電氣及自動控制專業(yè)設(shè)計(jì)演講稿(實(shí)用)

1、n國家及地方有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)n工藝（排水）專業(yè)提供的用電負(fù)荷資料n當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供的資料及要求n批準(zhǔn)的可行性研究報(bào)告（初步設(shè)計(jì)）n批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件（施工圖）等一、電氣及自控工程設(shè)計(jì)依據(jù)一、電氣及自控工程設(shè)計(jì)依據(jù)電氣及自控設(shè)計(jì)常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如下：電氣及自控設(shè)計(jì)常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如下：nGB 50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50053-1994 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50054-1995 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50055-1993 通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50057-1994 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（2000年版）nGB 50060-1992 311

2、0KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50062-1992 電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范nGB 50065-1995 交流電氣裝置接地設(shè)計(jì)規(guī)范nGB50014-2006 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范nGB50265-2010 泵站設(shè)計(jì)規(guī)范負(fù)荷分級及供電要求：n排水泵站供電應(yīng)按二級負(fù)荷設(shè)計(jì)，特別重要地區(qū)的泵站，排水泵站供電應(yīng)按二級負(fù)荷設(shè)計(jì)，特別重要地區(qū)的泵站，應(yīng)按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)。當(dāng)不能滿足上述要求時，應(yīng)設(shè)置備用應(yīng)按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)。當(dāng)不能滿足上述要求時，應(yīng)設(shè)置備用動力設(shè)施。動力設(shè)施。（強(qiáng)條強(qiáng)條） （GB50014-2006 第5.1.9條）n污水廠的供電系統(tǒng)，應(yīng)按二級負(fù)荷設(shè)計(jì)，重要的污水廠宜污水廠的供電系統(tǒng)，

3、應(yīng)按二級負(fù)荷設(shè)計(jì)，重要的污水廠宜按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)。當(dāng)不能滿足上述要求時，應(yīng)設(shè)置備用動按一級負(fù)荷設(shè)計(jì)。當(dāng)不能滿足上述要求時，應(yīng)設(shè)置備用動力設(shè)施。力設(shè)施。（強(qiáng)條強(qiáng)條） （GB50014-2006 第6.1.19條）n一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電；當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一一級負(fù)荷應(yīng)由雙重電源供電；當(dāng)一電源發(fā)生故障時，另一電源不應(yīng)同時受到損壞。電源不應(yīng)同時受到損壞。（強(qiáng)條強(qiáng)條） （GB50052-2009 第3.0.2條）n二級負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負(fù)荷可由一回6KV及以上專用的架空線路或電纜供電。 （GB50052-2009 第3.0.7條）1 有關(guān)電氣及自

4、控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：1 有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下： 符合下列情況之一時，用戶宜設(shè)置自備電源：符合下列情況之一時，用戶宜設(shè)置自備電源：（供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50052-2009 第4.0.1條）n需要設(shè)置自備電源作為一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷的應(yīng)急電源時或第二電源不能滿足一級負(fù)荷的條件時。n設(shè)置自備電源較從電力系統(tǒng)取得第二電源經(jīng)濟(jì)合理時。n有常年穩(wěn)定余熱、壓差、廢氣可供發(fā)電，技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理時。n所在地區(qū)偏僻，遠(yuǎn)離電力系統(tǒng)，設(shè)置自備電源經(jīng)濟(jì)合理時。n有設(shè)置分布式電源的條件，能源利用效率高、經(jīng)濟(jì)合

5、理時。1 有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：n隔柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒氣體的檢測與報(bào)警裝置。隔柵間應(yīng)設(shè)置通風(fēng)設(shè)施和有毒氣體的檢測與報(bào)警裝置。（強(qiáng)條）強(qiáng)條）（GB50014-2006 第6.3.9條） 一般規(guī)定（GB50014-2006）n排水工程運(yùn)行應(yīng)進(jìn)行檢測和控制。（第8.1.1條）n排水工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、工藝流程、運(yùn)行管理要求確定檢測和控制的內(nèi)容。（第8.1.2條）n自動化儀表和控制系統(tǒng)應(yīng)保證排水系統(tǒng)的安全和可靠，便于運(yùn)行，改善勞動條件。提高科學(xué)管理水平。（第8.1.3條）n計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)宜兼顧現(xiàn)有、新建和規(guī)劃要求。（第8.1.4條

6、）1 有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：檢測儀表的設(shè)置（GB50014-2006）n污水廠進(jìn)、出水應(yīng)按國家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境保護(hù)部門的要求，設(shè)置相關(guān)項(xiàng)目的檢測儀表。（第8.3.1條）n下列各處應(yīng)設(shè)置相關(guān)監(jiān)測儀表和報(bào)警裝置: （第8.2.2條） 排水泵站：硫化氫（H2S）濃度； 消化池：污泥氣(含CH4)濃度； 加氯間：氯氣(CL2)。n排水泵站和污水處理廠各處理單元宜設(shè)置生產(chǎn)控制、運(yùn)行管理所需的檢測和監(jiān)測儀表。（第8.2.3條）n參與控制和管理的機(jī)電設(shè)備應(yīng)設(shè)置工作與事故狀態(tài)的檢測裝置。（第8.2.4條）1 有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有

7、關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：n控制項(xiàng)目的設(shè)置（GB50014-2006） 排水泵站宜按集水池的液位變化自動控制運(yùn)行，宜建立遙測、遙訊、遙控系統(tǒng)。（第8.3.1條） 10萬噸/日規(guī)模以下的污水廠的主要生產(chǎn)工藝單元，可采取自動控制系統(tǒng)。（第8.3.2條） 10萬噸/日及以上規(guī)模的污水廠宜采用集中管理監(jiān)視、分散控制的自動控制系統(tǒng)。（第8.3.3條） 采用成套設(shè)備時，設(shè)備本身控制宜與系統(tǒng)控制相結(jié)合。（第8.3.4條）n計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)（GB50014-2006）n計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)應(yīng)有信息收集、處理、控制、管理和安全保護(hù)功能。（第8.4.1條）1 有關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下：有

8、關(guān)電氣及自控設(shè)計(jì)的比較重要的條文如下： 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：（GB50014-2006第8.4.2條）n宜對監(jiān)控系統(tǒng)的控制層、監(jiān)控層和管理層做出合理的配置。n應(yīng)根據(jù)工程具體情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信速率。n對操作系統(tǒng)和開發(fā)工具要從運(yùn)行穩(wěn)定、易于開發(fā)、操作界面方便等多方面綜合考慮。n根據(jù)企業(yè)需求和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，宜對企業(yè)信息化系統(tǒng)做出功能設(shè)計(jì)。n廠級中控室應(yīng)就近設(shè)置電源箱，供電電源應(yīng)為雙回路，直流電源設(shè)備應(yīng)安全可靠。n廠、站級控制室面積應(yīng)視其使用功能設(shè)定，并應(yīng)考慮今后的發(fā)展。n防雷和接地保護(hù)應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。 2 工藝（排水）專業(yè)提供的工程基礎(chǔ)資料工藝（

