真空泄污系統(tǒng)自控系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)

1、真空泄污系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)真空泄污系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明北京克萊克森科技有限公司目 錄一、真空泄污系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介21、真空系統(tǒng)簡(jiǎn)介22、真空泄污系統(tǒng)控制的要求：4二 、真空泄污系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)組成52.1系統(tǒng)組成52.2 自動(dòng)控制柜62.2.1 硬件組成62.2.2軟件組成62.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表及傳感器7三、控制系統(tǒng)操作73.1開(kāi)機(jī)操作73.2 畫(huà)面介紹83.2.1 運(yùn)行畫(huà)面83.2.2 參數(shù)設(shè)置畫(huà)面93.2.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面103.2.4 報(bào)警畫(huà)面113.3 操作方法113.3.1手動(dòng)控制113.3.2自動(dòng)控制123.3系統(tǒng)關(guān)機(jī)12四、故障處理及維護(hù)134.1 PLC故障處理及維護(hù)134

2、.2 一體化工業(yè)計(jì)算機(jī)故障處理及維護(hù)144.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表及變送器故障處理及維護(hù)144.4 泵故障處理及維護(hù)154.5 系統(tǒng)控制柜154.6 注意事項(xiàng)154.7 聯(lián)系廠家維護(hù)16 一、真空泄污系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介1、真空系統(tǒng)簡(jiǎn)介鐵路站場(chǎng)真空地面卸污系統(tǒng)裝置是與旅客列車集便器配套使用的專用設(shè)備,用于迅速卸放車上污物箱的污水。主要技術(shù)原理是應(yīng)用真空抽吸的原理在卸污線上建設(shè)固定的真空中心,真空中心使系統(tǒng)產(chǎn)生真空形成負(fù)壓。沿卸污線在對(duì)應(yīng)于列車污物箱的位置設(shè)置一定密度的吸污管,這些吸污管通過(guò)一條干管與真空中心相連,污物的抽吸與輸送是通過(guò)外界與吸污管道系統(tǒng)內(nèi)的壓力差實(shí)現(xiàn)的。真空卸污系統(tǒng)主要由真空中心、卸污

3、管道和接收單元箱體構(gòu)成,如圖1所示。圖1真空卸污系統(tǒng)卸污管道用來(lái)連接列車污物箱與真空中心，包括卸污干管和卸污支管，污物沿著卸污管道由列車污物箱進(jìn)入真空中心。卸污干管一般沿著整備線埋在地下，支管是從干管上分出來(lái)與列車污物箱連接的部分，包括Y型連接、閥門、耐真空軟管、與污物箱的連接裝置等?？焖俳宇^能同列車廁所污物箱卸污口相配。系統(tǒng)真空的產(chǎn)生、污物的暫時(shí)貯存及排出在真空中心實(shí)現(xiàn)，真空中心用真空泵形成真空。當(dāng)污水吸入后暫時(shí)貯存在1個(gè)罐里,當(dāng)污水在罐內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)液位時(shí)用污水泵將水排走。真空中心需要根據(jù)卸污量和卸污工作密度的大小合理配置各泵和罐的數(shù)量。原理見(jiàn)圖2。圖2真空泵真空中心真空中心能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不間斷

4、吸排作業(yè)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，無(wú)需要專人值守。在自動(dòng)控制方式下，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的壓力信號(hào)，對(duì)真空泵進(jìn)行啟動(dòng)和停止控制。當(dāng)真空罐內(nèi)負(fù)壓達(dá)-0.065MPa時(shí)，真空泵自動(dòng)停機(jī)，真空罐內(nèi)負(fù)壓使用下降到-0.04MPa時(shí)，真空泵自動(dòng)起動(dòng)?？刂票米詣?dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉的壓力上下限可按實(shí)際使用的要求進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)負(fù)壓值高于上上限或低于下下限時(shí)，報(bào)警裝置啟動(dòng)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。真空卸污系統(tǒng)由PLC集中控制運(yùn)行。自控設(shè)備對(duì)整個(gè)卸污系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)自動(dòng)檢測(cè)、顯示,并且有故障報(bào)警功能。真空泵根據(jù)真空罐真空值自動(dòng)控制，排污泵根據(jù)真空罐污水液位值自動(dòng)控制，超限或故障都會(huì)有自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。2、真空泄污系統(tǒng)控制的要求

