长沙开福污水厂自控调试专业方案.doc

长沙开福污水处理厂自控系统调试方案

01月16日

一、 监控系统框架描述以下:
监控系统按分散控制、 集中管理标准设置分散型集控系统（DCS）。设一个中央控制站及二个现场控制站。一个中央控制站设于综合楼二楼集控室; 二个现场控制站分设于鼓风机房和2#配电间。中央控制站与现场控制站采取1: 1 冗余基于100M 工业以太网TCP/IP 技术光纤冗余环网。

二、 监控系统总体要求
监控系统应完成以下:
􀁺 监视及控制
􀁺 报警处理和事故统计
􀁺 数据存贮和报表产生
􀁺 图像显示、 表格和文字显示
污水厂设备控制分三级实现, 既中央控制级、 现场自动控制级和就地手动控制级。控制等级由高到低依次为: 就地手动控制级、 现场自动控制级、 中央控制级。对应关键设备控制转换开关分为三档: 手动控制方法、 自动控制方法、 远程控制方法。
1.中央控制级
中央控制级即中央控制站计算机控制方法。污水厂处于自动运行时, 中央控制级应能监视污水厂全部功效并采集和储存数据。这级运行控制方法为污水厂最关键方法。在正常情况下污水厂经过中央控制级进行运行和监视。设备进行调试、 维护保养时必需在就地控制级或手动控制级进行。当污水厂部分单元位于远程控制方法时, 操作人员能够直接在中控室对这些设备进行控制。当污水厂部分单元位于自动控制方法时, 本级只是对设备运行数据进行更新, 而不能对这些设备进行控制。当污水厂设备位于手动控制方法时, 本级也只是对设备运行数据进行更新, 也不能对这些设备进行控制。
2.现场自动控制级
现场自动控制级即现场控制站控制方法, 各个工艺区域内连锁控制及程序控制关键经过就地控制级来实现。当污水厂在自动控制方法运行时, 现场控制站能够独立、 自动对它所负责工艺区域进行控制, 而不需任何中央控制级介入。并将采集到设备数据及运行状态送至通讯网络中, 为别现场控制站和中央控制站服务, 同时接收其它现场控制站及中央控制站送来数据。假如污水处理厂某一部分处于远程控制
方法时, 负责这些设备现场控制站DCS 将实施中控室传来指令。每个现场控制站均设人机界面（MMI）, 所以现场控制站还能够采取就地控制柜级控制方法来负责所管辖工艺区域。也就是操作人员经过人机界面（MMI）输入指令, 进行手动就地操作, 与污水厂其她部分独立, 运行数据送中央控制站。就地控制柜级控制方法常见来调试和检修, 不是正常工作模式。当污水厂设备位于手动控制方法时, 现场自动控制级也只是对设备运行数据进行更新, 也不能对这些设备进行控制。
3.就地手动控制级
就地手动控制级即现场按钮箱控制方法, 关键用于污水厂关键设备。如: 鼓风机、 提升泵、 取样泵、 电动阀等。现场按钮箱带有开/停按钮、 急停按钮, 并与电机开启器相连, 这些设备控制可由它们现场按钮箱来完成。通常情况下就地手动控制级只用来设备检验和调试。
监视及控制
报警是现场工艺条件或设备发生故障而引发。报警起源于由DCS提供“硬件”信号（如低液位开关引发跳闸信号）或由现场控制站计算得出信号（如开泵有指令而无流量）。报警信号在现场控制站中储存, 由中央控制站工作站计算机表格内并读出。
中控室操作人员经过以下方法得悉它们状态:
􀁺 报警状态显示
􀁺 报警目录
􀁺 报警打印
本监控系统设计时考虑到自动系统发生任何一个事故都不能阻止污水厂运行。事故关键出现在以下几方面:
􀁺 失去一台工作站计算机
􀁺 失去两台工作站计算机
􀁺 通讯网络失去联络
􀁺 失去任何现场控制站电源
􀁺 失去任何DCS控制器CPU
1. 失去一台工作站计算机
假如一台工作站出现故障, 另一台将继续工作而不产生影响。两台工作站为热备冗余结构, 两台计算机在结构及运行上是相同, 整个污水厂信息在剩下一台工作站情况下存放, 全部污水厂功效都能够经过剩下一台工作站实施, 污水厂自动运行不受影响。只是一台工作站不工作, 其对应打印机有可能不工作。
2. 失去两台工作站计算机
假如两台工作站发生故障, 污水厂各部分将依据最终一次收到指令处于自动工作状态, 直到其中一台工作站恢复或经过现场控制站现场控制站进入人工控制。
3. 通讯网络失去联络
通讯网络采取冗余环网结构。通讯网络上任一点故障不会影响通讯网络运行。假如一台工作站与通讯网络失去联络, 污水厂运行不受影响。假如两台工作站与通讯网络失去联络, 污水厂各部分将依据最终一次收到指令处于自动工作状态, 在失去联络这段时间内, 仪表数据将被丢失。假如任何现场控制站与通讯网络失去联络, 它也将依据收到最终指令继续工作。
4.失去现场控制站电源
假如一台现场控制站电源, 它将以UPS供电,并将数据送通讯网络。只是从现场控制站供电动力设备将不能工作, 直到电源被接上。
5. DCS控制器失去CPU
假如CPU失去, 由它控制动力设备将不能自动运行, 全部阀门将停留在最终位置上。
数据存贮和报表产生
污水厂全部工艺信息储存在服务器中, 服务器存放能力应为一年, 包含报警。系统应提供一个报表生成器帮助操作人员配置自由格式实时、 历史和统计数据报表。报表可自动打印或按需要打印。报表应以用户编写程序、 系统软件或第三者成套形式打印。
操作人员对数据存取有使用许可权, 整个自控系统使用许可权分为三级:
一级: 访问设备: "仅供看"。
二级: 含有一级和键盘数据输入、 打印命令、 接收/清除报警、 实施控制命令
三级: 则能够修改全部参数。
工作站、 MMI、 DCS使用许可权为三级。
图像显示、 表格和文字显示
本系统能够显示整个污水处理厂画面, 也包含污水厂部分细节画面。这些图像包含但不限于以下内容: 污水厂总体画面显示、 预处理部分画面显示、 生物处理部分画面显示、 鼓风机画面显示、 污泥脱水部分画面显示、 污泥消化部分画面显示、 加药系统画面显示、 控制系统画面显示、 配电系统画面显示、 报警显示、 趋势图、 报表等。

