输出信号线与公共线（无源信号）短接，此时中控室闸门操作画面应显示闸门故障，如果闸门正在运行中，则会即刻停止，且不能进行远程开/关阀操作；如否，则检查线路，重复A.操作。

如是，则将接线恢复原状，将闸门控制面板上的转换开关打到手动状态。

5、做设备调试运行记录，整个闸门启闭机完成远程手动控制调试。

6.3调试2-RTU1控制系统子站（1#生化池系统），正确显示仪表检测信号；正确显示设备状态等信号；按要求实现设备的自动控制；生化池的预缺氧池、缺氧池溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间，厌氧池溶解氧控制在0.2mg/l以下，好氧池溶解氧控制在0.5-2.0mg/l之间，污泥回流量在33%至100%之间可调。

6.3.1监控内容如下：

项目

数量

参数

备注

溶解氧测量仪

2套

量程：

0~10mg/l，输出：

4~20mA，电源：

~220VAC

曝气池

液位开关

1套

FG-SL-PG-15（一对常开常闭触点）

内回流泵旁

悬浮固体浊度仪

2台

量程：

1mg/l至50g/l，0.001-4000NTU，传感器材质：

PVC输出：

4~20mA，电源：

~220VAC

曝气池

进泥潜水泵

1台

自动、手动

1#生化池

内回流泵

2台

自动、手动

1#生化池

撇沫搅拌器

5台

自动、手动

1#生化池

潜水搅拌器

3台

自动、手动

1#生化池

6.3.2主要设备控制方式及调试过程：

6.3.2.1变频进泥潜水泵：

1、控制方式

进泥潜水泵（变频控制）的控制按照控制级别由高到低依次为：

现场按钮箱手动控制、MCC柜控制、和PLC控制。

现场按钮箱设“手动/远控”转换开关。

“手动”状态下，由按钮箱面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的运行；“远控”状态下，由所在现场MCC400-1控制柜直接控制；MCC柜上设“手动/远控”转换开关，手动”状态下，由MCC柜控制面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的启停；“远控”状态下，由现场的2-RTU1控制柜，根据回流污泥泵的开启台数、泥水分离池和好氧池污泥浓度设定变频器频率值（进泥量）；预缺氧池液位由液位开关控制，并传送至

中控室，低于3.2M时报警停泵。

MCC柜应提供如下信号：

1）水泵的就地/远控状态信号（无源触点）

2）水泵的变频运行/停止状态（无源触点）

3）水泵的总故障保护动作状态（无源触点）

4）变频装置故障状态信号（无源触点）

5）水泵的工作电流（4－20mA）

6）水泵的频率设定信号（4－20mA）

7）水泵的远程运行/停止命令（有源触点DO）

调试目标：

可以在中控室手动启停泵，可以根据回流污泥泵的开启台数、泥水分离池和好氧池污泥浓度设定变频器频率值（进泥量），调节变频器的频率；低于3.2M时报警停泵

2、调试过程

1、首先对进泥潜水泵现场按钮箱、MCC柜进行现场手动控制操作（此操作由设备厂家人员或设备安装方来完成）；完成各项启停控制检查、变频器参数设定、变频器手动设定频率的启停操作，水泵运行正常后进行自控调试；

2、将进泥潜水泵现场按钮箱、MCC柜转换开关分别打到远控状态，中控室变频进泥潜水泵操作画面应显示水泵处于远控状态，如否，则检查线路，看信号是否送出（A.线路检查顺序：

设备接线端子→现场PLC控制柜接线端子→PLCI/0卡件→通讯链路→PLC编程软件程序→上位机画面显示程序）；如正确则进行远程手动控制操作；

3、手动控制设备上电自启动方式：

将中控室变频进泥潜水泵操作画面切换为手动控制方式（默认方式）、现场MCC柜变频器控制方式设定为上电自启动模式（在变频器控制面板上进行参数设定；事先预设好固定运行频率值）；进行手动启/停操作，此时变频进泥潜水泵应处于运行/停止状态，如否，则检查线路，重复A.操作；同时观察其状态反馈信号是否正确、工作电流反馈信号是否正常；如否，则检查线路，重复A.操作，如正确，则进行远程自动控制操作。

4、手动控制频率设定启动方式：

将中控室变频进泥潜水泵操作画面切换为手动控制方式（默认方式）、现场MCC柜变频器控制方式设定为自动模式（4-20mA

频率调节）；进行手动启/停操作，此时变频器应处于上电/失电状态，如否，则检查线路，重复A.操作；同时观察其状态反馈信号是否正确、工作电流反馈信号是否正常、工作电流反馈信号是否正常；如否，则检查线路，重复A.操作，如正确，则进行频率设定控制操作；通过中控室变频进泥潜水泵频率设定面板，根据需要任意设定一个运行频率值（0-50Hz），此时现场进泥潜水泵应慢慢转动、逐渐加速，直至达到设定的频率值转速，最后匀速运行；如否，则检查线路，重复A.操作，如正确则进行变频进泥潜水泵自动控制操作。

5、将中控室变频进泥潜水泵操作画面切换为自动控制方式（默认方式）、现场MCC柜变频器控制方式设定为自动模式（4-20mA频率调节）；根据回流污泥泵的开启台数、泥水分离池和好氧池污泥浓度（通过其所在的污泥浓度计分析仪表，将数值上传至中控室）设定变频器频率值（进泥量），此操作通过PLC程序设置自动完成；调试过程中，可以模拟设定回流污泥泵开启台数、泥水分离池和好氧池污泥浓度污泥浓度值，通过PLC程序自动生成变频器频率值（进泥量），来完成水泵启/停控制；如否，则检查控制程序及线路，重复A.操作；如启/停正常，则将模拟设定值恢复至原程序设计值，进行变频进泥潜水泵模拟故障停机试验，含液位报警（低于3.2米）停机试验。