5、：a)真空收集罐適應(yīng)在負(fù)壓下運(yùn)行，且應(yīng)滿足GBT3280-1992和GB150一1998等要求。真空收集罐體設(shè)有流入與流出管，流入管設(shè)在急停液位以上，流入與流出管應(yīng)利于污物流入并防止固體物質(zhì)沉積罐體中。每個(gè)罐上應(yīng)設(shè)有檢查孔和清洗孔，可以定期檢查罐體。罐體內(nèi)設(shè)有液位控制系統(tǒng)，能在真空環(huán)境下工作，便于調(diào)整和更換。b)液位控制器應(yīng)對(duì)真空收集罐里的正常停止液位、啟動(dòng)液位、急停液位進(jìn)行控制。c)報(bào)警信號(hào)能在真空收集罐中液位達(dá)到或超過(guò)高液位，主要設(shè)備產(chǎn)生故障、真空機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)超時(shí)、停電時(shí)進(jìn)行高液位報(bào)警、緊急報(bào)警。d)排污設(shè)備壓力應(yīng)保證系統(tǒng)排污要求，排污泵在負(fù)壓下運(yùn)行，不產(chǎn)生氣蝕。e)止回閥安裝在與真空收集罐和

6、排污泵相連的每條排污管線上，防止污水回流。f)除臭裝置能對(duì)真空泵與噴射機(jī)組設(shè)備在抽吸過(guò)程逸放的廢氣進(jìn)行生物濾池與活性碳吸附除臭，并達(dá)到規(guī)定的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。其系統(tǒng)控制工藝流程如下圖所示：二 、真空泄污系統(tǒng)自動(dòng)控制系統(tǒng)組成2.1系統(tǒng)組成根據(jù)真空泄污系統(tǒng)工藝要求，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)自由切換，由真空罐、真空泵、攪拌機(jī)、排污泵、電動(dòng)刀閘閥、電接點(diǎn)真空壓力表、磁翻板液位計(jì)、干簧管液位計(jì)等組成連接成系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：2.2 自動(dòng)控制柜 2.2.1 硬件組成用戶在中控室安裝一體化工業(yè)計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)真空泄污系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制。自動(dòng)控制柜主要由西門子S7-200 PLC、西門子EM231模擬量

7、擴(kuò)展模塊、西門子EM221數(shù)字量擴(kuò)展模塊、昆侖通態(tài)觸摸屏TCP1061Ti、SMT18T電參數(shù)數(shù)顯采集模塊、施耐德空氣開(kāi)關(guān)、隔離變壓器、浪涌保護(hù)器、施耐德繼電器、施耐德直流電源、信號(hào)隔離變送器等。2.2.2軟件組成2.2.2.1用戶軟件：真空泄污控制系統(tǒng)PLC用戶軟件使用的step7-Micro/WIN V4.0.6.35編程軟件，程序采用梯形圖語(yǔ)言編寫(xiě)；人機(jī)界面軟件采用昆侖通態(tài)觸摸屏MCGS嵌入版7.7組態(tài)，并實(shí)時(shí)顯示三相電壓電流，監(jiān)控真空泵組運(yùn)行狀態(tài)、排污泵組運(yùn)行狀態(tài)和實(shí)現(xiàn)控制泵組啟停等功能。2.2.2.2 控制系統(tǒng)：通過(guò)數(shù)字量接口DI采集各個(gè)泵的運(yùn)行狀態(tài)并根據(jù)CPU內(nèi)部程序指令實(shí)時(shí)控制D

