污水处理厂仪表及自控系统.docx

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污水处理厂仪表及自控系统

污水处理厂仪表及自控系统

第一章系统介绍

一.系统概述

湖北省宜昌市夷陵区太平溪污水处理厂日处理量1.1万吨/日,为保证污水处理过程的安全性和生产的连续性,提高自动化水平,并适应氧化沟污水处理工艺的需要,控制系统我公司采用以西门子S7300系列PLC为主的集中和分散相结合的控制系统。

在变电间设置现场控制站,负责全厂设备的控制及数据采集。

本自控设备及仪表部分涉及的工程范围包括工程所有自动控制系统和检测仪表的提供、安装、调试及开车指导,包括现场控制站（PLC）与中央控制室（厂外综合楼内）的通讯专用电缆的提供及敷设、检测设备之间的所有控制信号及电源电缆的提供及敷设、现场控制柜或箱与PLC之是所有控制信号电缆的提供及敷设,其主要具体内容如下:

1.计算机自动控制系统

（1）工程内容

提供自动化控制系统,包括自动控制系统设计（硬件配置、软件系统设计等）,自动化控制系统及仪器仪表采购及全系统安装调试,即在交货期内完成招标所要求的全部内容并安装调试合格交付使用（供货范围见报价清单）。

（2）标准和规范

提供的设备、试验条件满足下列相应的标准和规范:

◆GB中华人民共和国国家标准

◆ISO国际标准组织

◆IEC国际电力技术委员会国际电工组织标准

◆DIN德国工业标准

◆扩展用户接口协议（NETBUEI）

◆互联网数据包交换/顺序数据包交换协议（IPX/SPX）

传输控制协议/互联网网络协议（TCP/IP）

（3）专利

本投标人提供的软件产品均为经授权的正版软件,保证用户免受涉及专利或知识产权的损害（包括专利、专利权税等方面的侵害而产生索赔或法律纠纷）。

2.系统构成

根据招标书的要求和夷陵区太平溪污水厂计算机控制系统是由2台冗余HP的计算机,2个控制站（西门子S73000系列）通过总线连接组成。

（1）系统功能

整个计算机自动控制系统的主要功能包括:

控制功能、显示功能、操作功能、数据通信功能、综合信息管理功能。

（2）控制原则

污水处理厂主要自控设备的控制方式共三种:

手动控制方式:

通过就地控制箱或MCC上的按钮实现对设备的启停操作

软手动控制方式:

即远程手动控制方式操作人员通过工作站的监控画面用鼠标或键盘来控制现场设备

自动控制方式:

设备的运行完全由各PLC根据水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制,而不需要人工干预

三种方式的控制级别由高到低依次为:

手动控制、软手动控制、自动控制

在MCC柜上设有手动/自动转换开关,在就地控制箱上设远程/就地转换开关。

转换开关置于就地位置时操作人员只能实现机旁操作当就地转换开关置于远程位置而MCC上的转换开关置于手动位置时,可由MCC实现柜上控制。

当就地转换开关置于远程位置而MCC上的转换开关置于自动位置时,才可由PLC按照预先编制好的程序进行自动控制,此时不允许现场手动操作。

因此操作人员可根据实际情况进行不同控制方式的切换。

（3）控制内容

生产自动化系统的主要功能是采集现场数据,进行数据处理后,由PLC进行设备自动控制或自动调节,从而达到自动进行工艺运行的目的。

1）控制室

位于厂变配电间内,负责监控全厂污水处理过程中各工艺参数的变化、设备状态和运行管理。

控制室设两台计算机,作为全厂的上位机,可对整个系统进行开发组态,参数修改,也可通过各种画面监视全厂工艺参数变化、设备运行情况,故障发生情况,两台计算机处于热备状态,可显示的画面主要包括:

各构筑物工艺流程画面;各工艺参数画面;工艺参数变化趋势图;故障批示画面;设备

运行状态画面等。

工作人员可对处理过程中的各个部分充分了解,及时掌握各个环节发生的各种情况。

控制室中设2台HP打印机,可随时打印所需要的响声种资料,可定时打印日报、周报、月报及故障报表等。

控制室从变配电间引来一路电源,计算机通过UPS在线式供电,停电后提供10分种的操作时间。

2）现场控制站

根据污水处理的功能分区,在控制室内设西门子（S7-300）负责全厂的信号采集,提供数据交换接口。

3）仪表

仪表选型为德国E+H公司系列仪表,电源为220V,输出4-20ma无源接点。

（见设备清单）

现场仪表至分控室之间的电缆穿钢保护管可避开高温、避免机械损伤、不影响交通及整齐美观的原则就近进入电缆沟或桥架进行敷设。

现场仪表的具体安装位置可依据实际情况本着现场宜人于操作和维修的原则进行变动。

露天安装的仪表,均采用保护箱。

4）数据通讯

现场仪表至分控室之间的电缆穿钢保护管可避开高温、避免机械损伤、不影响交通及整齐美观的原则就近进入电缆沟或桥架进行敷设。

现场仪表的具体安装位置可依据实际情况本着现场宜于操作和维修的原则进行变动。

露天安装的仪表,均采用保护箱。

5）现场工艺流程参数检测和设备控制

a.沉砂池与计量槽

在2台粗格栅及细格栅前各设备1台超声波液位计,细格栅后设1台超声波液位计。

正常情况下由PLC控制定时（时间可人为设定）开停,当检测到粗、细格栅前后液位差大于设定值时,格栅机连续运行,直到格栅前后液位差达到正常值时,格栅清污机恢复定时运行状态。

格栅机运行之前先启动砂水分离器和运输机,格栅机停止运行之后运输机继续运行（30-60）钞时间,当压榨机或砂水分离器发生故障时格栅机应停止工作。

b.2台细格栅,2台粗格栅的状态、故障、位置信号入PLC。

2台砂水分离器,2台沉砂系统的运行状态、故障信号入PLC,2台螺旋输送机的运行状态信号入PLC。

开关量输入20点,开关量输出4点,模拟量输入5点。

c.奥贝尔氧化沟

主要控制和检测设备有:

8台转碟曝气机、2台可调堰的状态、故障、位置信号入PLC。

主要检测的工艺参数有:

DO（溶解氧）、MLSS（悬浮物浓度）、ORP（氧化还原）、液位。

其中DO内、中、外沟每沟一个,ORP、MLSS、液位计在外沟设一个。

开关量输入56点,开关量输出20点,模拟量输入12点。

中央监控计算机实时动态地显示参数画面。

d.变配电间

PLC检测10KV进线的电流、电压发电机的电流、电压。

中央监控计算机实时动态地显示参数画面。

e.调节池

主要控制和检测设备为:

电动调节阀1台。

其手、自动位置、故障、全开位置、全关位置信号入PLC。

主要检测工艺参数有:

调节池液位、出水流量。

液位计和电磁流量计各1台。

开关量输入4点,模拟量输入3点,模拟量输出1点。

中央监控计算机实时动态地显示参数调整画面。

f.二沉池

主要控制和检测设备为:

吸泥机2台、同流污泥泵4台、剩余污泥泵4台。

其手、自动位置、故障、运行信号入PLC。

主要检测工艺参数有:

污泥界面计2台、侵入式污泥浓度计2台。

开关量输入20点,开关量输出12点,模拟量输入4点。

中央监控计算机实时动态地显示参数调整画面。

g.脱水机房

主要控制及检测设备为:

2台浓缩脱水机,其状态、故障信号入PLC。

其余各2台的进泥泵、螺旋输送机、冲洗泵、加药泵、药液配置系统运行信号入PLC。

主要工艺检测参数为:

2套电磁流量计信号要入PLC。

开关量输入14点,模拟量输入2点。

中央监控计算机实时动态地显示参数调整画面。

h.储泥池

主要控制和检测设备:

搅拌器1套,其状态、检测信号入PLC。

工艺参数测量:

超声波液位计信号送入PLC。

开关输入2点,模拟量输入1点。

中央监控计算机实时动态地显示参数调整画面。

i.厂外泵站

厂外泵站为独力PLC系统,其信号通过无线与其它泵站或处理厂联络。

主要控制和检测设备为:

进水闸门1套,出水闸门2套,其手/自动位置、全开、全关、帮信号入PLC。

格栅机1台,潜水泵2台,其手/自动位置、运行、故障信号入PLC。

工艺参数测量:

超声波液位计2台、压力变送器3台、其信号送入PLC。

开关输入21点,开关量输出9点,模拟量输入5点。

详见如下投标报价表:

第二章货物的制造、检验、验收

1.货物制造、检验、验收执行的标准:

◆系统设备的标准和规范

◆计算机系统质量验收标准和规范

◆PLC系统质量验收标准和规范

◆仪表系统质量验收标准和规范

2.本项目所选用系统设备符合以下标准和规范:

◆GB中华人民共和国国家标准

◆ISO国际标准组织

◆IEC国际电力技术委员会国际电工组织标准

◆DIN德国工业标准

◆扩展用户接品协议（NETBUEI）

◆互联网数据包交换∕顺序数据包交换协议（IPX∕SOX）

◆控制协议∕互联网网络协议（TCP∕IP）

◆舆控制协议∕互联网网络协议（TCP∕IP）

◆GBT15969.1―15969.4《可编程控制器》

◆ISO∕TR10450《工业自动化系统和集成》

◆GB7260《不间断电源设备》

◆GBJ131《工业自动化仪表质量检验评定标准》

◆GBJ93《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

◆IEC61131―3《编程标准》

3.计算机系统质量验收标准

A计算机质量验收标准

◆计算机硬件数量验收按合同清单验收

◆计算机硬件质量按技术规格书和国际标准,结合实际运行效果验收。

B软件的质量验收标准

◆计算机系统软件的数量按合同清单验收

◆计算机系统软件的质量按随机操作手册及软件规范,结合实际运行效果验收。

C应用软件的质量验收标准

◆应用软件的数量按软件合同清单验收

◆应用软件的质量按功能设计结合实际运行效果验收。

D监控层计算机系统安装调试、运行质量检验节点图及质量记录（见表1）

“▆”为设置的检验节点

a计算机的接地线检测:

提供接地线检验记录表

b计算机系统的接地装置检验:

提供接地装置见检验记录表

c按施工图纸检验电源线安装及接线的正确性,规范性

d按施工图纸检验网络干线安装及接线的正确性、规范性

e按施工图纸检验UPS安装及接线的正确性、规范性

f计算机、UPS等设备的绝缘电阻检验:

提供绝缘电阻记录

4.PLC系统质量验收标准

APLC硬件设备质量验收标准

◆PLC监控站硬件、软件数量按合同清单验收

◆PLC监控站硬件质量验收按技术规格,结合实际运行效果验收

◆PLC监控站软件结合实际运行效果验收

BPLC监控站安装调试运行质量检验节点图及质量记录（见表2）

“▆”为设置的检验节点

5.仪表系统的质量验收标准

A主要仪表的硬件设备质量验收标准

我公司严格按ISO9001质量管理体系对采购、安装、调试售后、安全等程序进行层层把关,对各个分部分项工程都有相应的作业指导书和相应的质量验收标准。

举例如下:

◆GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工验收规范》

◆GB131-90《工业自动化仪表质量检验评定标准》

◆HGJS16-87《自控安装图册》

◆CS-QM-C-40-0《自控系统安装工艺指导书》

◆CS-QM-A-2000-0《质量手册》

◆实际供货产品使用说明书

B仪表安装、调试、运行的质量验收节点图及质量记录

从下表我们可以看出,我瓮对仪表系统的各个环节分解,对每个步骤均对相应的质量进行控制及检验,并作好质量记录,从而保证自控仪表的稳定、可靠及自控仪表的质量。

（见表3）

6.质量保证措施

◆工程质量达到优良标准;

