污水处理厂自控技术规范汇总.docx

污水处理厂自控技术规范汇总.docx

《污水处理厂自控技术规范汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《污水处理厂自控技术规范汇总.docx（22页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

污水处理厂自控技术规范汇总

4.4自控仪表类技术规格

4.4.1总则

一.原则说明

1、本技术规范不得被认为是详尽无遗的，无论规定与否，卖方应提供组成系统所不可缺少的必要元件、器件、附件、设备和材料等，并在投标报价表中一一列明。

仪表应列出单项报价，PLC应分项到板卡。

2、技术规范、设计资料、货物需求一览表及组装图纸等仅对本工程的一些特征作了说明，并非意欲涵盖所有细节。

卖方应提供本工程项目－污水厂正常运行所必需的全部设备。

3、买方根据卖方提供的系统和设备材料进行评估，若有缺漏项则按所有卖方的最高投标单价计入投标总价。

4、在技术规范中标注有“★”的条款或参数为强制性条件，卖方必须满足此强制条件，如不满足将导致废标。

二.投标方的资质要求

投标方应对工业污水处理厂的工艺流程、控制要求、控制方式有较丰富的经验，十分了解本招标范围内各项系统的组成及其设备的使用。

三.提交文件与图纸

给投标方的图纸作为招标文件的一部分，以帮助卖方准备投标书。

4.4.2自控系统说明

一．系统综述

根据污水处理厂工艺流程和控制监测参数的分布情况，污水厂自控系统采用集散型控制系统（PLC系统），部分主站下挂远程从站与I/O站的方式，从站的设置根据现场实际情况合理布置。

污水处理厂过程自动控制系统采用分散控制集中管理的原则，由管理层、现场设备控制层以及测量控制设备三层组成，控制系统选用可编程序控制器作为主控制器；控制系统的结构采用采用分散集中的方式。

