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(42、信息化管理系統建設 (9三、清單 (15一、系統綜述1、項目概述山西省某污水處理廠中控系統由中央控制室操作站和現場控制站構成,用于該廠的過程控制和全廠監控管理,采用集散型結構。該系統運作多年,部分功能已不能實現,部分功能需要加強。其中,2#、3#PLC控制站故障,且無法調試恢復;部分儀表失去功能;由于污水處理廠生產技術和業務的改進,原系統已不能滿足對整個生產過程和關鍵設備進行實時全方位的監控。原中控系統采用計算機+PL5、C方式構成的分布式控制系統,設1個中央控制室,5個監控主站(見圖1。 系統網絡由工業以太網組成,環型拓撲結構,通訊介質為多模光纖,兩臺計算機、1臺打印機和一臺投影儀組成,設在中控室內。中控計算機采用IFiX3.5組態軟件實現整個系統的監控,PLC采用羅克韋爾公司SLC500系列產品。2、標準和規范本次系統改造將嚴格執行國家和行業內有關標準和規范,將符合或不低于下面所列標準或規范:GB700-88 熱鍍鋅標準GB3368-82 工業自動化儀表用電源電壓GB4028 外殼防護等級的分類GB12706 電力電纜GB15972.5-1998 光纖總規范GB-/T3091-93 鍍鋅焊接鋼管GB75356、3-87 工業自動化儀表盤基本尺寸及型式CISPR22 信息技術設備無線電干擾特性的限值和測量CECS81:96 工業計算機監控系統抗干擾技術規范GB50174-93 電子計算機房設計規范GB8566-88 計算機軟件開發規范GB7450-87 電子設備雷擊保護條例GB/T13423-1992 工業控制用軟件評定準則GB/T15532-1995 計算機軟件單元測試GB7450 電子設備雷擊導則GB7260 不間斷電源設備EN50082 通用抗干擾標準IEC60068 環境測試IEC60127 小型熔斷器IEC60255 電氣繼電器IEC60381 用于過程控制系統的模擬信號IEC60605 設7、備可靠性測試IEC60625 可編程測量儀表IEC60793 光導纖維IEC61000 電磁兼容(EMCIEC61131 可編程控制器IEC61158 用于工業控制系統的現場總線標準IEC61312 防止雷擊電磁脈沖IEC61643 低壓浪涌保護裝置IEEE 電學和電子工程師研究所ITU-T65X 光導纖維UL 保險商實驗室二、解決方案根據我們在污水處理廠自控系統改造方面的經驗以及該項目技術文件中的描述,我們將改造工程分為兩部分:基礎改造和信息化管理系統建設。基礎改造的主要目的在于完成自控系統功能實現,解決目前系統中存在的問題。信息化管理系統建設的主要目的在于實現網絡訪問、自動報表、設備管理、8、電能管理和成本管理等功能,切實提高污水處理廠的管理效率。1、基礎改造(1問題:2#、3#PLC控制站故障,且無法調試恢復。解決:更換整個PLC站,采用1756系列PLC,冗余配置。設備及工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 2#PLC,1756系列冗余,DI:128,1 套DO:64,AI:48,AO:01 套2 3#PLC,1756系列冗余,DI:96,DO:48,AI:48,AO:43 PLC控制柜 2 套4 PLC控制柜安裝 2 套5 PLC接線 2 套6 PLC程序設計 2 套7 上位軟件程序設計 2 套8 調試 2 套(2問題:增加對加氯系統的監控,對兩臺加氯機、兩臺增壓泵、氯氣9、中和裝置運行狀態的監控、報警和緊急停機,顯示兩個在用鋼瓶余氯量。解決:在加氯間有5#PLC站,可以將以上信號引入該PLC站。如果5#PLC有足夠的預留I/O點,則可以直接增加。如果沒有足夠的預留I/O點,則需要從2#、3#PLC站中撤下的I/O模塊中選擇完好的模塊,增加到該系統中。如果沒有備品備件則需要將這些信號引入附近的PLC站中。需要增加的信號點數為:DI:15,DO:5,AI:2。接入信號后,則進行PLC編程及上位軟件編程。