自動化監(jiān)控課件

1、污水處理廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)講解：XXX（工程師）單位：XXXXXXX有限公司1系統(tǒng)概述2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構 4系統(tǒng)的控制方式 3計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體配置5監(jiān)控系統(tǒng)通訊網絡結構 1系統(tǒng)概述 -背景城市生活污水是城市發(fā)展過程中的產物,早期的城市生活污水處理主要是通過污水收集系統(tǒng)排放到附近下游水體之中,利用水體的稀釋以及水體自凈作用來進行簡單的處理,但是隨著我國國民經濟的迅猛發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴大,人口數(shù)目增長迅速,隨之而來的是城市生活污水的水量不斷加大，1系統(tǒng)概述 -國內背景近年來，各地相繼利用外資建設了一批城市污水處理廠，將先進的工藝及設備引進國內，在提高工藝設備技術水平的同時，控制系統(tǒng)和管理水平也有

2、了很大的提高。結束了以往污水處理全部用人工或簡單的電器控制的落后局面。1系統(tǒng)概述 -國內背景在城市污水處理廠的管理方面,早期主要是由技術人員現(xiàn)場檢測、調試,由于處理廠的處理構筑物較多,需要進行實時檢測的項目指標多而復雜,例如:進出水pH值、進水流量、曝氣池溶解氧量等等，如要對這些指標逐一實時檢測，無疑會耗費大量的人力物力。隨著我國工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，自動控制系統(tǒng)漸漸應用到污水處理工藝過程監(jiān)測過程當中，并且取得了相當好的效果，既節(jié)省了人力資源又節(jié)約了能源，有著廣闊的發(fā)展前景。1系統(tǒng)概述 -國外背景發(fā)達國家在二級處理普及以后投入大量資金和科研力量加強污水處理設施的監(jiān)測、運行和管理，實現(xiàn)了計算機控

3、制、報警、計算和瞬時記錄。美國在20世紀70年代中期開始實現(xiàn)污水處理廠的自動控制，目前主要污水處理廠已實現(xiàn)了工藝流程中主要參數(shù)的自動測試和控制。1系統(tǒng)概述 -國外背景80年代以來在美國召開了兩次水處理儀器和自動化的國際學術會議，會上發(fā)表的數(shù)百篇論文反映出水處理自動化已發(fā)展到實用水平。與國外相比，我國污水處理自動化控制起步較晚，進入90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，但多是直接引進國外成套自控設備，國產自動控制系統(tǒng)在污水處理廠應用很少。1系統(tǒng)概述 污水處理廠工程監(jiān)控系統(tǒng)包括了對廠區(qū)內部整個污水處理工藝流程的監(jiān)測和控制。在整個生產廠區(qū)內，包括了粗格柵間、污水提升泵房、細格柵間、鐘氏沉砂池

4、、生化池、沉淀池、回流及剩余污泥泵房、貯泥池、污泥濃縮脫水間、出水流量計井、紫外消毒渠以及總變配電室等，通過本監(jiān)控系統(tǒng)能夠對這些過程進行全面監(jiān)測和控制；同時，通過本監(jiān)控系統(tǒng)，使得這些控制既能夠通過監(jiān)控中心進行，還能夠采用閉環(huán)控制方式進行。1系統(tǒng)概述 從系統(tǒng)功能方面看，本污水廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)由三層構成：管理計算機子系統(tǒng)、監(jiān)控計算機子系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站。管理計算機子系統(tǒng)、監(jiān)控計算機子系統(tǒng)屬于上級系統(tǒng)，通過以太網相連，監(jiān)控計算機子系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站通過工業(yè)以太網進行數(shù)據(jù)交換，而現(xiàn)場控制站屬于下級系統(tǒng)。 2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構 在污水處理廠綜合辦公區(qū)內設置中央控制室（中控室），集中監(jiān)視、控制、管理整個污水處理

5、廠的全部生產過程和工藝過程，實現(xiàn)對生產過程中的自動控制、報警、自動保護、自動操作、自動調節(jié)以及各工藝流程中的重要參數(shù)進行在線實時監(jiān)控，對全廠工藝設備的工況進行實時監(jiān)視。2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構中控室管理計算機子系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務器）結構形式的計算機網絡，以一臺數(shù)據(jù)及網絡服務器為核心，構成100M交換式局域網絡；監(jiān)控計算機子系統(tǒng)采用C/S（客戶機/服務器）結構，監(jiān)控工作站冗余配置，以提高數(shù)據(jù)安全性。中央控制室監(jiān)控計算機子系統(tǒng)和廠內的各單體PLC控制系統(tǒng)采用光纖環(huán)網連接，網絡形式為工業(yè)以太網，傳輸速率為100M。2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構在中控室配置1臺數(shù)據(jù)服務器，網絡打印機以及辦公計算機，組成管理計