上位机与PLC采用光纤介质的工业以太网环网连接方式，采用工业交换机。

现场通讯网络以光纤作为传输介质。

管理层由2台奔腾4型电脑，25寸高分辨率液晶显示器，用于管理整个污水厂的监视与操作，对实时采集的数据进行处理，控制操作以及分析统计等。

配置激光打印机打印报警、报表和曲线等。

详细情况请参见：

招标附图1：

自控系统图；自控招标附表1：

自控系统主要设备材料表

二．设备性能要求

1、总体要求

1.1控制系统中的设备应为工业级设备，系统的MTBF不低于100000小时；

1.2提供的硬件应为原装产品，并提供产品及主要零部件的产地；

1.3提供的系统软件应为最新版本和正版产品，并提供其产地；

1.4所有的系统组件（包括监视器）应能在以下电源条件工作：

220VAC±10%，47HZ-53Hz，电压的谐波失真最大到5%，通用数据保护等级符合IEC536；

1.5系统要求进行防雷保护，应有电源防雷保护、网络防雷保护、主要信号防雷保护；

1.6自控设备应为模块式结构，方便维护和扩展；

1.7继电器应是插入式，DIN导轨安装，并配置透明的保护罩与通断指示；

1.8所有状态和故障信号应引自无源触点；

1.9应提供对电磁干扰和防雷接地的全面保护

2、控制要求

本工程的操作控制系统对每台需控制的设备设计为手动/自控，手动控制分为机旁按钮箱操作与低压配电屏操作；自动控制分为远程计算机手动控制与PLC程序算法自动控制。

每个具有控制功能的控制箱或控制屏，均应有“本地/上级”操作位置的切换开关，以实现控制设备的上、下级控制。

控制的优先次序为就地机旁按钮箱手动控制、低压控制屏控制、自控系统手动或自动控制。

就地优先级最高。

就地控制方式与远程控制方式应实现“互锁”，以防止误操作。

2.1手动控制：

通过就地按钮箱或低压配电屏上的“起动/停止”按钮或“开/关”开关实现手动控制；

2.2自动控制：

在中心控制室的电脑上设有“手动/自动”两种控制方式

方式，选择自动控制方式，即由PLC系统根据预定的控制程序和算法进行自动控制；选择手动控制方式，即通过电脑上的键盘或鼠标来进行手动调节控制；

当自控系统对某台设备不能实现控制时，将所控设备的手动/自动切换开关，切换到手动状态，通过就地控制箱或控制屏进行手动控制。

3、可编程序控制器（PLC）要求

3.1自控系统中PLC的所有组件应为同一品牌的产品，采用模块化结构，获得CSA、CE、UL、FM等国际认证；

3.2所有I/0模块均采用前连接器连接方式并可以带电热插拔；

3.3I/O点数裕量每种应不少于15%（根据提供的I/O清单并结合自动化工程公司的经验配制）。

3.4工作温度为－10～60℃，湿度为5-98%不结露，适应工业环境和电气干扰的环境下工作；

〓CPU模块

●32位RISC工业级高性能处理器，处理速度：

0.02ms/1000字节，内存不少于256KB，Flash；EPROM不少于128KB，回路采样周期可调；

●应具有自诊断功能，能连续监测系统功能并记录错误和系统

的特殊事件（如超时、模块更换、冷启动、停机等）；

●CPU平均无故障时间大于100000小时，单个CPU处理能力

数字量大于5000点，模拟量大于200路；

〓电源模块

供电电压为交流220V，允许的电网电压的波动范围为±20%，允许的频率波动范围为47-63Hz，应集成抗过载、短路、过压保护功能等；

〓数字量输入DI模块

●由独立电源供电，电压等级为24VDC，具有光电隔离和浪涌

吸收回路，其中光电隔离器能承受1500V（RMS），1min的绝缘

水平，信号输入电缆长度大于300米；

●应具有接点抖动滤波功能，当接点状态改变后，其持续时间

为4-6ms以上者，才视为有效信息；

●各输入通道可以独立地选择接受信号的方式；

〓数字量输出DO模块

●继电器输出，带隔离及短路保护，电介质强度为1500V（RMS）、

1min，隔离电阻大于10MΩ，输出电流的额定值不小于0.75

安培，额定负载电压时，触点的机械寿命不小于10万次；

●数字输出信号持续时间是可控和锁存的；

●数字量输出需外配独立小型机电器；

〓模拟量输入AI模块

模拟量输入模块输入点数：

8点。

模拟量输入的每个通道都可以根据用户的需求设定为：

电流（0－20mA，4－20mA）电压（0－5V，1－5V）和热电阻等信号类型。

模/数转换至少12bit分辨率，精度：

满量程的±0.02％或更好。

模拟量的输入模块应提供端子与端子间、端子与地间的绝缘保护，使之可以承受500VDC或1500VAC峰值电压而不致损坏，可继续正常地工作。

〓模拟量输出AO模块

模拟量输出模块输出点数：

4点。

模拟量输出应是电流（4－20mA）电压（1－5V）可设，能够驱动阻抗500欧姆。

模/数转换至少12bit分辨率，精度为：

满量程的±0.02%或更好。

模拟量输出应与其它输出及接地隔离。

在一分钟500VDC条件下测试时，隔离电阻至少为1兆欧姆。

对于多个输出单元，当每个输出依次接地时，系统功能应能维持。

当负载电阻在0－500欧姆变化时，输出电流变化不大于0.1％。

输出信号内部产生的波动峰峰值、噪音或出现在输出信号上的其它不希望的分量应不超过所选输出范围的0.1％。

4、PLC编程软件

4.1基于Windows、2000/NT环境的编程软件套件，提供一个统一的开发环境，不需要另外订专用网络驱动软件。

4.2符合IEC1131-3标准，提供梯形图、语句表、功能块图等方式，能够集成国际标准的其他高级编程语音，且具有较高的编程效率。

4.3系统采用透明通讯的方式，可以进行远程编程及程序的上、下载；具有内存预测功能，可以掌握内存的用量；采用分层结构，如根据功能分为主程序、快速执行程序、事件程序等，使系统层次分明，程序执行更有效、快捷。

5、监控计算机（工程师站和操作员站）

CPU:

〉Pentium43.0G

硬盘：

≥250GB

内存：

≥2G

显存：

≥516MB

DVD（刻录）

网卡：

10/1000M自适应，工业级硬卡

6、显示器

液晶监视器可视尺寸：

25寸，

最大分辨率：

1920x1440，在1600x1200像素时，刷新速度达85KHz

扫描速度：

水平：

30-100KHz

垂直：

50-100KHz

最大带宽：

260MHz

认证：

TCO99等

工作温度：

0-40℃

工作湿度：

20%-80%

7、不间断电源（UPS）

形式：

在线式；容量：

3kVA/

主要技术指标：

（1）在线式连续工作；

（2）浪涌吸收符合IEC801-5标准；

（3）输入电压：

174-286VAC

（4）输出电压：

220VAC±1.5%

（5）电池类型：

免维护，悬浮电解溶液，铅酸密封电池，防漏

（6）通讯端口：

RS232

（7）工作温度：

0-40℃

（8）工作湿度：

0-95%

（9）备用时间：

≥30分钟

8、激光打印机

分辨率：

≥600dpi

纸张尺寸：

A3/A4

打印速度：

≥15ppm（A4）

首页输出时间：

≤15s

预热时间：

≤45s

RAM:

≥4M

接口：

IEEE-1248双向并行接口

100BASE-TX

噪声：

≤50dB

9、上位机监控软件

9.1工厂自动化最通用的监控系统。

9.2运行于真32位操作系统（WINDOWSNT）和提供事件驱动处理能力，保证数据不会丢失。

9.3支持多个报警服务器来源，不仅限于本机，报警分成多个等级。

操作员可在几个不同的节点同时观察和确认来自多个节点的报警，并能将报警自动写入到磁盘文件中、打印出来。

9.4提供实时趋势和历史趋势显示，每个趋势图可同时显示8条曲线，支持分布式历史记录系统，如远程数据库，可以夸网络接受数据，可以生成历史数据文件，供其他软件调用（如EXCEL）。

9.5可以通过网络采集、发送、记录数千个事件、报警、以及各分支的实时和历史数据。

9.6开放式结构，支持DDE、FASTDDE、NETDDE交换数据。

9.7准许在关系数据库中访问、修改、创建、删除表格，SQL数据库和HMI之间交换数据，方便与管理数据库连接。

9.8面向对象的图形和动画链接。

9.9具有较强的安全机制，为每个访问者建立用户名、访问级、登记密码，并根据访问级授于不同权限。

10、PLC柜要求

主机柜尺寸800W*600D*2200H，每台机柜应不少于20%的插槽和端子富裕空间。

机柜数量由投标方按系统设备数量及规范进行确定。

投标方机柜间的电缆由投标方提供。

材料：

薄钢板

箱体框架：

九折型材

门：

2.0mm厚

后箱板：

1.5mm

安装板：

3.0mm

表面处理：

箱体框：

防水浸蜡底漆，RAL7044门，

后箱板及顶板：

防水浸蜡底漆，粉末涂层，RAL7032织纹状饰面

四．系统功能与性能

1、总体要求：

自控系统是硬件和软件功能的有机结合。

一个优良的自控系统，应该是配置最少的硬件设备，认真充分地做好软件，使得整个自控系统既稳定可靠，功能又完善、又强大，人机界面友善充分。

业主可以放心大胆地使用。

即使键盘操作有失误，计算机也会加以屏蔽，并立即用声音提醒您，同时在监视器上指示您操作。

〓自控系统应能实现的以下几大功能：

●数据采集功能

·模拟量采集

系统对污水厂各种仪表以及各种模拟量信号进行采集和整定。

·开关量采集

系统对污水厂各种设备运行、停止、开到位、关到位、故障等开

关量进行采集。

·脉冲量采集

系统对污水厂各种脉冲量进行采集。

●自动检测功能

自动检测功能是利用计算机和PLC的高速运行特性，自动、连续地检测并记录和显示污水处理过程中各工艺环节的水质参数（PH值、水中溶解氧DO值等）、过程参数（液位、流量等）等生产数据，以及设备的运行工况（自动、手动、运行、停止、故障、本次运行时间、累计运行时间等）。

●自动保护功能

计算机和PLC自动连续地检测生产数据、设备运行状况，并进行综合分析，综合判断用户生产过程中有可能发生的事故，自动报警和自动采取措施防止事故的发生和扩大，保护人身和设备的安全等。