9、排水）專業(yè)提供的工程基礎(chǔ)資料 ：n在進(jìn)行排水工程電氣設(shè)計(jì)時，應(yīng)首先向工藝設(shè)計(jì)人員了解工程性質(zhì)、規(guī)模、投資、建設(shè)周期和近遠(yuǎn)期如何結(jié)合等內(nèi)容，然后應(yīng)對下列資料進(jìn)行綜合分析，以確定工程負(fù)荷等級，變電所位置、線路走向以及電氣及自控設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 n主要工程基礎(chǔ)資料如下： 工藝總體布置圖、工藝流程圖； 工程用電設(shè)備的型號、規(guī)格、工作制、安裝和備用臺數(shù)以及遠(yuǎn)期設(shè)備增加情況等； 工藝對電氣控制的要求。3 當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供的資料及要求當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供的資料及要求 需要向供電部門提供的資料n本工程的負(fù)荷性質(zhì)以及對供電可靠性的要求。n本工程設(shè)計(jì)規(guī)模的最大負(fù)荷、工程分期建設(shè)情況及投產(chǎn)日期；n變電所數(shù)量及容量n變電所配電

10、系統(tǒng)圖和標(biāo)有電源進(jìn)線方向的變電所位置平面圖；n電源線路一般由供電部門設(shè)計(jì)，需提供變電所進(jìn)、出線平面圖。 3 當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供的資料及要求當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供的資料及要求 需向供電部門索取的資料n向本工程供電的變電所或發(fā)電廠的名稱及位置；n向本工程供電的線路電壓等級、線路規(guī)格、線路走向、線路長度及回路數(shù)；n本工程總變電所受電端電力系統(tǒng)的最大和最小運(yùn)行方式下的短路數(shù)據(jù)；n電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式級電網(wǎng)系統(tǒng)單相接地電容電流值；n供電端的繼電保護(hù)方式（有無自動重合閘裝置等）以及對用戶受電端的繼電保護(hù)設(shè)置和時限配合的要求；n對功率因數(shù)的要求；n對大型電動機(jī)啟動方式的要求；n電能計(jì)量要求及電費(fèi)收取辦法（包括計(jì)費(fèi)方式

11、、地區(qū)電價(jià)等）。4 其它基礎(chǔ)資料其它基礎(chǔ)資料 地區(qū)氣象資料n最熱月平均最高溫度（用于校正裸導(dǎo)線及母線在室外敷設(shè)時的允許載流量）；n最熱月平均溫度（用于校正裸導(dǎo)線及母線在室內(nèi)敷設(shè)時的允許載流量）；n最熱月日平均最高溫度（用于校正電纜在空氣中敷設(shè)時的允許載流量）；n年雷暴日數(shù)（用于防雷設(shè)計(jì)）。 改擴(kuò)建工程需向業(yè)主索取的資料n原有供電系統(tǒng)圖及平面布置圖；n近幾年最大用電負(fù)荷、年耗電量、功率因數(shù)等；n原有供配電系統(tǒng)存在的問題和改進(jìn)建議；n原有電氣設(shè)備設(shè)置情況和改進(jìn)建議；二 電氣及自控工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容電氣及自控工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 n1 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)n1.1 用電負(fù)荷計(jì)算n計(jì)算目的：確定

12、供電電壓、變壓器容量、無功補(bǔ)償容量等。n計(jì)算依據(jù)：根據(jù)工藝（排水）專業(yè)提供的用電負(fù)荷資料進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。n計(jì)算方法：軸功率計(jì)算法、需要系數(shù)法、單位面積指標(biāo)法。n環(huán)保工程用電設(shè)備的特點(diǎn)：主要設(shè)備如水泵、鼓風(fēng)機(jī)等，單機(jī)容量較大，一般為連續(xù)工作制，占總用電量的絕大部分；輔助機(jī)械設(shè)備的用電量占的比例較小，且多為短時工作制。n根據(jù)上述特點(diǎn)，排水工程的負(fù)荷計(jì)算，對主要設(shè)備，采用軸功率計(jì)算法；對輔助設(shè)備，采用需要系數(shù)法；輔助用房照明，采用單位面積指標(biāo)法。n1.2 短路電流計(jì)算n計(jì)算目的：當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，將破壞系統(tǒng)的正常工作或損壞電路元件。為消除或減輕短路所造成的后果，應(yīng)根據(jù)短路電流正確選擇和校驗(yàn)電

13、器設(shè)備。n計(jì)算依據(jù)：電力系統(tǒng)的短路容量和電抗標(biāo)么值，電氣系統(tǒng)的接線方式和運(yùn)行方式。n計(jì)算方法：標(biāo)么制、有名單位制等。n1.3 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)n1.3.1 供電電壓的選擇n供電電壓應(yīng)根據(jù)工程的總用電量、主要用電設(shè)備的額定電壓、供電距離、當(dāng)?shù)毓╇娋W(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃等因數(shù)綜合考慮決定。各級電壓線路送電能力一覽表n表中數(shù)字為架空線路數(shù)據(jù)，括號內(nèi)為電纜線路數(shù)據(jù)；n表中數(shù)據(jù)計(jì)算依據(jù)：線芯截面最大240mm2，電壓損失5%，功率因數(shù)0.85。n1.3.2 配電電壓的確定n配電電壓的高低取決于工程的供電電源電壓，主要用電設(shè)備額定電壓以及配電半徑、負(fù)荷大小和負(fù)荷分布情況等。n排水工程，供電電壓一般為10kV，廠區(qū)

14、面積較大，負(fù)荷又比較分散，可采用10kV和0.4kV兩種電壓混合配電方式。即，將10kV作為一次配電電壓，先用10kV線路將電力分配到幾個負(fù)荷相對比較集中的地方，建立各自的10/0.4kV變電所，然后用0.4kV作為二次配電電壓再向下一級用電設(shè)備配電。 n1.3.3 變、配電所主接線n排水工程的變、配電所，為電力系統(tǒng)的用戶終端，其主接線一般可分為二大類：n有匯流母線接線，如：單母線、分段單母線；n無匯流母線接線，如：線路，變壓器單元接線、橋形接線等。n 單母線接線：n優(yōu)點(diǎn)，接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便，還便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置；n缺點(diǎn)：不夠靈活，可靠性低，當(dāng)母線或與母線相連的任一元件故障

15、或檢修時，會造成整個變、配電所停電。n 分段單母線接線n優(yōu)點(diǎn)：用開關(guān)設(shè)備（斷路器或隔離開關(guān)）將母線分段后，對重要負(fù)荷可以從兩段母線各引出一個回路供電，相當(dāng)于有二個電源供電；當(dāng)一段母線故障或檢修時，另一段母線扔可以正常工作，提高了供電的可靠性。n缺點(diǎn)：投資較單母線大。 排水工程變配電所常用的一些主接線方式： 單母線 分段單母線 n1.3.4 變壓器的選擇n 為了降低電能損耗，應(yīng)選用低損耗變壓器。n 變壓器臺數(shù)的選擇：變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)供電電源回路數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量及運(yùn)行方式等條件綜合考慮。 在有一、二級負(fù)荷的變電所中，宜裝設(shè)二臺變壓器。當(dāng)用電負(fù)荷較大，負(fù)荷較分散，或采用大容量變壓器需要增加限制