8、O輸出，調(diào)整泵的運(yùn)行；通過(guò)西門子EM231模擬量擴(kuò)展模塊采集真空罐內(nèi)壓力信號(hào)、真空罐內(nèi)液位信號(hào)；通過(guò)SMT18T電參數(shù)數(shù)顯采集模塊采集當(dāng)前設(shè)備電壓電流值。2.2.2.3 人機(jī)交互界面：界面有運(yùn)行畫(huà)面、參數(shù)設(shè)定畫(huà)面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面、報(bào)警畫(huà)面、屏保畫(huà)面5幅畫(huà)面組成；通過(guò)通信電纜采集電流電壓、各泵的運(yùn)行狀態(tài)及控制、真空罐液位、真空罐壓力信息并實(shí)時(shí)顯示在畫(huà)面中。2.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表及傳感器磁翻板液位計(jì)、液位變送器、干簧管液位計(jì)、電參數(shù)采集模塊、電流互感器、電接點(diǎn)真空壓力表及真空壓力變送器。三、控制系統(tǒng)操作3.1開(kāi)機(jī)操作先合上控制柜總電源斷路器QF1，再合上柜內(nèi)其余斷路器。十秒左右，觸摸屏將進(jìn)入屏保畫(huà)面，點(diǎn)擊

9、“進(jìn)入系統(tǒng)”按鈕，真空卸污系統(tǒng)運(yùn)行畫(huà)面。屏保畫(huà)面如下圖： 屏保畫(huà)面3.2 畫(huà)面介紹3.2.1 運(yùn)行畫(huà)面當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，觸摸屏自動(dòng)進(jìn)入“屏保畫(huà)面”，點(diǎn)擊“進(jìn)入系統(tǒng)”按鈕進(jìn)入“運(yùn)行畫(huà)面”，如下圖。在運(yùn)行畫(huà)面中，可以看到系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)：真空罐內(nèi)的壓力值及液位值，真空罐負(fù)壓值為“0”，真空罐液位值為“0”。真空泵組、排污泵組、除臭回流泵及電動(dòng)刀閘閥的運(yùn)行狀態(tài)。3.2.2 參數(shù)設(shè)置畫(huà)面點(diǎn)擊運(yùn)行畫(huà)面中的“參數(shù)設(shè)置”按鈕，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”畫(huà)面，如下圖。在參數(shù)設(shè)置畫(huà)面中，用戶可以進(jìn)行真空罐負(fù)壓上限值、下限值設(shè)定，真空罐液位上限值、下限值設(shè)定。真空泄污控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)真空罐負(fù)壓設(shè)定上限值、下限值控制真空泵組啟動(dòng)

10、與停止，根據(jù)真空罐液位設(shè)定上限值、下限值控制排污泵組啟動(dòng)與停止。注意：用戶如想修改設(shè)置參數(shù)，請(qǐng)先點(diǎn)擊“用戶登錄”按鈕，登陸后方可修改。輸入的上限值要大于下限值，但是上下限都要在設(shè)定范圍內(nèi)。為防止其他人私自更改參數(shù)，導(dǎo)致運(yùn)行故障甚至設(shè)備損壞，請(qǐng)負(fù)責(zé)人修改完參數(shù)后，點(diǎn)擊“用戶退出”按鈕，退出登錄。3.2.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面點(diǎn)擊運(yùn)行畫(huà)面中的“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”按鈕，進(jìn)入“實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”畫(huà)面，如下圖。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面中，用戶可以看到當(dāng)前整個(gè)真空泄污控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及數(shù)據(jù)。3.2.4 報(bào)警畫(huà)面點(diǎn)擊運(yùn)行畫(huà)面中的“報(bào)警畫(huà)面”按鈕，進(jìn)入“報(bào)警畫(huà)面”，如下圖。在報(bào)警畫(huà)面中，用戶可以進(jìn)行歷史趨勢(shì)查詢和報(bào)警事件記錄查詢，用戶可以