●自动控制功能

计算机和PLC能根据工艺条件和控制要求，按规定时间周期设定的逻辑顺序或控制算法等自动地启动或停止某些设备或进行交替运行以及对设备运行状态进行自动调整等等。

●系统组态和参数设定功能

授权工程师可对系统进行组态和参数设置。

●管理功能

根据全厂生产过程工艺仪表采集到的数据，生产设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其它信息等，协调和管理全厂生产过程的生产调度，打印生产报表、绘制趋势曲线图，预留有与污水厂MIS的接口，可以作管理方面的工作，必要时还可作一些其它办公自动化应用工作。

自动控制系统的一切是服务于工艺，服务于生产，又能指导工艺，指挥生产，保障出厂水水质达标，同时降低药耗、电耗等成本指标，减轻劳动强度，提高生产效率。

2、工艺控制显示功能

工艺控制显示功能主要是人机界面功能和界面功能。

人机界面是指在污水厂中心控制室的计算机上动态显示全厂各工艺流程、各工艺设备的实时运行工况，加药、过程控制的运行趋势，各环节的水质参数（PH值、DO值、温度、ORP值等）和过程参数（水位、流量、电气参数）等生产数据的指示。

使生产管理人员一目了然当前全厂的生产运行情况。

能从总图到详图多层次监视。

界面功能是指给生产和管理人员有清晰、准确的操作指示和对错误操作的屏蔽功能。

2.1整体显示：

能显示整个污水厂的生产系统的概貌和工艺流程参数。

2.2分屏显示：

能分屏显示各子系统的运行情况、详细显示各分控站所监控设备的运行状态和相关参数。

2.3趋势显示：

能实时显示所有工艺参数和电气参数的变化趋势。

2.4图形曲线显示：

能单独或四个参数显示参数的曲线图。

2.5工艺流程显示：

能根据污水处理的工艺流程进行显示，显示主要设备的运行状态和检测点的参数。

2.6运行参数显示：

能显示主要设备的启/停时间、本次运行时间、累计运行时间等。

2.7能显示：

就地手动、自动、运行、停止、故障、阀开到位、阀关到位、阀预估位、阀故障。

具体故障：

以文字显示。

2.8运行监控：

具体监控点数参考I/O清单表，并根据工程经验，适当调整。

3、系统软件的组成

系统软件是整个系统的核心。

直接关系到整个系统的成败。

系统软件主要包括操作系统、数据库系统、监控软件平台、应用软件等。

一般要求

系统软件构成：

★监控软件和PLC编程软件：

编程软件：

PLC系统配套（最新版）

上位监控系统组态软件：

FameView2048最新版

操作系统：

WINDOWSNT简体中文版，工业以太网设备管理软件：

★文字、数据处理软件：

OFFICE（最新版）

★杀毒软件：

瑞星（最新版）

★应用软件编制原则：

★所有设备的代号和测点编号采用KKS编码。

★PLC控制系统可离线又可在线进行组态。

3.1功能要求

PLC编程软件：

均是基于多任务、多平台、实时性好、开放性好的集成软件包，可在WINNT（最新版）下运行。

CRT上工艺运行操作画面汉化，汉字符合国家标准。

用户组态画面汉化。

操作员站（兼具工程师站的基本功能）基本功能如下：

●系统状态诊断

●数据库的管理和维护