暫以具有足夠的I/O預留點數進行考慮,需要增加的設備、材料和工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 電纜KVVP 4*1.5 若干米2 電纜DJYPV2*2*1.010、 若干米3 設備端、PLC接線 1 套4 PLC程序設計 1 套5 上位軟件程序設計 1 套6 調試 1 套(3問題:缺少對大格柵處六臺閘門、一臺格柵機、一臺輸送機運行狀態的遠程控制;需要在提升泵房增加一臺液位計;需要在大閘門處增加一臺液位計;需要在大格柵處增加液位差計一臺;解決:在1#預處理PLC站增加相應的I/O點數,采集以上數據,解決方法如問題(2。需要增加的信號點數為:DI:30,DO:14,AI:3。接入信號后,則進行PLC編程及上位軟件編程。暫以具有足夠的I/O預留點數進行考慮,需要增加的設備、材料和工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 電纜KVVP 4*1.5 若干米2 電纜11、KVVP 6*1.5 若干米3 電纜DJYPV2*2*1.0 若干米4 超聲波液位計0-10m 2 臺5 超聲波液位差計0-10m 1 臺6 儀表保護箱及配件 3 臺7 儀表安裝 3 套8 設備端、儀表、PLC接線 1 套9 PLC程序設計 1 套10 上位軟件程序設計 1 套11 調試 1 套(4問題:新增氧化溝、污泥回流泵污泥濃度儀五臺;根據環保部門的要求新增對氧化溝30臺曝氣機、6臺提升泵、6臺污泥回流泵、4臺剩余污泥泵以及氧化溝和厭氧池32臺潛水推流器的運行參數(主要是電流參數的在線監測;解決:由于該部分增加的點數較多,因此,增加6#PLC站。需要增加的信號點數為:AI:。接入信號后,12、則進行PLC編程及上位軟件編程。需要增加的設備、材料和工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 1756冗余PLC AI: 1 套2 PLC控制柜 1 套3 光纖交換機 1 臺4 四芯多模光纜若干米5 光纖熔接及配件 2 套6 電纜DJYPV2*2*1.0 若干米7 污泥濃度計 5 臺8 儀表保護箱及配件 5 臺9 儀表安裝 5 套10 PLC控制柜安裝 1 套11 電流互感器及變送器78 臺12 電流互感器及變送器安裝78 臺13 儀表、電流變送器、PLC接線 1 套14 PLC程序設計 1 套15 上位軟件程序設計 1 套16 調試 1 套(5問題:更新中控室軟件;還要具備與環保部門聯網傳13、輸的接口;新增網絡查詢系統,實現廠領導隨時隨地地查詢設備運行情況;解決:這幾項問題都是中控上位軟件的問題,由于上位目前采用IFIX組態軟件,不具有網絡訪問功能,不便于與環保聯網。因此,更換該軟件,采用在國內應用較為廣泛、我公司的KingTrol SCADA 組態軟件無限點版本。該軟件具有良好的擴展性,支持國內大部分工控產品的驅動程序,具有開放的接口,便于與環保聯網,支持冗余熱備功能。技術文件中描述的網絡查詢功能較為簡單,我方提供一個更為豐富和完善的方案,詳見信息化管理系統方案。解決該問題需要增加的設備及工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 KingTrol SCADA 無限點運行版2 套214、 KingTrol SCADA 無限點開發版 1 套3 工控機 2 臺4 打印機 2 臺5 上位應用程序開發 1 套6 安裝調試 1 套說明:技術文件中關于工控機自動切換和打印機自動切換的描述不是很具體,在此僅以2套上位監控系統冗余熱備方案進行配置。(6問題:現場存在很多功能無法使用的情況,需要對PLC各個分站重新編程,恢復原有系統;解決:對原有系統要進行全面檢查,包括線路通斷測試、防雷系統檢驗等,對一些PLC程序需要重現編程調試。