三、 调试目
依据长沙开福污水厂现在设备安装调试情况及设计要求, 开展DCS系统调试, 经过现场冷态和热态调试, 使系统及设备能够长久安全可靠地运行, 并达成设计要求要求。
1、 调试前应含有条件
1）参与调试各方已配置足够、 合格调试人员, 有明确岗位责任制、 分工。开启验收机构和组织已经建立, 开始主持开启调试工作, 参与调试相关单位分工明确, 人员配置齐全。
2）调试组织和管理程序已经明确。
3）全部土建工作均已结束, 验收合格, 交付使用; 消防设施验收合格, 已经投入运行; 照明系统安装、 调试完成, 投入运行; 试运区域内道路通畅, 经验收投入使用。
4）工艺与设备安装完成, 单体带调试已经完成并合格, 全部仪控接线检验无误, 含有系统调试基础和条件。所需确定内容以下:
a、 各设备反馈和控制信号是否全部以硬接线方法接入了DCS系统端子柜（新增加设备有, 有些老设备可能没有预留接点, 需立刻安排改善）;
b、 现场仪表需调试校准, 仪表信号量程和各工艺参数需设计院深入确定;
c、 正确提供各电机电流信号变比参数（来自互感器）;
d、 DCS系统控制方案如有变更, 需立刻确定;
e、 DCS系统控制机柜接地电阻是否符合设计要求（小于2欧姆）, 需安装单位提供书面测试统计;
f、 电力监控站放置在1#配电间, 其信号是也进入DCS监控显示;
g、 污水厂提供生产报表样式, 方便于设计各式报表;
2、 系统调试方法及步骤
调试依据严格根据招标文件提出设备自动控制说明进行。
1）查对DCS系统信号设计与实际端子接线是否一致; （2天）
对照依据为上海新华企业提供端子接线图。
2）调试1#控制系统子站, 正确显示仪表检测信号; 正确显示设备状态等信号; 按要求实现设备自动控制; （一周） 监控内容以下:
项 目
数 量
参 数
备 注
进水COD
1套
量程: 0~50mg/l, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
格栅系统
进水PH
1套
量程: 0~14m, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
格栅系统
进水SS
1套
量程: 0~10mg/l, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
格栅系统
1#进水流量计
1套
量程: 5000m3/h,输出: 4~20mA, 电源: ~220V
格栅系统
格栅液位计
8套
量程: 0~10m, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
格栅系统
集水井液位计
1套
量程: 0~10m, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
集水井
闸门启闭机
5台
自动、 手动
进水井
格栅除污机
8台
自动、 手动
格栅系统
螺旋输送机
2台
联动
格栅系统
砂水分离器
2台
自动、 手动
格栅系统
鼓风机
4台
自动、 手动
格栅系统
相关闸门及电磁阀
12台
自动、 手动
格栅系统