16、短路電流設(shè)備時，也可選用二臺以上變壓器。n 變壓器容量的選擇：變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷來選擇。n1.3.5 變配電所總體布置方案n 變配電所選址應(yīng)考慮以下因數(shù)綜合考慮： 接近負(fù)荷中心、接近電源側(cè)； 進(jìn)出線方便，并應(yīng)考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展； 運(yùn)輸設(shè)備方便； 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，也不宜與上述場所不毗鄰。n 變、配電所型式n變、配電所的型式應(yīng)根據(jù)工程的具體情況、使用環(huán)境和設(shè)備型式的不同來決定。n 變、配電所的布置n布置應(yīng)緊湊合理，便于設(shè)備的操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和巡視，還要考慮發(fā)展的可能性。n適當(dāng)安排建筑物內(nèi)各房間的相對位置，使配電室的位置便于進(jìn)出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。n1

17、.3.6 變、配電所二次接線n 操作電源n變、配電所的操作電源，在正常情況下和事故情況下均應(yīng)保證變、配電所的控制系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置和信號系統(tǒng)正常工作。n操作電源分為直流操作電源和交流操作電源二類。n排水工程中的變、配電所，一般采用直流操作電源，選用成套的鎳鎘電池直流屏或免維護(hù)鉛酸蓄電池直流屏。n對主接線簡單且供電可靠性要求不高的小型排水工程的變、配電所，也可采用交流操作電源。 n 斷路器控制、信號回路n斷路器的控制回路是依據(jù)斷路器、操作機(jī)構(gòu)的型式及運(yùn)行上的不同要求而設(shè)計(jì)的。n控制、信號回路一般分為控制保護(hù)回路、合閘回路、事故信號回路、預(yù)告信號回路、隔離開關(guān)與斷路器閉鎖回路等。n斷路器的控制、信

18、號回路電源取決與操作機(jī)構(gòu)的型式和控制電源的種類。斷路器一般采用電磁或、彈簧操作機(jī)構(gòu)?？刂齐娫纯梢杂弥绷饕部梢杂媒涣?，電磁操作機(jī)構(gòu)的控制電源要用直流。 n 繼電保護(hù)n繼電保護(hù)目的：保證安全供和電能質(zhì)量，使電器設(shè)備在規(guī)定的電氣參數(shù)范圍內(nèi)安全可靠的運(yùn)行。n繼電保護(hù)依據(jù)：是國家規(guī)程。在不違背國家有關(guān)規(guī)程的條件下，可根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的具體要求和工程的具體情況，對繼電保護(hù)內(nèi)容適當(dāng)進(jìn)行增減，是繼電保護(hù)更適應(yīng)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的實(shí)際情況。n繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原則：在滿足要求的基礎(chǔ)上，力求接線簡單，避免有過多的繼電器和其它元件，以減少保護(hù)元件引起的其它故障。n繼電保護(hù)基本要求：n選擇性：動作于跳閘的繼電器保護(hù)裝置應(yīng)有選擇性。短

19、路故障時，僅將與故障有關(guān)的部分從電力系統(tǒng)中 切除，而讓其它無故障部分仍保持正常運(yùn)行。n速動性：繼電保護(hù)裝置應(yīng)能迅速地將故障設(shè)備從電網(wǎng)切除，以減輕故障的破壞程度，縮小故障范圍和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。n靈敏性：繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)對故障的反應(yīng)能力。要求保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)滿足規(guī)定的靈敏系數(shù)。n 電能計(jì)量n電能計(jì)量用互感器的精度等級：電流互感器0.2S級，電壓互感器0.2級。n315kVA以下變壓器可采用低壓計(jì)量。315kVA及以上的變壓器應(yīng)采用高壓計(jì)量。 三 自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)n1. 在線檢測儀表的設(shè)計(jì)n 概述n在線檢測儀表一般包括傳感器和變送器。n根據(jù)被測對象的不同，排水工程中常用的在線檢測儀表有物理量、

20、物性與成分量、電工量三類檢測儀表。n物理量檢測儀表：包括液位、壓力、流量、溫度等檢測儀表。n物性與成分量檢測儀表：在排水工程中也稱水質(zhì)分析儀表，包括固體懸浮物、污泥濃度、PH值、氧化還原電位、溶解氧、余氯、總有機(jī)碳、總磷、氨氮、硝銨、化學(xué)需氧量、生化需氧量、硫化氫等。n電工量檢測儀表：網(wǎng)絡(luò)智能數(shù)顯儀表燈。n 在線檢測儀表選配的一般要求：n精確度：是指在正常使用條件下，儀表測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度，誤差越小，精確度越高。n生產(chǎn)過程物理檢測儀表的精確度為1%，水質(zhì)分析儀表的精確度為2%(測高濁水的濁度儀的精確度為5%)。n響應(yīng)時間：當(dāng)對被測量進(jìn)行測量時，儀表指示值總要經(jīng)過一段時間才能顯示出來，這段時間即

21、為儀表的響應(yīng)時間。n輸出信號：儀表的模擬輸出應(yīng)是420mA DC信號，負(fù)載能力不小于600。n防護(hù)等級：儀表的防護(hù)等級應(yīng)滿足所在環(huán)境的要求，用于藥劑投加系統(tǒng)的檢測儀表要求能耐腐蝕。n供電電源：四線制的儀表電源多為220V AC、50Hz，兩線制的儀表電源為24V DC。n應(yīng)選擇能夠提供可靠服務(wù)和有豐富經(jīng)驗(yàn)的儀表生產(chǎn)廠商。n 排水工程中在線檢測、控制項(xiàng)目一覽表污水泵站在線檢測、控制項(xiàng)目一覽表污水處理廠在線檢測、控制項(xiàng)目一覽表 n注1：生物池采用表面曝氣時，無此項(xiàng)。n注2：出水采用紫外線消毒時，無此項(xiàng)。n注3：尾水采用自流排放時，無此項(xiàng)。n住4：總磷（TP）、氨氮（NH3-N）、硝氮（NO3-N）

22、、生化需氧量（BOD）等水質(zhì)分析儀表的價(jià)格較高，設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)需要慎重選用。n2. 自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)n 編寫自控系統(tǒng)功能說明書n該說明書應(yīng)詳細(xì)列舉生產(chǎn)過程對自控系統(tǒng)的功能要求，是進(jìn)行自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。n說明書應(yīng)包括以下內(nèi)容：n工藝情況簡介（含工藝流程）、工藝設(shè)備布置、需測控的工藝和電氣參數(shù)一覽表、中控室及現(xiàn)場終端的位置、現(xiàn)場操作終端的測控點(diǎn)數(shù)、控制方式（手動、自動等）、控制要求、各類圖標(biāo)的數(shù)量和內(nèi)容要求說明、電氣設(shè)備傳動性能和接口形式說明、電氣設(shè)備連鎖關(guān)系圖表等。 n 確定自控系統(tǒng)組態(tài)及結(jié)構(gòu)n自控系統(tǒng)站點(diǎn)分布原則：根據(jù)現(xiàn)場I/O點(diǎn)的分布情況，確定自控系統(tǒng)站點(diǎn)設(shè)置的數(shù)量和位置。即將地理位置相對