●上位机画面的编辑和修改

●监视系统内每一个模拟量的数值和数字量的状态

●显示并确认报警信息

●显示操作指导和帮助

●建立趋势画面并获取趋势信息

●自动定时生成报表，并自动或手动打印报表

●远程控制现场设备的开、关、启、停等

●远程手动和远程自动方式的切换

●对模拟量的设定值和偏置在上位机可开放式设定

工程师站的基本功能如下：

●I/O驱动，获取I/O信息

●生成数据库

●程序开发

●控制系统组态

显示功能：

画面丰富，完全满足系统需要：

●多窗口的PID图：

能够覆盖工艺系统的实际情况，画面简洁大方

●报警画面：

显示当前或历史报警信息

●趋势图：

对重要的数据进行图形化显示

●指导画面：

指导操作

●控制画面：

对设备进行控制

●故障诊断画面

●动态画面

●参数修改画面：

对工艺参数（步序时间/条件）进行修改

历史数据管理：

可对所有采集数据任意设定存取间隙和存取方式。

打印报表：

可按用户定义的报表格式进行定时、报警和随机打印。

事件记录：

事件和内部时钟可按时间顺序区分和管理，并可及时显示和打印。

监控TAG及调试：

采用结构化TAG定义。

既可通过TAG定义随时修改每个测点的有效状态、报警管理、历史数据、死区与PLC通讯参数等，同时可修改实时数据库的TAG值来执行调试操作。

数据库接口与数据通讯：

具备开放性的实时数据库可接受任何任务的访问并与其交换数据。

系统具备复制和分发功能，将信息分送给其它的通用数据库应用程序，支持SQL、ODBC或OLEDB的应用程序。

所有数据可用符号代表，如：

VAVLE、MOTOR等，需要时可对变量的每次改变进行监视和处理。

在工程师站上生成的任何显示画面和趋势图等，均能通过网络加载到操作员站。

各程控系统PLC控制程序的组态和修改可在网络控制系统的工程师站上进行，并通过网络下载到程序控制系统的PLC中。

通过网络，工程师站能调出系统内任一PLC站的系统组态信息和有关数据，还可以使买方人员将组态的数据从工程师站下载到各PLC站和操作员站。

此外，当重新组态的数据被确认后，系统能自动地刷新其内存。

4、控制操作功能

可按工艺运行要求，使用鼠标对指定画面上的对象进行开关或增减操作。

控制系统采用程控、远控、就地控制相结合的方式，对于曝气机、电动门、泵、风机、等控制对象除了在控制室进行CRT操作站控制外，还保留就地操作方式。

4.1配备两套相同功能的均可作为工程师站的操作站，运行人员可在任一台CRT上进行监视和操作所有的系统。

工程师站、操作站应具有数据采集和处理、监控画面显示、参数越限报警、系统故障诊断报警、制表打印等功能。

4.2所有计算机应为工业型计算机，满足工业计算机的各种技术指标要求。

4.3每套工程师站、操作站配置22”寸液晶屏幕，分辨率至少为768×1024，并带操作键盘和鼠标，具备当前流行配置。

系统设置多级安全管理功能，并可任意定义一台操作站为工程师站。

4.4画面应能显示工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状态、控制对象状态，应能进行参数的成组显示、趋势显示和棒状图显示。