解決該問題需要增加的設備及工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 1#PLC站查線及程序調整 1 套2 4#PLC站查線及程序調整 1 套3 5#PLC站查線及程15、序調整 1 套4 更換避雷器若干套5 圖紙設計 1 套(7問題:模擬屏系統接口設計。解決:模擬屏的通訊通常由模擬屏配套的軟件完成,我方建議采用的KingTrol SCADA組態軟件具有多種開放接口,可以與模擬屏生產廠家進行雙方溝通協調。解決該問題需要增加的設備及工程量清單如下:序號名稱及規格數量單位1 模擬屏通訊接口設計 1 套2、信息化管理系統建設根據污水處理行業發展的最新趨勢,結合污水處理企業的運行體制及管理特點,我方向貴方鄭重推薦我公司具有完全自主知識產權的“金控污水處理廠信息化管理系統”。“金控污水處理廠信息化管理系統”是我公司集多名行業專家管理經驗,融合計算機、自動化、網絡、經濟、管16、理等多專業技術而構建的一套用于污水處理企業的信息化管理系統。該系統可以通過網絡實現對污水處理廠的監控和管理功能,可以降低企業運行維護成本、優化企業維修資源的目標,從而提高廠方的經濟效益和市場競爭力。該系統的功能模塊包括了技術文件中對網絡訪問和中控管理軟件的要求。根據功能劃分為工藝監控、設備管理、報表管理、電能管理、成本管理等若干功能模塊。(1工藝監控模塊該模塊可以實現工藝流程的遠程監控和調度,可采用Flash動態圖形展示工藝流程圖,提升企業形象,提高企業美譽度。(2設備管理模塊以精確監控設備狀態信息為基礎,以設備維修工單的提交、審核、執行、反饋為閉環流程,按照故障維修、預防維護、日常維護等幾種17、設備管理工作分類,跟蹤并管理設備整個生命周期,提高設備完好率,為設備管理人員和企業管理者提供決策依據。 功能特點:全面的設備資產檔案管理:記錄、存儲設備資產的銘牌數據、原始信息等,數字化保存維修保養手冊等技術文檔。實時的設備狀態信息監控:實時監控包括運行狀態、運行時間、啟停次數、故障次數等設備狀態信息。規范的設備維修工單管理:通過將設備維修流程規范化、系統化、信息化,形成以設備維修工單的提交、審核、執行、反饋為流程的閉環系統。完善的設備維護保養管理:針對每一臺設備,記錄包括時間、執行人、維護記錄在內的基本維護保養信息,并可通過時間設定,制定預防性維護計劃,系統提供到期提醒服務。(3電能管理模塊18、電能管理模塊是針對污水處理廠生產運營及工藝特點,結合最新能源管理技術而開發的用于污水處理廠的電能監測、分析及管理的系統,目的在于實現電能消耗可視化、使用安全化和管理高效化。 功能特點:根據工藝段或工藝車間進行電能消耗的實時監測、統計和分析。實時監測全廠電能使用情況,可根據需要進行橫向、縱向對比趨勢分析。實時統計污水處理單位能耗,可根據分時段電價統計運行成本。具有開放的通訊接口,方便采集電力系統數據。可與集團管理系統對接,生成集團電能管理系統。(4成本管理模塊成本管理模塊是針對污水處理廠的生產運營特點,融合自動化、電力、環境、財務、管理等多專業知識而形成的運營成本管理系統,涵蓋了電費、藥劑費、污19、泥處置費、人工費及管理費等生產運營中的成本構成,是管理者掌控運營成本的重要手段。 功能特點:準確統計電量消耗,計算各個車間或工藝段的能源消耗;支持分時段計費,準確計算電能成本;支持數據離線填寫,方便統計工資、污泥處理費、藥劑費等相關成本。計算單位成本,核算運營總成本。強大的分析功能,可進行縱向時間分析,也可進行橫向車間對比,分析各車間或工藝段成本消耗比重。(5報表管理模塊專門為污水處理廠設計的用于進行報表創建、報表生成、報表查詢和報表管理等工作的軟件模塊,以生產運行原始數據為基礎,結合化驗室數據,按照管理需要,自動生成各種統計報表,可以采用集中部署,實現各級單位之間的數據自動上報匯總。 功能特點:可根據實際需要定制,包括日報、月報、年報。支持數據離線填寫,方便化驗數據錄入系統。與生產運行數據保持一致,保證報表數據的準確性。支持統計報表上報,支持企業級和集團級報表的自動生成。(7設備清單該系統具有投資小、收益大的特點,各功能模塊可選擇性配置,是目前行業內最先進、最實用的信息化管理系統。