23、集中的I/O點(diǎn)劃成一個區(qū)域。對一般的污水處理廠，可以劃分46個區(qū)域。nPLC系統(tǒng)因其系統(tǒng)規(guī)模和特點(diǎn)不用有多種結(jié)構(gòu)形式，最主要的機(jī)構(gòu)形式有總線型和非總線型兩大類。大、中型PLC一般為總線型結(jié)構(gòu)形式，小型及微型PLC多采用飛總線型結(jié)構(gòu)形式。 n 自控系統(tǒng)的站點(diǎn)的設(shè)置要求：n站點(diǎn)所含I/O點(diǎn)在地理位置上相對集中，可以節(jié)省大量信號電纜，減少因電纜過長而帶來的干擾問題；n盡量使在工藝上聯(lián)系密切的I/O點(diǎn)集中在同一個站點(diǎn)上，使自控系統(tǒng)的各站點(diǎn)能相對獨(dú)立運(yùn)行。n針對排水工程的實(shí)際情況，每個站點(diǎn)的I/O點(diǎn)數(shù)宜控制在500以內(nèi)。n在排水工程中，一般情況下自控站點(diǎn)的設(shè)置如下：n污水預(yù)處理部分（含隔柵間、污水提升泵

24、房、沉砂池），n生物池處理部分（鼓風(fēng)機(jī)房、曝氣池、二沉池），n污泥處理部分（污泥泵房、污泥濃縮池、污泥脫水車間），n尾水處理部分（接觸消毒池、加藥間）n回用水處理部分 n 自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)n排水工程中，常用的自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)兩類。n現(xiàn)場總線：是安裝在現(xiàn)場裝置與自控裝置之間的數(shù)字式、串行和多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。它主要負(fù)責(zé)PLC站點(diǎn)與現(xiàn)場智能儀表。智能設(shè)備和控制子系統(tǒng)之間的通信。傳輸介質(zhì)以雙絞線為主。常用的現(xiàn)場總線有ProfiBus、ModBus、DeviceBus等。n工業(yè)以太網(wǎng)：是目前使用最廣泛的用于工業(yè)現(xiàn)場的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有總線型和星型兩種，傳輸解釋可以使用同軸

25、電纜、雙絞線、光纜等。n 自控系統(tǒng)的軟件n自控系統(tǒng)的軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。n系統(tǒng)軟件：指操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全管理軟件和防病毒軟件、辦公軟件、以及未作說明但是測控系統(tǒng)正常運(yùn)行所必備的支撐軟件。n應(yīng)用軟件：是與某一目標(biāo)系統(tǒng)相對應(yīng)的、能實(shí)現(xiàn)其全部工藝要求的程序集。它包括工業(yè)自動化組態(tài)軟件和工業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫軟件。一般所說的自控系統(tǒng)軟件，指的就是應(yīng)用軟件。n 應(yīng)用軟件的功能設(shè)計(jì)n應(yīng)用軟件功能設(shè)計(jì)主要包括：n控制功能、檢測功能、人機(jī)接口功能、管理功能、系統(tǒng)功能、在線修改功能、生產(chǎn)過程的優(yōu)化等設(shè)計(jì)。n應(yīng)用軟件一般由設(shè)計(jì)院提出具體功能要求，由自控系統(tǒng)承包商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和調(diào)試。四 電氣及自控工程設(shè)計(jì)電氣及

26、自控工程設(shè)計(jì)制圖標(biāo)準(zhǔn)n1 電氣及自控工程設(shè)計(jì)制圖應(yīng)滿足下列國家標(biāo)準(zhǔn)：n 電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)n GB/T6988-1997 電氣技術(shù)文件的編制 ;n GB/T16679-1996 信號與連接線代號；n 電氣簡圖用圖形符號標(biāo)準(zhǔn)n GB/T4728-1998 電氣簡圖用圖形符號n 電氣設(shè)備用圖形符號標(biāo)準(zhǔn)n GB/T5465-1996 電氣設(shè)備用圖形符號 n 電氣文字符號標(biāo)準(zhǔn)n GB/T5094-85 電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號n GB/T7159-87 電氣技術(shù)中的文字符號制定通則 nGB 4026-83 電器接線端子的識別和用字母數(shù)字符號標(biāo)志接線端子的通則nGB 4884-85 絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記n圖形符號：圖形

27、符號是用于電氣制圖中表示項(xiàng)目或概念的一種符號。是電氣技術(shù)領(lǐng)域中最基本的工程語言。在國標(biāo)GB/T4728.14728.13電氣簡圖用圖形符號中，規(guī)定了符號的繪制方法和使用規(guī)則。有些符號規(guī)定了幾種型式，在繪圖時可根據(jù)需要選用。對符號的大小、方向和引出線位置等，可按照規(guī)則做某些變化，以達(dá)到圖面清晰、減少圖線交叉、或突出某個電路的目地。n檢測儀表和控制流程圖用符號按國標(biāo)GB 2625-81過程檢測和控制流程圖用圖形符號和文字符號規(guī)定繪制。n 2 文字符號和項(xiàng)目代號：n國標(biāo)規(guī)定項(xiàng)目代號由代號段組成，代號段有四種型式：高層代號、位置代號、種類代號、端子代號。n各代號段可以由拉丁字母或數(shù)字組成，也可以由字母

28、和數(shù)字組合而成。它不僅表示了設(shè)備的種類，還表示了該設(shè)備的安裝位置和隸屬關(guān)系等信息。n在排水工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)工程的復(fù)雜程度和實(shí)際需要，一個項(xiàng)目代號可以由一個代號段構(gòu)成，也可以由幾個代號段構(gòu)成。五 排水工程設(shè)計(jì)案例1 初步設(shè)計(jì)n1.1 設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容n1.1.1 供電設(shè)計(jì)n 說明設(shè)計(jì)范圍及電源資料概況。n 電源及電壓：說明電源電壓，供電來源，備用電源的運(yùn)行方式，內(nèi)部電壓選擇。n 負(fù)荷計(jì)算：說明用電設(shè)備種類，并以表格表明設(shè)備容量，計(jì)算負(fù)荷數(shù)值和自然功率因數(shù)，功率因數(shù)補(bǔ)償方法，補(bǔ)償設(shè)備的數(shù)量以及補(bǔ)償后功率因數(shù)結(jié)果，補(bǔ)償方式。n 供電系統(tǒng)：說明負(fù)荷性質(zhì)及其對供電電源可靠程度的要求，內(nèi)部配電

29、方式，變電所容量、位置、變壓器容量和數(shù)量的選定及其安裝方式（室內(nèi)或室外），備用電源、工作電源及其切換方法。n 保護(hù)和控制：說明采用繼電保護(hù)方式?？刂频墓に囘^程，各種遙測儀表的傳遞方法、信號反映、操作電源類型等，確定防雷保護(hù)措施，接地裝置，防曝要求。n 廠區(qū)管纜敷設(shè)、主要設(shè)備選型、電話及火災(zāi)報(bào)警裝置的設(shè)置。n 計(jì)量：說明計(jì)量方式。n1.1.2 儀表、自動控制及通訊設(shè)計(jì)n 說明廠站控制模式、儀表、自動控制設(shè)計(jì)的原則和標(biāo)準(zhǔn)，全廠控制功能的簡單描述，儀表、自動控制測定的內(nèi)容、各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和調(diào)度系統(tǒng)，包括帶監(jiān)控點(diǎn)的流程圖（PI）。n 說明通訊設(shè)計(jì)范圍及通訊設(shè)計(jì)內(nèi)容，有線及無線通訊。n 儀表系統(tǒng)防雷、