6、算機子系統(tǒng)。管理計算機子系統(tǒng)為全廠的生產經營、管理決策、生產調度、日常辦公搭建數(shù)字信息傳輸平臺，連接監(jiān)控計算機子系統(tǒng)和辦公管理終端，提供全廠內部的信息管理結構。2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構管理網絡的建設完成基礎硬件平臺、基礎軟件、生產過程自動化控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫及通過WEB訪問生產過程自動化控制子系統(tǒng)等工作。根據(jù)應用需求，管理計算機子系統(tǒng)包括生產經營輔助決策子系統(tǒng)、生產調度管理指揮子系統(tǒng)、設備管理子系統(tǒng)以及綜合辦公管理子系統(tǒng)。2監(jiān)控系統(tǒng)總體結構在中控室配置2臺監(jiān)控工作站，雙機熱備。正常情況下，一臺用于工藝監(jiān)控，另一臺作為備用，隨時可以代替故障設備。2臺操作站的硬件和軟件的配置完全相同，功能和監(jiān)控的對象可

7、以互換。同時，配置2臺打印機以及投影儀，組成一個完整的監(jiān)控計算機子系統(tǒng)。 3計算機監(jiān)控系統(tǒng)總體配置 3.1自動化系統(tǒng)整體結構整個系統(tǒng)由三層構成：管理計算機子系統(tǒng)、監(jiān)控計算機子系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站。自動化系統(tǒng)整體結構如下圖所示：3.2管理計算機子系統(tǒng)配置管理計算機子系統(tǒng)為全廠的生產經營、管理決策、生產調度、日常辦公搭建數(shù)字信息傳輸平臺，連接監(jiān)控計算機子系統(tǒng)和辦公管理終端，提供全廠內部的信息管理結構。管理網絡的建設完成基礎硬件平臺、基礎軟件、生產過程自動化控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫及通過WEB訪問生產過程自動化控制子系統(tǒng)等工作。3.2.1.管理計算機子系統(tǒng)組成 如下圖： 按照管理系統(tǒng)的功能劃分為：生產經營輔助

8、決策子系統(tǒng)、生產調度管理指揮子系統(tǒng)、設備管理子系統(tǒng)、綜合辦公管理子系統(tǒng)。d）綜合辦公管理子系統(tǒng) 系統(tǒng)從通用、靈活、標準的設計思想出發(fā)，應用先進的文檔數(shù)據(jù)庫處理技術，為各級辦公人員、領導干部提供了集成的工作環(huán)境。系統(tǒng)具有豐富實用的功能、友好的操作界面以及靈活的可擴展性，可以方便地處理各種文檔數(shù)據(jù)、圖形、聲音、影像信息，并且安全可靠。主要包括一般的MIS(管理信息系統(tǒng))的功能，是辦公自動化的重要組成部分，它涉及到人、財、物等各個方面。 3.2.2.管理計算機子系統(tǒng)配置結構 設備配置及結構如下圖：3.3監(jiān)控計算機子系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站配置 3.3.1.監(jiān)控計算機子系統(tǒng)、現(xiàn)場控制站配置結構 變配電系統(tǒng)管理

9、終端包括：廠內變配電系統(tǒng)管理終端，本系統(tǒng)1#PLC或中心監(jiān)控計算機通過該管理終端采集廠內變配電系的各種實時信息?，F(xiàn)場控制站包括：預處理控制站（1#PLC）、生化池控制站（2#PLC）、泥處理控制站（3#PLC） 設備配置及結構如下圖： 4系統(tǒng)的控制方式 4.1.控制方式 系統(tǒng)包括了以下幾種控制方式：現(xiàn)場手動方式、就地檢修維護方式、遙控方式、自動方式。 1)現(xiàn)場手動模式：當設備的現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“就地”方式時，可以通過現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的按鈕實現(xiàn)對設備的啟/停、開/關操作；2)就地檢修維護方式：當現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”

10、方式時，設備控制權在LCS(Local control station)控制站。操作人員可以通過LCS控制站的操作面板上選擇“手動”方式，利用監(jiān)控畫面或鍵盤對設備進行檢修操作；3)遙控模式：即遠程手動控制方式。當現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程” 開關選擇“遠程”方式時，操作人員可以通過操作面板或中控系統(tǒng)操作站的監(jiān)控畫面用鼠標器或鍵盤選擇“遙控”方式并對設備進行啟/停、開/關操作；4)自動模式：當現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”方式，且現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設定為“自動”方式時，設備的運行完全由各PLC/RTU根據(jù)污水處理廠的工況及生產要求來完成對設備的運行或開/關控制，而不需要人工干預。4.2.控制方式的優(yōu)先級 整個控制系統(tǒng)中的現(xiàn)場手動控制方式優(yōu)先級別最高，在此基礎上，設置遠程遙控和自動控制。