当参数越限报警，控制对象故障或状态变化以及控制系统故障报警时，应以不同的颜色进行显示。

4.5手动方式下操作员启停、开关马达、阀门及其它设备时，CRT画面应能提供操作指导。

4.6显示应能提供多窗口技术。

4.7每台操作站配置键盘除具有完整的数字、字母键外、还应提供若干功能键。

使运行人员能直接调出各种所需的画面，这些功能键应由买方编程工程师重新定义。

4.8屏幕上显示任一画面（包括实时参数）的响应时间应不大于2秒，调用任一画面击键次数应不大于3次，画面刷新应每秒一次。

4.9操作站应具有完整的系统组态，数据库管理，程控逻辑编程和系统调试功能，应具有工程师站功能，不须再设编程器，操作站的功能设定应通过口令确认。

4.10操作站除硬盘之外还应配置USB接口，光盘刻录机。

另外，设置一台激光打印机，用于制表打印、趋势打印、运行数据及程序打印等。

5可编程序控制器

5.1所有硬件应采用制造厂的标准产品或标准选配件，以确保元件的互换性及今后缺损件补供的可能性。

5.2系统中所有模件应是插接式的，便于更换。

系统中任一接口模件的故障，不应影响其它模件的运行。

5.3可编程控制器系统应能在具有高电气噪声、无线电波射频干扰及振动环境下连续运行。

5.4在距PLC机柜1.2米外发出的工作频率400~500MHZ，功率输出达5W的电磁干扰和射频干扰，应不影响系统正常工作。

5.5所有可编程控制器系统中的硬件应能在环境温度0-60℃，相对湿度为5-95%的条件下连运行，无凝露现象，应能适应-40℃至85℃的贮存温度。

5.6中央处理单元CPU

5.6.1应配置足够容量的存贮器，用于程序的存放，数据的存储及处理。

应考虑40%的备用裕量。

如果使用RAM存贮器，应配置后备电池，该电池应能维持至少6个月。

当更换电池时，不得导致程序或数据丢失。

应设有电池耗尽指示灯。

5.6.2过程控制、故障诊断或排除等功能均在可编程控制器中实现。

可编程控制器至少应包括下列功能：

实时时钟和日历，继电器与锁存继电器，过渡触点，计时器、计数器、数学运算，逻辑功能，比较功能，移位寄存器，强制开或关功能，PID运算，顺序控制和程序中断、转向等。

5.6.3系统还应提供EEPROM作为应用程序的非易丢失的后备贮存。

5.6.4可编程控制器应能对内部通信故障和模拟故障直至I/O模件故障进行检测。

一但检测到故障，应将输出保持不变或切换到备用CPU，并显示故障元件名称及故障原因及其位置。

5.7输入/输出（I/O）模件

5.7.1除非特殊用途，控制室机柜内所有开关量的输入和输出信号宜采用低电压。

5.7.2模拟量输入模件应能接受来自4-20mADC或热电阻信号，输出应是4-20mADC。

数/模（D/A）和模/数（A/D）转换器精度不低于12位。

模拟量输出模件每一个输出通道应有单独的D/A转换器。

5.7.3I/O模件接到现场的I/O点，在模件板上每一个开关量输入/输出点都应有一只指示灯。

当现场输入触点闭合，或输出接通时，对应的指示灯亮。

输出模件上每个输出点应有单独的熔断器起过载保护和短路保护作用，并有熔断指示器。

5.7.4所有输入输出模件以及通道之间应相互隔离，并能在I/O模件对现场接线和模件之间提供1500V以上的有效隔离值。

5.7.5开关量输入模件检测一对触点闭合需要的门槛电流应<10mA，这样可以避免使用外接负载电阻。

5.7.6当负载电流需求超出输出模件输出触点的额定电流时，应采用中间继电器。

5.7.7更换I/O模件时应不致影响机柜与该模件之间的接线。

5.7.8机柜内应提供I/O总量的15%为备用，同时在插槽上应留有扩充20%I/O模件的空间。

6、通讯

6.1操作员站、工程师站、CPU、I/O及外围设备之间的通讯应保证高度的可靠性。

6.2通讯协议应包括CRC（循环冗余码校验），奇偶校验，成帧出错或溢出错误校验。

指令或数据执行之前的多次传输和确认等。

操作员站与PLC之间通讯故障时，可编程控制器应能继续运行。

6.3系统可利用率99.9%。

6.4系统精度：

－－输入信号0.1%（高电平）0.2％（低电平）

－－输出信号0.25％

6.5通讯网络采用星形拓扑结构，以提高安全性。

6.6网络通讯专用卡件及交换机、路由器、光纤中继器，等网络设备根据选定的控制方案进行配置，网络负荷在繁忙时应在25%以下。

7电源

7.1控制电源

控制回路电源应选下列电压等级

220VAC单相二线制50HZ交流电源

380VAC三相三线制50HZ交流电源

当卖方系统需要其它电压等级电源，由卖方自行负责。

7.2买方提供一路交流电源（单相交流220V±10%，50H±1Hz）至卖方的电源柜，电源的变换、分配由卖方负责。

7.3可编程控制器系统中所需的各档电压、电流均由卖方提供所需的电源装置解决。

电源装置应配有冲击电压保护。

UPS装置应采用免维护电池。

7.4电源故障应属可恢复性故障，一旦重新受电，无需运行人员干预，可编程控制器系统应自动恢复正常工作。

7.5就地侧I/O模件电源应作为系统电源的一部分来提供，二线制变送器电源应由I/O模件提供。

8、驱动和报警功能

当某一参数超过设定值或设备出现故障时，在管理计算机上能及时发出声光报警，在报警时显示终端发出声音和闪光提醒值班人员，同时显示相应的提示和画面，并记录在报警数据库中，及时打印。

此外还有报警复位功能。

系统在显示总图和分系统图以及单体设备工艺图时，均在画面的下表栏处显示故障登记表，使值班人员随时随地都能了解全厂的故障实况。