30、接地和克服干擾的內(nèi)容。 n1.2 主要材料及設(shè)備表主要材料及設(shè)備表n提出全部工程及分期建設(shè)需要的主要設(shè)備及材料的名稱、規(guī)格（型號）、數(shù)量等（以表格方式列出清單）。n1.3 設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙n初步設(shè)計(jì)一般應(yīng)包括下列圖紙，根據(jù)工程內(nèi)容可增加或減少。n 供電系統(tǒng)和主要變、配電設(shè)備布置圖，廠區(qū)管纜路由圖n表示變電、配電、用電起動保護(hù)等設(shè)備位置、名稱、符號及型號規(guī)格，附主要設(shè)備材料表。n 自動控制儀表系統(tǒng)布置圖n儀表數(shù)量多時，繪制系統(tǒng)控制流程圖，當(dāng)采用微機(jī)時，繪制微機(jī)系統(tǒng)框圖。 n2.4 初步設(shè)計(jì)工程案例初步設(shè)計(jì)工程案例n工程名稱：同安污水處理廠改擴(kuò)建工程（二期）n工程簡介：同安污水處理廠位于廈門市同安

31、區(qū)，一期工程規(guī)模為5萬m3/d。二期擴(kuò)建規(guī)模為5萬m3/d，擴(kuò)建后總處理規(guī)模為10萬m3/d。采用氧化溝工藝，出水水質(zhì)一級B標(biāo)準(zhǔn)。2008年11月完成初步設(shè)計(jì)。本人為電氣、儀表及自控的專業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人。 n電氣設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容電氣設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容n7.1電氣工程設(shè)計(jì)n7.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)n本設(shè)計(jì)依據(jù)招標(biāo)文件有關(guān)要求及以下國家相關(guān)的電氣設(shè)計(jì)規(guī)范。n10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50053-94）n3-110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50060-92）n低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50054-95）n供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50052-2009）n通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB500

32、55-93）n電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50062-92）n電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50217-94)n建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50057-94，2000年版）n工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范 （GBJ65-83）n建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （GB50034-2004）n爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB50058-92）n7.1.2 設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍n本工程電氣設(shè)計(jì)包括以下新建和擴(kuò)建改造工程內(nèi)容：n 污水廠變電所的設(shè)計(jì)；n 污水廠所有用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)；n 污水廠電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)；n 污水廠各構(gòu)筑物接地設(shè)計(jì)；n 污水廠防雷設(shè)計(jì)；n 污水廠各構(gòu)筑物照明及廠區(qū)道路照明設(shè)計(jì)。n

33、本工程以電源電纜進(jìn)戶電纜頭為設(shè)計(jì)分界點(diǎn)，電纜頭以下新建和擴(kuò)建改造工程部分屬本工程設(shè)計(jì)范圍，電纜頭及以上部分（電源外線）屬當(dāng)?shù)毓╇娋址秶娫赐饩€投資列入本工程概算）。n7.1.4 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算n污水處理廠用電負(fù)荷電壓等級均為400/230V，分為動力負(fù)荷和生產(chǎn)輔助用電負(fù)荷兩大類。主要動力設(shè)備按軸功率計(jì)算用電負(fù)荷，小型設(shè)備按需要系數(shù)計(jì)算用電負(fù)荷，生產(chǎn)輔助用電按單位面積用電指標(biāo)法計(jì)算用電負(fù)荷。n經(jīng)計(jì)算，二期擴(kuò)建工程在10kV側(cè)增加負(fù)荷1260kVA；一、二期工程全廠總計(jì)算負(fù)荷約為1860kVA（功率因數(shù)0.95）。n7.1.5 供配電設(shè)計(jì)供配電設(shè)計(jì)n 變電所設(shè)置及變壓器選用n由廠外引雙回10k

34、V專用電源至污水處理廠總配電所的高壓配電室，雙回電源一用一備，當(dāng)任一回路故障，則切換至另一回路，保證全廠設(shè)備正常運(yùn)行。n污水處理廠的配電電壓等級為380/220V級。全廠總變配電所布置在接近用電負(fù)荷最大的氧化溝附近，并以380V和10KV放射式饋電方式分別引至進(jìn)水泵房、污泥脫水車間區(qū)域配電所，輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的區(qū)域變配電所。再就近分區(qū)放射式饋電至用電設(shè)備。變配電所均為戶內(nèi)型。進(jìn)水泵房配電所與進(jìn)水泵房合建；污泥脫水車間配電所與污泥脫水車間合建；輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)變配電所設(shè)置與二期新建的機(jī)修倉庫合建。n廠區(qū)內(nèi)變配電所采用雙電源、雙變壓器方案。當(dāng)一回電源或一臺變壓器故障時，另一路電源或變壓器可承擔(dān)

35、用電負(fù)荷計(jì)算容量的60%及以上。0.4kV低壓母線采用單母線分段運(yùn)行，進(jìn)線開關(guān)與母聯(lián)開關(guān)聯(lián)鎖，正常工作時，母聯(lián)開關(guān)合上。n污水處理廠變配所二期工程二臺現(xiàn)狀S9-1000/10，10/0.4kV，1000kVA變壓器同時運(yùn)行，變壓器負(fù)荷率為約80%。n在二期新建的機(jī)修、倉庫、變配電間內(nèi)增設(shè)一臺SCB10-315/10，10/0.4kV，315kVA變壓器，該變電站為紫外線消毒渠（一、二期）、綜合樓（一期）、車庫倉庫化驗(yàn)（一期）、傳達(dá)室（一期）、搶修用房(二期)、機(jī)修倉庫食堂(二期)、化學(xué)品專用倉庫及監(jiān)控室(二期)等建（構(gòu)）筑物供電。n 變配電所接線方式n10kV側(cè)采用雙電源單母線分段（含母聯(lián)）的

36、結(jié)線系統(tǒng)，兩臺進(jìn)線柜及母聯(lián)柜互鎖，禁止同時合閘。在10kV高壓配電室增設(shè)一臺變壓器柜，用于增設(shè)的生活輔助用電變壓器的出線及保護(hù)。n變電所0.4kV側(cè)采用雙電源單母線分段聯(lián)絡(luò)的結(jié)線方式，單列布置。n 繼電保護(hù)n10kV電源進(jìn)線柜設(shè)電流速斷及延時過電流保護(hù)。n10kV母線聯(lián)絡(luò)柜設(shè)電流速斷保護(hù)。n變壓器柜設(shè)電流速斷、過電流、過負(fù)荷、低壓側(cè)單相接地保護(hù)、輕（重）瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)。 n10kV電壓互感器柜設(shè)短路、高壓系統(tǒng)接地保護(hù)。n10kV出線柜設(shè)電流速斷和過電流保護(hù)。n低壓潛水泵電動機(jī)除常規(guī)保護(hù)（短路、過負(fù)荷等）外，還設(shè)有漏油、滲水及濕度等特殊保護(hù)。n低壓進(jìn)線總開關(guān)設(shè)過載延時、短路速斷保護(hù)。n高壓系