3）调试2#控制系统子站, 正确显示仪表检测信号; 正确显示设备状态等信号; 按要求实现设备自动控制; （5天） 监控内容以下:
项 目
数 量
参 数
备 注
出水COD
1套
量程: 0~50mg/l, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
出水泵房
出水PH
1套
量程: 0~14m, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
出水泵房
出水SS
1套
量程: 0~10mg/l, 输出: 4~20mA, 电源: ~220V
出水泵房
出水流量计
1套
量程: 5000m3/h,输出: 4~20mA, 电源: ~220V
消毒池
消毒池液位计
1套
量程: 0~10m,输出: 4~20mA, 电源: ~220V
消毒池
潜水泵电流计
6套
量程: 0~150A,输出: 4~20mA
出水泵房
潜水泵
6台
自动、 手动
出水泵房
出水电动阀门
5台
自动、 手动
出水泵房

4）调试MSBR池PLC控制系统, 将MSBR池仪表信号和设备状态信号经过MODBUS RS-485通讯送入2#配电间控制子系统, 并在中控室正确显示出来; （5天）
5）调试鼓风机PLC控制系统, 将相关信号信号经过MODBUS RS-485通讯送入1#控制子系统, 并在中控室正确显示出来; （3天）
6）调试脱水机PLC控制系统, 将相关信号信号经过MODBUS RS-485通讯送入1#控制子系统, 并在中控室正确显示出来; （3天）
7）调试紫外线PLC控制系统, 将相关信号信号经过MODBUS RS-485通讯送入2#控制子系统, 并在中控室正确显示出来; （2天）
8）电力监控系统调试
高、 低压配电间相关信号以MODBUS协议经过RS-485连接进入电力监控系统, 并在中控室正确显示出来。（5天）。
3、 系统调试风险预控方法
1）人身安全方面
（1） 严格遵守《电业施工及安全工作规程》相关要求, 全部调试人员进入试验现场必需配戴对应防护用具。
（2） 严格遵守“两票三制”制度, 试运转区域严禁危及人身安全施工工作。
（3） 在房屋楼梯、 水池平台安装工作未全部结束时, 在使用某一楼梯、 平台前, 必需确定其安全可靠后, 才可使用。
（4） 对于现场缺乏楼梯、 平台情况, 应立刻书面要求相关单位增加。
（5） 临时设施使用前必需经过检验, 确定其安全性能。
（6） 从事高处作业, 坠落相对高度超出1.5米时, 必需使用安全带, 或采取其她可靠安全防护方法。
（7） 在现场工作行走过程中, 尤其是在安装工作未结束阶段, 必需注意头顶是否有高空坠物危险, 地下是否有钉子、 障碍物等危险。
（8） 严禁在现场行走过程中查看技术资料, 打手机等。
（9） 调试现场做好对应安全方法, 调试区域有隔离设施和显著警告牌, 无关人员不得进入调试区域。
（10） 需要在夜间进行现场工作时, 必需事先对现场照明情况进行了解。现场照明不足时必需要求相关单位进行改善。
（11） 工作服袖口应系好, 不能有可能被转动机械绞住部分。
（12） 要进入箱罐工作时, 必需确定其通风时间足够。
（13） 若试验现场发生意外危险, 试验人员应立刻远离危险区域。
2）设备安全方面
（1） 必需建立好调试期间工作票制度, 任何在调试期间系统消缺工作必需得到调试单位确定, 在完成对应安全方法情况下方可进行。
（2） 若发觉系统设计、 制造或安装缺点和安全隐患, 在采取补救方法同时, 应立刻以书面方法通知相关单位进行处理。
（3） 严格控制设备系统运行参数, 设备运行参数应符合厂家运行说明要求, 系统参数符合设计要求, 预防设备事故发生。
4、 人员要求及分工
1）新华企业现场工程师1人:
（1） 任职员程师及以上职称, 身体健康, 含有两年以上工业自动化系统调试工作经验, 完成情况良好。
（2） 工作作风严谨, 能吃苦耐劳, 敬业, 熟悉环境保护行业污水处理调试特点, 对系统调试试运目、 方法、 过程控制及质量目标有深刻了解。
（3）负责整个DCS系统组态调试。
2）重庆安装企业1人:
（1）熟悉电气知识, 含有相关作业证书, 经安全规程考试合格在职人员;
（2）熟悉调试现场, 身体健康, 能吃苦耐劳, 听从指挥, 含有团体精神;
（3）依据调试方案, 主动配合项目责任人委派各项调试工作, 并做好调试质量统计。
（4）配置好相关工具及检测仪表等器械。
3）长沙开福污水厂操作人员2人, 熟悉操作规程, 并协调全厂设备运行和生产。
4）整个调试过程由湖南承源国际贸易企业牵头。临时方法和检修工作由施工单位负责, 若调试影响生产部门正常工作, 须取得业主同意, 外部相关协调工作由业主负责。