6、在中控室变频进泥潜水泵操作画面上，通过频率设定控制面板，手动输入一个频率值，使水泵运行起来；水泵运行过程中，①在MCC柜内将变频泵（包括变频器故障和水泵综合故障信号）故障输出信号线与公共线（无源信号）短接，此时现场水泵转速应逐渐下降，直至停止，同时中控室变频进泥潜水泵操作画面上应显示设备故障，如否，则检查线路，重复A.操作，如正确则将接线恢复原状，进行下一个停机试验；在中控室重新启动水泵，水泵运行过程中，②在预缺氧池液位开关上，将浮球处于垂直下坠状态（模拟水位低于3.2米停泵），此时现场水泵转速应逐渐下降，直至停止，同时中控室变频进泥潜水泵操作画面上应显示设备故障；如否，则检查线路，重复A.操作，；如正确，则进行下一步。

7、做设备调试运行记录，整个变频进泥潜水泵完成自控调试。

6.3.2.2内回流泵

1、控制方式

内回流泵的控制按照控制级别由高到低依次为：

现场按钮箱手动控制、MCC

柜控制、和PLC控制。

现场按钮箱设“手动/远控”转换开关。

“手动”状态下，由按钮箱面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的运行；“远控”状态下，由所在现场MCC400-1控制柜直接控制；MCC柜上设“手动/远控”转换开关，手动”状态下，由MCC柜控制面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的启停；“远控”状态下，由现场的2-RTU1控制柜控制。

MCC柜应提供如下信号：

1）每台水泵的手动/自动控制状

2）每台水泵的运行/停止状态

3）每台水泵的总故障保护动作状态

4）每台水泵的运行/停止命令

调试目标：

可以在中控室监控画面上手动启停泵

2、调试过程

1、首先对内回流泵现场按钮箱、MCC柜进行现场手动控制操作（此操作由设备厂家人员或设备安装方来完成）；完成各项启停控制检查、水泵运行正常后进行自控调试；

2、将内回流泵现场按钮箱、MCC柜转换开关分别打到远控状态，中控室内回流泵操作面板上应显示水泵处于远控状态，如否，则检查线路，看信号是否送出（A.线路检查顺序：

设备接线端子→现场PLC控制柜接线端子→PLCI/0卡件→通讯链路→PLC编程软件程序→上位机画面显示程序）；如正确，则进行远程启泵操作；

3、在中控室内回流泵操作面板上，手动点击启动按钮，此时现场水泵应即刻启动运行，同时中控室内回流泵操作面板上应显示水泵处于运行状态，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行停泵操作。

4、在中控室内回流泵操作面板上，手动点击停止按钮，此时现场水泵应即刻停止运行，同时中控室内回流泵操作面板上应显示水泵处于停止状态，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行模拟故障停泵试验。

5、在中控室内回流泵操作面板上，手动点击启动按钮，使水泵处于正常运行状态；在MCC400-1控制柜内，将内回流泵综合故障输出信号线与公共线（无

源信号）短接，此时现场水泵应即刻停止运行，同时中控室内回流泵操作面板上应显示水泵故障、处于停止状态；如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行下一步。

6、做设备调试运行记录，整个内回流泵完成远程手动控制调试。

6.3.2.3撇沫/水下搅拌器

1、控制方式

撇沫/水下搅拌器现场设有按钮控制箱，按钮箱控制面板上设手动/远控转换开关。

手动状态下，由控制面板上的启/停按钮控制搅拌器的运行/停止；远控状态下，由2-RTU1现场控制柜控制搅拌器的启停。

搅拌器现场控制箱必需提供如下信号：

1）搅拌器的手动/自动状态信号

2）搅拌器的运行状态信号

3）搅拌器的故障信号

4）搅拌器的启/停命令信号

调试目标：

可以在中控室监控画面上启停搅拌器

2、调试过程

1、首先对撇沫/水下搅拌器现场按钮箱进行现场手动控制操作（此操作由设备厂家人员或设备安装方来完成）；完成各项启停控制检查、搅拌器运行正常后进行自控调试；

2、将撇沫/水下搅拌器现场按钮箱的转换开关打到远控状态，中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上应显示搅拌器处于远控状态，如否，则检查线路，看信号是否送出（A.线路检查顺序：

设备接线端子→现场PLC控制柜接线端子→PLCI/0卡件→通讯链路→PLC编程软件程序→上位机画面显示程序）；如正确，则进行远程启动操作；

3、在中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上，手动点击启动按钮，此时现场搅拌器应即刻启动运行，同时中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上应显示搅拌器处于运行状态，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行停止操作。

4、在中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上，手动点击停止按钮，此时现场搅拌器应即刻停止运行，同时中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上应显示搅拌器

处于停止状态，如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行模拟故障停机试验。

5、在中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上，手动点击启动按钮，使搅拌器处于正常运行状态；在现场按钮箱内，将搅拌器综合故障输出信号线与公共线（无源信号）短接，此时现场搅拌器应即刻停止运行，同时中控室撇沫/水下搅拌器操作面板上应显示搅拌器故障、处于停止状态；如否，则检查线路，重复A.操作；如正确，则进行下一步。

6、做设备调试运行记录，整个撇沫/水下搅拌器远程手动控制调试。

6.4调试2-RTU2控制系统子站（2#生化池系统），正确显示仪表检测信号；正确显示设备状态等信号；按要求实现设备的自动控制；

6.4.1监控内容如下：

项目

数量

参数

备注

溶解氧测量仪

2套

量程：

0~10mg/l，输出：

4~20mA，电源：

~220VAC

曝气池

液位开关

1套

FG-SL-PG-15（