37、統(tǒng)采用智能微機(jī)電力監(jiān)控儀，集電氣參數(shù)檢測、保護(hù)、通訊和控制于一體，可實(shí)現(xiàn)智能型繼電保護(hù)、定時或?qū)崟r采集并向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)（電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率，有功電能、無功電能。斷路器、接觸器的分、合閘、故障狀態(tài)，斷路器運(yùn)行時間、斷路器操作次數(shù)、事件記錄、最值記錄、波形信號、故障記錄及錄波、諧波分析等）、自動事故跳閘、防跳、閉鎖和接受主機(jī)控制信號等功能。低壓系統(tǒng)電氣參數(shù)檢測采用智能電網(wǎng)絡(luò)儀表，可定時或?qū)崟r采集并向主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)（電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電能、無功電能等）。n 操作方式n高壓開關(guān)柜采用220V直流彈簧操動機(jī)構(gòu)，設(shè)專用直流屏，電源為38AH免維護(hù)鉛酸電

38、池，低壓設(shè)備控制電源為交流220V。 n7.1.6 計(jì)量及無功補(bǔ)償計(jì)量及無功補(bǔ)償n計(jì)量方式采用10kV高壓計(jì)量，專用計(jì)量裝置設(shè)在污水處理廠10kV進(jìn)線柜后串接的專用計(jì)量柜內(nèi)。n無功補(bǔ)償采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，集中補(bǔ)償時，在低壓母線側(cè)設(shè)自動電容器補(bǔ)償柜，保證10kV進(jìn)線側(cè)的功率因數(shù)達(dá)0.9以上，滿足供電部門的要求。電容器柜內(nèi)設(shè)電抗率6%的調(diào)諧濾波電抗器，達(dá)到保護(hù)電容器和降低諧波危害的目的。n7.1.7 7.1.7 控制方式控制方式n所有的電機(jī)運(yùn)行設(shè)備均采用手動和自動兩種控制方式，設(shè)有手動和自動選擇開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于手動狀態(tài)時，可在機(jī)旁和控制柜上控制，主要在安裝調(diào)試和設(shè)備檢修時使用；當(dāng)開關(guān)置于自動

39、時，可根據(jù)工藝流程在PLC上進(jìn)行單元自動控制，亦可在中控室進(jìn)行程控和遠(yuǎn)控，正常時均采用自動控制方式。n二期工程增設(shè)的二臺進(jìn)水泵采用變頻調(diào)速控制。n二期氧化溝二十臺曝氣轉(zhuǎn)碟采用變頻調(diào)速控制。n二期四臺回流污泥泵中的二臺采用變頻調(diào)速控制。n二期二臺剩余污泥泵采用變頻調(diào)速控制。n7.1.8 7.1.8 電動機(jī)啟動方式電動機(jī)啟動方式n進(jìn)水泵等大功率低壓電動機(jī)采用軟啟動或變頻啟動方式，其它小功率低壓電動機(jī)采用全壓直接起動方式。n7.1.9 7.1.9 電纜敷設(shè)電纜敷設(shè)n全部電纜采用交聯(lián)電力電纜和控制電纜，廠區(qū)內(nèi)電纜沿室外電纜溝或直埋敷設(shè)，進(jìn)入戶內(nèi)采用電力電纜溝或電纜橋架敷設(shè)，然后穿鋼管或PVC管至用電設(shè)

40、備。n7.1.10 7.1.10 設(shè)備選型設(shè)備選型n 10kV高壓開關(guān)柜采用KYN28-10型金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，高壓開關(guān)采用真空斷路器。n 380/220V配電裝置采用抽屜式開關(guān)柜，組合靈活，更換設(shè)備操作簡單，檢修時不影響其它設(shè)備的正常供電運(yùn)行。n 變壓器采用低損耗節(jié)能型變壓器。n 直流屏選用智能免維護(hù)型鉛酸電池直流屏。n7.1.117.1.11照明照明n室內(nèi)照明優(yōu)先選用節(jié)能型高效燈具，廠區(qū)室外照明保持一期工程的風(fēng)格，對大池體照明采用高桿燈，同時根據(jù)綠化需要，適當(dāng)選用園型燈具，另外在各主要建筑物重要場所設(shè)置應(yīng)急照明燈具，在主要景觀建筑外立面設(shè)泛光照明。n7.1.12 7.1.12 防雷接地

41、系統(tǒng)防雷接地系統(tǒng)n變配電間設(shè)置工作接地和保護(hù)接地，保護(hù)接地系統(tǒng)應(yīng)通過電纜溝的接地干線接到所有的用電設(shè)備外殼，形成全廠封閉的接地網(wǎng)絡(luò)。本工程低壓電氣接地系統(tǒng)采用“TN-C-S”制，并按要求做好建筑物內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)，低壓系統(tǒng)工作接地、電氣保護(hù)接地、弱電系統(tǒng)接地共用一組接地系統(tǒng)，接地電阻要求不大于1歐。爆炸危險(xiǎn)場所接地線為專線。 n7.2 儀表及自控設(shè)計(jì)儀表及自控設(shè)計(jì)n7.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)n本設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)招標(biāo)文件中的有關(guān)要求及下列國家相關(guān)的儀表及自動化設(shè)計(jì)規(guī)范。n(1)工業(yè)自動化儀表施工及驗(yàn)收規(guī)范 GBJ93-86n(2)工業(yè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)規(guī)范 CECS81:96n(3)電子計(jì)算機(jī)房

42、設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50174-93n(4)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范 GB8566-88n7.2.2 設(shè)計(jì)范圍設(shè)計(jì)范圍n(1) 在線檢測儀表的設(shè)計(jì)；n(2) 計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；n(3) 儀表及計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)電纜敷設(shè)的設(shè)計(jì)；n(4) 閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。n7.2.3 儀表設(shè)計(jì)儀表設(shè)計(jì)n全廠的檢測儀表根據(jù)本工程污水處理工藝流程和計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)的要求配置。n儀表的選型除滿足被測對象的性質(zhì)和環(huán)境條件、測量范圍及精度、防護(hù)等級等要求外，還要適合廈門市的氣候特點(diǎn)。水質(zhì)分析、氣體檢測分析及流量檢測儀表均選用進(jìn)口名牌產(chǎn)品，物位、溫度與壓力檢測可考慮國內(nèi)先進(jìn)產(chǎn)品。n全廠新增在線檢測儀表設(shè)置如下：n(1)

43、進(jìn)水泵房（已建，增加設(shè)備）n(2) 曝氣沉砂池（新建）n一期氧化溝進(jìn)水流量計(jì) 1臺n二期氧化溝進(jìn)水流量計(jì) 1臺n DE型氧化溝（擴(kuò)建）n溶解氧測定儀 4臺nMLSS測定儀 2臺nPH/T測定儀 2臺nORP測定儀 2臺n 污泥泵房（擴(kuò)建） n污泥泵房液位計(jì) 1臺n回流污泥流量計(jì) 1臺n剩余污泥流量計(jì) 1臺n 二沉池（擴(kuò)建）n 紫外線消毒渠（擴(kuò)建）n二期出水流量計(jì) 1臺n 污泥濃縮池（擴(kuò)建）n 脫水車間（已建，增加設(shè)備）n3#的脫水機(jī)組進(jìn)泥流量計(jì) 1臺n3#的脫水機(jī)組加藥流量計(jì) 1臺n 7.2.4 計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)n監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循以下原則：n 可靠性：選用穩(wěn)定可靠的