◆保证自控工程按招标文件中对各项质量要求的规定、符合的标准及规

范完成;

◆保证投入本工程的安调人员是技术素质优秀,同类工程实施经验丰富

的技术人才及施工队伍。

◆在工程实施的全过程,愿意在业主的组织安排下,积极主动配合设计

部门,工程监理的安排协同。

◆我们保证所提供的设备性能良好、全新、质量合格,各备品备件、附

件齐全,各类技术资料操作使用安装、维护技术资料完整。

◆工程质量保证期为系统工程投运后一年,质保期满后,我方负责维修,

只收硬件成本费。

质量保证期内国产品本身制造质量原因所造成的损坏,由供方无偿予以维修和更换零部件。

设备出厂前在工厂中事先装配好并进行运转试验,达到设计要求后发运。

我方采购的设备,我方负责业主5人,5天工程技术人员参加工厂监造、检验的费用,费用包括来回机票,食宿当地交通、旅行人身保险、通讯、整个过程的急发性疾病医疗等费用以及其他必要的费用。

业主保留按此费用标准改动人数、天数的权利。

详细计划随着工程的进展由业主和我方（承包方）商谈确定。

实施细则

a、在合同规定的范围内,业主有权在适当的时间到合同设备制造所在地,对合同规定提供的所有设备性能,进行检验和监督。

测试工作如果超出了设备制造商的能力,承包商必须安排到有测试条件的其他地方或委托有相应资质的第四方（指除业主、承包商、制造商以外的另一方,该第四方必须有测试条件和相应的资质）进行。

测试工作的任何变化都必须将得业主的书面认可和确认,如果某些设备是其他场所制造和测试时,承包商业主代表办理进入现场的证明或亲自陪同。

b、如业主代表要求,承包商可解释检验中的一切事项,直到业主代表满意,如经检验,不符合本规格书规定的项目,承包商将依业主指示人做无偿改善或更换。

由此引起的检验和测试延误,不作为工程延期的理由。

c、设备主要部件、电器设备及总体性能的检验都在工厂完成。

承包商提

供一整套检验标准和计划,现由业主工程师认可。

承包商提供必要的技术数据和图纸,在检验结束后,向业主提交一份测试报告。

d、业主在制造厂的监制和检验,并不由此而解除承包商执行合同所承担的任何责任,工厂检验并不作为业主的最终验收。

即使业主在工厂检验合格的设备,运到现场后,如发现有缺陷,其责任仍由承包商承担。

实施工厂监制前,承包商提交详细的监造行程安排由业主确认。

第三章维护、维修及技术支持

1.维护、维修

承包商设备在现场经试运转合格,通过验收之日起,进入业主使用期。

承包商将提供免费保修包括备件的提供,保修期自交付使用之日起计算,时间为一年,内容如下:

①售后服务人员在质保期内接到报修通知后24小时内赶到现场,必须连续进行,直至故障修妥,完全恢复正常服务为止。

维修机构须备有足够的零配件,以满足机场的维修需要。

若有损坏、短缺、误发货,承包商必须负责更换、补齐,所发生的一切费用由承包商负责。

②在保修期内,承包商将对整个系统做定期检查、调校等保养。

③在保修期结束时,将由专业工程师对整套设备进行一次全面检查,任何缺陷由承包商自费修理。

在修理之后,承包商将成因、补救措施、完成修理及恢复正常的时间和日期等报告给业主。

2.技术支持

（1）承包商应提供终生的技术支持。

保修期内所有费用由承包商负责,按合同要求提供保修服务。

对保修期外的设备提供必要的技术援助和备件。

（2）将提供备件更换安装的图示及说明,详细说明更换、拆卸及安装的工具。

在接到业主报修通知后,承包商保证在24小时内赶到现场,并连续进行,直到故障修妥完全恢复正常服务为止。

（3）在免费保修期内,设备出现任何制造质量问题,承包商免费调换或修理。

3.检测、维修设备及工具

（1）检测、维修设备及工具是指用于设备的安装、拆卸、调整、检测、维修等所必须的,各种商店购买不到的专用工具,包括设备在安装、拆卸时用于起吊的特殊工具和附件。

（2）检测、维修设备及工具由承包商按不同类型的设备分别列出详细清单,包括名称、规格、数量、价格、用途、制造厂等,用于安装与维修的工具要分列清单,业主审查同意后,由承包商提供。