11、通過(guò)歷史趨勢(shì)查詢控件查詢過(guò)去真空罐內(nèi)的壓力和液位，通過(guò)報(bào)警事件記錄控件查詢過(guò)去運(yùn)行的過(guò)程中真空泄污系統(tǒng)的報(bào)警事件，報(bào)警畫(huà)面實(shí)現(xiàn)真空泄污控制系統(tǒng)歷史可查。3.3 操作方法3.3.1手動(dòng)控制將真空柜與排污柜的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至手動(dòng)控制位，這時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面中“手/自動(dòng)方式”將顯示操作方式為“手動(dòng)”，此時(shí)可以通過(guò)控制柜面上手動(dòng)旋鈕對(duì)現(xiàn)場(chǎng)泵組及電動(dòng)閥門進(jìn)行手動(dòng)啟停控制。 3.3.2自動(dòng)控制將真空柜的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至自動(dòng)控制位，這時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面中“手/自動(dòng)方式”將顯示操作方式為“自動(dòng)”。此時(shí)系統(tǒng)通過(guò)觸摸屏與PLC來(lái)控制真空泵與除臭泵。例如在“參數(shù)設(shè)置”畫(huà)面中選擇“1#系統(tǒng)”，系統(tǒng)會(huì)首先啟動(dòng)1#真

12、空泵。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)觸摸屏上設(shè)置的真空罐壓力的上下限來(lái)自動(dòng)控制真空泵與除臭泵的啟停。當(dāng)壓力小于下限值時(shí)真空泵停止運(yùn)行，壓力大于下限時(shí)真空泵啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。將排污柜的手/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)至自動(dòng)控制位，這時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫(huà)面中“手/自動(dòng)方式”將顯示操作方式為“自動(dòng)”。此時(shí)系統(tǒng)通過(guò)觸摸屏與PLC來(lái)控制排污泵、攪拌機(jī)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)觸摸屏上設(shè)置的真空罐液位的上下限控制排污泵與攪拌機(jī)的啟停。當(dāng)液位小于下限值時(shí)排污泵、攪拌機(jī)停止運(yùn)行。壓力大于下限值時(shí)排污泵、攪拌機(jī)啟動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。3.3系統(tǒng)關(guān)機(jī) 先將所有設(shè)備打到停止位，再斷開(kāi)泵閥控制柜內(nèi)的總斷路器QF1。四、故障處理及維護(hù)4.1 PLC故障處理及維護(hù)CP

13、U模塊上SF燈亮，表示PLC系統(tǒng)有故障。可能出現(xiàn)的原因有軟件、硬件、通訊、I/ O模塊等故障。詳見(jiàn)下表（附表 硬件故障診斷指導(dǎo)）:問(wèn)題可能原因解決方法輸出不工作1. 被控制設(shè)備產(chǎn)生的浪涌損壞了輸出2. 程序錯(cuò)誤3. 接線松動(dòng)或不正確4. 輸出過(guò)載5. 輸出被強(qiáng)制1. 當(dāng)接到感性負(fù)載時(shí)，（例如電機(jī)或繼器），需要使用一個(gè)抑制電路，參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第3章。2. 修改程序。3. 檢查接線，如果不正確，要改正。4. 檢查輸出的負(fù)載功率。5. 檢查CPU是否有被強(qiáng)制的I/O。S7-200上SF（系統(tǒng)故障）燈亮（紅）下面給出了可能的原因：1. 用戶程序錯(cuò)誤- 0003 看門狗錯(cuò)誤- 00

14、11 間接尋址- 0012 非法的浮點(diǎn)數(shù)- 0014 范圍錯(cuò)誤2. 電氣干擾（0001到0009）3. 元件損壞（000A到0010）讀出致命錯(cuò)誤代碼號(hào)后，其錯(cuò)誤類型可參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)附錄C。1. 對(duì)于編程錯(cuò)誤，檢查FOR，NEXT，JMP，LBL和比較指令的用法。2. 對(duì)于電氣干擾：- 參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第3章的接線指南。控制面板良好接地和高電壓與低電壓不并行引線是很重要的。- 把24VDC傳感器電源的M端子接到地。LED燈全部不亮1. 保險(xiǎn)絲燒斷2. 24V供電線接反3. 不正確的供電電壓把電源分析器連接到系統(tǒng)，檢查過(guò)電壓尖峰的幅值和持續(xù)時(shí)間。根據(jù)檢查