44、工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，硬件上采用備用冗余技術(shù)，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，減少出錯環(huán)節(jié)。所有關(guān)鍵設(shè)備均選用進(jìn)口名牌性能價(jià)格比高的工業(yè)控制產(chǎn)品。n 先進(jìn)性：控制系統(tǒng)應(yīng)技術(shù)先進(jìn)、性能價(jià)格比高。n 靈活性：系統(tǒng)組態(tài)靈活，擴(kuò)展方便，可用性、可維護(hù)性好。n 實(shí)時性：控制系統(tǒng)對工況變化適應(yīng)能力強(qiáng)，控制滯后時間短。n本工程一期設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)分為三層，即現(xiàn)場測控層、生產(chǎn)管理層和辦公自動化層。其中，現(xiàn)場測控層與生產(chǎn)管理層之間通過10M/100M工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和信息交換，生產(chǎn)管理層與辦公自動化層之間通過10/100M以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信和信息交換。n7.2.4.1 7.2.4.1 現(xiàn)場測控層現(xiàn)場測控層n現(xiàn)場測控層

45、直接面向生產(chǎn)過程，是計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它主要由可編程序控制器（PLC）、液晶顯示操作員終端和在線檢測儀表等組成。n擴(kuò)建工程現(xiàn)場測控層新增1個現(xiàn)場PLC分站（4#），氧化溝4-1#RI/O及污泥泵房4-2#RI/O。4#PLC分站位于二期氧化溝控制室內(nèi)，PLC分站通過以太網(wǎng)與一期計(jì)算機(jī)測控管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。新增PLC分站負(fù)責(zé)的區(qū)域如下：n二期擴(kuò)建氧化溝、污泥泵房、二沉池、加藥間、除磷池、紫外線消毒渠、除臭設(shè)備(遠(yuǎn)期)等。n另外，對一期原有PLC分站進(jìn)行改造，增加擴(kuò)建改造工程新建的曝氣沉砂池、污泥濃縮池及擴(kuò)建的粗格柵、進(jìn)水泵房、污泥脫水車間等工藝設(shè)備的監(jiān)控。 n現(xiàn)場PLC分站分別接受各自在線檢

46、測儀表傳輸來的模擬量信號，以及水泵電機(jī)、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)、電動閘門等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的開關(guān)量信號，對各類信號進(jìn)行處理和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)程序控制和自動調(diào)節(jié)，并把主要信息向生產(chǎn)管理層主機(jī)傳輸，或接受生產(chǎn)管理層主機(jī)的指令?，F(xiàn)場測控終端的主要功能如下：n 數(shù)字采集功能：具有模擬量、數(shù)字量、脈沖量、狀態(tài)量的實(shí)時數(shù)據(jù)采集功能；n 數(shù)據(jù)處理功能：具有數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)暫存、冗余備份、事故追憶等功能；n 數(shù)據(jù)顯示功能：能在液晶顯示操作員終端上顯示文字、表格、圖形、曲線及報(bào)警，所有顯示全部漢化；n 控制輸出功能：具有開關(guān)量、模擬量輸出功能；n 接收中控室主機(jī)的調(diào)度命令，并進(jìn)行相應(yīng)的操作。n本工程中的動力設(shè)備除電氣設(shè)計(jì)中的手動控制方

47、式外，在自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還有三種控制方式，即現(xiàn)場控制、集中控制和自動控制?，F(xiàn)場控制是在PLC的操作面板上對設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立鍵控；集中控制是由中央控制室主機(jī)完成對全廠所有工藝電氣設(shè)備的控制；自動控制是自動化系統(tǒng)根據(jù)各種工藝參數(shù)檢測值和狀態(tài)，按照預(yù)定控制程序自動完成特定功能的控制。 n三種控制方式可在PLC操作員面板和中控室主機(jī)上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以滿足實(shí)際工作中調(diào)試、檢修和自動運(yùn)行的需要。n各PLC分站的自動控制項(xiàng)目如下：n(1) 污水提升泵房分站（1#PLC分站，一期已建）na. 粗（細(xì)）格柵機(jī)n根據(jù)格柵前后液位差信號和時間周期自動開停，并與輸送機(jī)聯(lián)動。nb. 污水提升泵n通過網(wǎng)絡(luò)與4臺污水提升泵的軟啟動

48、器(一期)和2臺污水提升泵的變頻器（二期）通信。根據(jù)污水提升泵房液位信號自動確定啟動的污水提升泵臺數(shù)和二臺變頻泵的轉(zhuǎn)速。nc. 刮砂機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)n按預(yù)先編制好的程序聯(lián)動運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)曝氣管路上電動調(diào)節(jié)閥來實(shí)現(xiàn)最佳砂粒沉降。n(2) 配電中心分站（2#PLC分站，一期已建）、氧化溝分站（4#PLC分站，二期擴(kuò)建）na. 曝氣轉(zhuǎn)碟n根據(jù)氧化溝溶解氧信號，通過網(wǎng)絡(luò)連接曝氣轉(zhuǎn)碟變頻器，自動控制變頻器的開/停、調(diào)速。 nb. 回流污泥泵n回流污泥泵自動控制有三種模式：定回流量控制、進(jìn)水量比例控制和定MLSS控制。n定回流污泥量控制n根據(jù)污水廠長期監(jiān)測結(jié)果編制不同季節(jié)、工況和時間對應(yīng)的回流污泥量設(shè)定值

49、來控制回流量。通常白天與夜間按兩個不同設(shè)定值來控制。n進(jìn)水量前饋比例控制n根據(jù)進(jìn)水流量按一定比例來控制回流污泥量，此法應(yīng)實(shí)時依據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果自動適當(dāng)修正回流比。n定MLSS控制n在回流污泥管道上設(shè)置一個在線污泥濃度檢測儀，根據(jù)進(jìn)水流量、回流污泥濃度和MLSS目標(biāo)值，計(jì)算出使MLSS濃度等于MLSS目標(biāo)值所需要的回流量，然后按這個量進(jìn)行控制。nc. 剩余污泥泵n剩余污泥泵自動控制有定量排放、間隔定時排放和隨機(jī)排放幾種方式。隨機(jī)排放時，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量、MLSS濃度和DO濃度等變化，應(yīng)用模糊控制原理，實(shí)現(xiàn)非定量非定時的MLSS濃度計(jì)算機(jī)在線控制。 n回流污泥泵及剩余污泥泵除了以上所描述的控制方

50、式外還有一些外部限制條件，第一種情況，當(dāng)污泥泵房水位過低時，回流污泥泵及剩余污泥泵都應(yīng)停止運(yùn)行并報(bào)警，控制二沉池排泥量增大。第二種情況，當(dāng)污泥泵房水位過高時自動啟動剩余污泥泵運(yùn)行并報(bào)警，控制二沉池排泥量減少。第三種情況，當(dāng)污泥泵房污泥濃度小于4g/L時，剩余污泥泵應(yīng)停止運(yùn)行并報(bào)警，控制二沉池排池量增大。第四種情況，當(dāng)回流污泥及剩余污泥泵啟動5秒后若PLC沒有接收到運(yùn)行信號，則判定控制電路故障，此時應(yīng)停止此臺泵的運(yùn)行并報(bào)警同時投入備用泵運(yùn)行。nd. 二沉池吸泥機(jī)n吸泥機(jī)按預(yù)先編制好的程序連續(xù)運(yùn)行。n(3) 污泥泵房PLC分站（3#PLC分站，一期已建）na. 污泥濃縮機(jī)n根據(jù)污泥濃縮池液位，自動