（3）承包商提供的检测、维修设备及工具有使用说明书和维修手册。

（4）所有检测、维修设备和专用工具是全新的,并能在规格书要求的现场条件下正常工作。

承包商提供专用检测、维修设备及专用工具,不用于调试。

（5）所有检测、维修设备和专用工具列出详细清单、名称、数量及相应的价格,并不开启取用。

承包商应在业主最终验收合格后连同有关验收证明、技术资料一同移交给业主使用单位。

4.技术培训

（1）工厂培训

对于承包商采购的设备,承包商提供业主人员参加工厂培训计划的费用,具体的培训行程和培训安排由承包商和业主根据工程进展情况商定。

承包商负责技术培训的费用。

费用包括来回机票、食宿、当地交通、旅行人身保险、通讯、整个过程的急发性疾病医疗等费用以及其他必要的费用。

业主保留按此费用标准改动人数、天数的权利。

（2）现场培训

①在设备进行安装、调试期间、业主将安排人员一同参与,承包商安排工程师给予必要的培训,并提供培训资料。

②培训内容包括对主要设备进行操作管理、维修维护及如何对设备零件进行拆装及排除故障的实际操作培训。

培训的天数为10天,培训人数为7人,或双方同意的天数和人数。

通过培训,使业主人员达到如下目的:

·了解本工程自控系统的基本概况

·了解PLC的工作原理、编程方法、故障诊断方法。

·了解监控软件的操作使用方法。

·了解电控设备、检测仪表的性能、工作原理及操作方法。

·了解主要自控设备的原理接线及保护的配置。

·熟悉各种设备之间连锁关系及与控制室控制设备的关系。

·了解安全操作规程和使用时必须注意的事项。

掌握常见故障发生的原因和排除的方法

·学会本系统中各种设备的保养知识。

·其他必须培训的内容。

③承包商提供一切需要的培训辅助设备,承包商有保留所用设备和归还原处的权利。

④业主提供教室。

讲课使用中文。

⑤承包商为每个被培训人员准备一份培训手册供学生保存。

培训手册包括承包商认为有关的设计图,原理图、表格及操作维修说明、照片等。

⑥培训前将提供中文操作手册及中文维修手册。

⑦承包商指派具有工作经验、技术熟练的技术人员指导和培训业主技术人员,并解答技术问题,业主有权要求更换承包商指派的技术人员。

（3）详细培训计划

详细计划随着工程的进展由业主和承包商商谈确定。

第四章技术资料、文件和图纸

1.技术资料

（1）承包商在合同签定后需提交的技术资料

a.设备明细表（见报价表）

b.设备有关详细的安装资料（安装详图和技术要求）应表明主要零部件易损件名称、装配关系、材质、数量,电器设备安装图应提供电器设备接线图、包括主接线、二次接线及端子接线图,电缆通道,设备通道,维修周期要求等

c.设备安装维修图册,使用说明书,操作和维修手册、备件手册（各5套）及说明书,含有设备装置总描述,详细操作程序说明、不同时期维护保养项目等

d.主要部件的检验合格书

e.培训资料、技术培训计划和指导安装的时间表和培训员简历,计划应满足本项目的整体工期的要求。

f.出厂合格证

g.性能试验报告

h.检测记录

i.自控系统的操作、维修及编程手册

（2）提交业主工程师审查用的文件:

凡是技术规格书中规定的图纸,承包商将详细绘制,并按规定程序提交两分给业主工程师审查,（未经审查的图纸不得用于制造和施工）。

承包商在提交文件给业主工程师审查时,保证这些技术文件有足够的时间让工程师进行审查及可能要做的修改工作,双方图纸的递补送都应采用最快的方式。

业主工程师将已审查过的图纸注上“已审查”字样及签名,然一送还给承包商。

除非工程师用书面意见提出要修改的部分以外,承包商不对“已审查”的图纸进行修改。

承包商在收到“已审查”的图纸后,将复制四份交给业主工程师。

承包商将按照业主的审查图纸而提出的重大修改部分进行修改设计,然后再交业主审查直至业主在图纸上签名及注上“已审查”字样为止,业主应

对其所提意见负责。

承包商不因工程师对其图纸的审查而减轻他按合同要求应负责的责任,承包商对所有交付制造、施工、安装、调试、操作及维修以至最终的技术文件等负完全的责任。

业主将对自己或业主工程师书面提交给承包商的审查意见、要求等内容负责。

如果因为向承包商提供不准确的资料而使制造方造成的额外费用,将由业主承担。

承包商提交工程师审查用的技术文件包括以下内容:

a.提交全部电气设备在设计、制造、检验中采用的技术规范和标准及有关部分的详细内容。

b.测控系统接线原理图。

c、测控系统硬件、软件配置图。

d、控制柜、控制箱内部布置图及外形图。

e、控制柜、控制箱内部端子图和外部接线图。

f、污水处理系统控制功能图。

g、控制电源系统图。

h、控制系统平面布置图。

i、控制系统设备材料清单。

2.安装说明

承包商最迟应在设备到达现场前一个月向业主工程师提交设备安装说明书,列出安装的详细内容和要求以及必要的安装图纸。

3.最终技术文件

当整个工程全部竣工并交付使用之前,承包商应向业主提交电力与电控系统的全部最终技术文件,最终技术文件的内容至少包括以下更各项:

（1）更改后的竣工技术文件。

（2）各个项目的竣工试验报告,测试记录。

（3）低压系统配管、配线图。

（4）测控系统接线原理图。

（5）测控系统硬件、软件配置图。

（6）控制柜、控制箱内部布置图。

（7）控制柜、控制箱内部端子图、外部接线图。

（8）污水处理系统控制功能图。

（9）控制电源系统图。

（10）自动化仪表安装示意图。

4.承包商应向业主提交关于他所提供的主要设备的操作及维修说明书,操作及维修手册用中文书写,可直接使用。

（1）保证设备正常运行所必须知道的安全操作程序和注意事项。

（2）各种操作手柄、开关、按钮、仪表、安全装置、联锁机构、报警讯号等的位置、作用。

（3）必要的操作及维修说明。

（4）操作及维修说明书的大小应符合A4规格。

5.有关条款

（1）图纸及技术文件上均有图纸与文件编号和合同号,并盖有承包商已做过检查的印记。

各项设备的图纸上还有制造厂商名称。

（2）所提交的图纸及文件均应是清晰、完整、否则业主有权拒收。

重新提交这些图纸与文件的费用以及由此而造成的工程延误均由承包商负责。

（3）被业主批准的图纸及有关技术文件,才可用于工程的实施中,如在实施中确有必要修改时,承包商必须写报造以求批准,并申报经业主批准设计单位认可的变更单。

承包商不得以此为由要求调整合同总价。

（4）业主将不批准那些不符合标书要求的图纸和文件,在收到业主的审查意见后,承包商应修改这些图纸及文件直到业主满意,由此引起的工程延误和所造成的损失由承包商负全部责任。

（5）如果技术文件发生短缺、损失或损坏,承包商在收到业主通知后一周内补齐这部分文件。

由于承包商提交了不完整或不正确的图纸及数据引起

的制造或安装、调试的延误和所造成的损失,由承包商负责。

（6）承包商在培训工作开始前一个月应向业主免费提供所有培训资料。

第五章售后服务承诺

承包商对所作工程提供货安装、调试及控制、试运行及培训一条龙服务。

对验收后工程服务基本原则是（从验收之日起）;系统运行和设备保修一年,终身维修。

对业主反应的问题在24小时内赶到现场。