15、結(jié)果，給系統(tǒng)加一個(gè)合適的抑制設(shè)備。有關(guān)現(xiàn)場(chǎng)接線的安裝信息，請(qǐng)參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第3章。電氣干擾問(wèn)題1. 不合適的接地2. 在控制柜內(nèi)交叉配線3. 輸入濾波器的延時(shí)太少參考第3章的接線指南?？刂泼姘辶己媒拥睾透唠妷号c低電壓不并行引線是很重要的。把24VDC傳感器電源的M端子接到地。增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中的輸入濾波器的延遲時(shí)間。當(dāng)連接一個(gè)外部設(shè)備時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)壞。（計(jì)算機(jī)接口、PLC的接口或PC/PPI電纜損壞）如果所有的非隔離設(shè)備（例如PLC、計(jì)算機(jī)或其它設(shè)備）連到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而該網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有共同的參考點(diǎn)，通訊電纜提供了一個(gè)不期望的電流通路。這些不期望的電流可以造成通訊錯(cuò)誤或損壞電路。1. 參

16、考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第3章的接線指南和第7章的網(wǎng)絡(luò)指南。2. 購(gòu)買隔離型PC/PPI電纜。3. 當(dāng)連接沒(méi)有共同電氣參考點(diǎn)的機(jī)器時(shí)，購(gòu)買隔離型RS-485到RS-485中繼器。關(guān)于S7-200設(shè)備的訂貨號(hào)信息，請(qǐng)參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)附錄C。STEP7-Micro/WIN通訊問(wèn)題有關(guān)網(wǎng)絡(luò)通訊的信息請(qǐng)參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)第七章。錯(cuò)誤處理有關(guān)錯(cuò)誤代碼的信息請(qǐng)參考S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)附錄C。4.2 一體化工業(yè)計(jì)算機(jī)故障處理及維護(hù)1、一體化工業(yè)計(jì)算機(jī)為液晶屏，所以應(yīng)注意不要將硬物觸碰液晶屏表面。2、電池在內(nèi)部的電路板上，更換時(shí)請(qǐng)專人更換。電池規(guī)格為

17、CR2032/3V鋰電池。3、用戶無(wú)法處理時(shí)，請(qǐng)與生產(chǎn)商聯(lián)系維護(hù)處理。4.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表及變送器故障處理及維護(hù)1、 檢查液位壓力變送器電源是否通電，變送器直流電源是否故障，導(dǎo)線是否連接好。2、 檢查電量表電源是否通電、儀表電源是否上電、電源線斷路或短路否、電源線是否連接好。3、 檢查電流互感器導(dǎo)線是否連接好，特別是接地線是否連接良好。4、 檢查模擬量信號(hào)線是否有短路、開(kāi)路或接觸不良5、 檢查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表是否斷電。6、 信號(hào)不準(zhǔn)，檢查接地是否良好、是否與高電壓線并行4.4 泵故障處理及維護(hù)1、 主畫(huà)面上如出現(xiàn)故障燈黃色亮起，表示泵發(fā)生故障；如出現(xiàn)超限燈亮起，表示壓力或液位發(fā)生超限。2、 檢查控制柜泵主回路是否有電、斷路器是否合上。3、 檢查控制柜熱繼電器是否故障，如有故障則表示供電電源有過(guò)壓、欠壓；泵有過(guò)流、過(guò)載或超溫故障；主管壓力變送器或電接點(diǎn)壓力表故障。4.5 系統(tǒng)控制柜 按照系統(tǒng)控制柜原理接線圖檢查故障4.6 注意事項(xiàng)1、 現(xiàn)場(chǎng)儀表、變送器及控制柜的故障判斷、處理、維護(hù)，應(yīng)按照其原理接線圖進(jìn)行。2、 PLC出現(xiàn)故障時(shí)停止遠(yuǎn)程自動(dòng)控制操作，轉(zhuǎn)為現(xiàn)場(chǎng)操作方式，判斷、檢查、處理故障。處理維護(hù)時(shí)，關(guān)閉PLC電源、儀表電源等電源。3、 自動(dòng)控制時(shí)，出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)及時(shí)處理