51、開停污泥濃縮機(jī)。nb. 離心脫水機(jī)組n每臺污泥脫水機(jī)組自帶現(xiàn)場控制柜，自動完成相關(guān)設(shè)備（如進(jìn)泥泵、切割機(jī)、投藥泵、脫水機(jī)等）程序控制。要求能根據(jù)污泥濃縮池泥位自動控制脫水機(jī)的運(yùn)行，并能根據(jù)污泥量及污泥含固率自動控制加藥量。在實(shí)際運(yùn)行中，污泥的泥質(zhì)和泥量會發(fā)生變化，為保證脫水機(jī)效果不變，應(yīng)隨時調(diào)整離心機(jī)的工作狀態(tài)，主要包括分離因數(shù)的控制、轉(zhuǎn)速差的控制、液環(huán)層厚度的控制、調(diào)質(zhì)效果的控制和進(jìn)泥量的控制等等。 n7.2.4.2 7.2.4.2 生產(chǎn)管理層生產(chǎn)管理層n生產(chǎn)管理層設(shè)置于廠區(qū)內(nèi)中心控制室，以操作監(jiān)控為主要內(nèi)容，兼有部分管理功能。這一層是面向系統(tǒng)操作員和控制系統(tǒng)工程師的，因此需要配備功能強(qiáng)、手

52、段全的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)操作員和系統(tǒng)工程師能對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)、監(jiān)視和有效的干預(yù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制、自適應(yīng)控制和模糊控制等功能，保證生產(chǎn)過程正常的運(yùn)行。n工程師站n負(fù)責(zé)對系統(tǒng)進(jìn)行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護(hù)。具有硬件配置組態(tài)、數(shù)據(jù)庫組態(tài)、控制回路組態(tài)、圖形文件組態(tài)、趨勢文件組態(tài)、顯示方式組態(tài)、報(bào)表生成組態(tài)、操作安全組態(tài)以及組態(tài)的在線修改等功能，該站必須對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)工程師能及時采取應(yīng)對措施。n操作員站n負(fù)責(zé)為系統(tǒng)的運(yùn)行操作人員提供良好的人機(jī)界面，使操作員可以通過操作站及時了解現(xiàn)場運(yùn)行情況、各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值、是否有異常發(fā)生等，并通過鍵盤、鼠

53、標(biāo)等輸入設(shè)備對工藝過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)過程的安全、可靠、有效、高質(zhì)。具體功能如下：監(jiān)控和管理各區(qū)域車間級現(xiàn)場站，實(shí)時接收現(xiàn)場站采集的全廠工藝流程參數(shù)、配電系統(tǒng)電氣參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信號。具有定時巡測、隨機(jī)點(diǎn)測、分組召測等功能。n同時通過以“自動”或“人一機(jī)”對話方式，向各控制分站發(fā)送控制指令，對有關(guān)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控。設(shè)定工藝參數(shù)越限事故的上下限值、各現(xiàn)場PLC的控制參數(shù)。并可檢測、判斷工藝流程中模擬量越限及動力設(shè)備出現(xiàn)的故障等事故，若有事故發(fā)生時在顯示器上顯示相應(yīng)的事故狀態(tài)，在磁盤上存儲發(fā)生事故的時間及部位并在打印機(jī)上打印出事故通知單。系統(tǒng)對進(jìn)水流量，SS，PH，BOD5、COD，生

54、物池溶解氧，出水SS，余氯、COD等重要的參數(shù)均設(shè)置越限報(bào)警功能，一旦發(fā)生報(bào)警能實(shí)時地在中心控制室特定區(qū)域發(fā)出聲光報(bào)警。建立各類實(shí)時信息數(shù)據(jù)庫，該臨時數(shù)據(jù)庫通過定時轉(zhuǎn)換程序，送入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。動態(tài)顯示全廠工藝流程和各種工藝及電氣設(shè)備運(yùn)行參數(shù)圖表。同時具有歷史數(shù)據(jù)處理功能，能繪制各種參數(shù)運(yùn)行曲線，作出趨勢分析，供技術(shù)人員分析比較，以便確定最佳運(yùn)行方案。記錄各種事故報(bào)警信號以及發(fā)生事故前后系統(tǒng)重要參數(shù)的實(shí)時波形，并分析事故原因，以便改進(jìn)控制管理方法，保證出水達(dá)標(biāo)，并提高經(jīng)濟(jì)效益。操作站接有多媒體投影儀，可將監(jiān)控畫面實(shí)時直觀顯示。兩臺操作員站互為備用，備用站兼顧后臺打印機(jī)各種生產(chǎn)報(bào)表、趨勢

55、圖等各種辦公事務(wù)處理和用于科學(xué)計(jì)算和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等工作。n二期擴(kuò)建工程根據(jù)工藝流程的要求，新增主要模擬圖、趨勢曲線圖及報(bào)表如下：n 動態(tài)模擬圖n曝氣沉砂池（新建）n氧化溝（擴(kuò)建）n污泥泵房（擴(kuò)建）n二沉池（擴(kuò)建）n濃縮池（擴(kuò)建）n全廠平面電子地圖n全廠工藝流程圖n全廠管網(wǎng)總平面圖n全廠檢測儀表配置平面圖n高壓配電系統(tǒng)圖n全廠PLC自控系統(tǒng)框圖n全廠CCTV監(jiān)控系統(tǒng)配置圖n上述圖形可局部放大，可用鼠標(biāo)在屏幕上拖動。流程圖上有相關(guān)的實(shí)時生產(chǎn)過程的動態(tài)參數(shù)值顯示。當(dāng)動態(tài)顯示值改變時，設(shè)備圖形的相應(yīng)部位也隨之改變，例如集水井位置變化時，應(yīng)隨之改變圖形的水位。n n 趨勢曲線圖n所有水質(zhì)、流量、物位、溫度和壓力等檢測參數(shù)的日、周、旬、月、季、年變化曲線，包括（PH/T，ORP，TP，BOD，COD，TOC，DO，SS，MLSS，TN，NH4-N，余氯等）。n所有低壓大功率電機(jī)的單臺機(jī)組電氣參數(shù)的日、周、旬、月、季、年變化曲線。n配電系統(tǒng)電氣參量日、周、旬、月、季、年變化曲線。n 報(bào)表n包括：生產(chǎn)報(bào)表，事故報(bào)表，設(shè)備開/停機(jī)時間表，日、周、旬、月、季、年統(tǒng)計(jì)報(bào)表，工藝設(shè)備累計(jì)運(yùn)行時間表等，具體報(bào)表的種類及格式、采集的數(shù)據(jù)由建設(shè)單位確定。n各類報(bào)表可在打印機(jī)上定時或隨機(jī)打印，每天定時自動生成反映生產(chǎn)情況的數(shù)據(jù)文件并存入磁盤建立生產(chǎn)檔案，并可提供