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西门子S7-400H系统在污水处理系统中的应用

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日期:2006-4-8 0:13:43     来源:   作者: 点击:
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  一、工程简介
    本工程为神华阳光发电有限公司扩建(2×135MW CFB)煤矸石发电项目的工业污水处理系统。系统总装机容量340KW,其中9台潜水泵,单台功率为22KW。2台回流水泵,功率为15KW。实际运行功率228KW,备用功率58KW,不常用功率54KW。
    本工程主要处理发电厂产生的混合污水(其中主要为电厂的工业污水和经过生物二级处理后的生活污水),通过管道输送到调节水池。
    控制水平:满足工艺要求的热备系统。系统可以实现全自动控制,要求通过可编程控制器和上位计算机实现。
  系统范围:整个系统所有的设备、仪表、电机、阀门等控制对象。
  
  二、污水处理系统总要求
  1.处理水量:Q≥400m³/h(其中工业污水:310 m³/h,生活污水:75 m³/h)
   2.含油 : ≤300ppm
   3.供水方式:连续供水
   4.控制方式:全自动控制
  
  三、工艺流程
  1. 污水处理工艺流程:
  
   混凝剂
  污水来水格栅调节池污水提升泵气浮池中间水池1污水提升泵
   混凝剂
  澄清池中间水池2 污水提升泵无阀滤池清水池
  2.污泥处理工艺流程:
  脱水剂
  气浮池、澄清池来污泥污泥池污泥提升泵污泥浓缩器污泥螺杆泵带式压滤机泥饼外运
  
  四、控制系统概述
  1.自动控制系统
  本污水处理工程的控制系统采用开放式的射线式结构,主要由MCC柜、西门子PLC及台湾研华工控机组成,控制系统图如下:
  

  

  MCC柜安装在废水车间里,上位机、PLC柜放在中央控制室内。MCC柜将动力回路连接到设备,在MCC柜上可以实现对所有控制对象的现场手动控制。PLC柜里安装了控制系统的核心部分---PLC(可编程控制器),能实现整个系统的全自动控制。上位机是工业级计算机,通过以太网交换机与PLC交换数据,实施系统的远程监视和控制功能。系统中的水箱液位,水泵压力 ,阀门位置,水泵运行、故障等信号,都通过控制电缆一一对应至PLC的输入端。其中电动阀门开、关到位,水泵运行、故障信号等为数字量,水箱液位、流量计等连续变量为4-20mA模拟量。全系统共设有298个数字输入点、44个模拟输入点、146个数字输出点、4个模拟输出点。
  2.PLC控制系统
  该系统的最重要部分是PLC控制系统,它的好坏将关系到整个系统的成败,因此本系统的PLC主要选用的是西门子S7-400H系列模块,它是西门子提供的最新冗余PLC,由于它是SIMATIC S7家族的一员,这意味着S7-400H拥有所有SIMATIC S7具有的先进性。(需要补充)
  
  根据工艺和业主的要求,PLC控制系统采用的是主、从站结构,由一个主站、三个从站和一个PC站(上位机)组成。用S7-400H系列模块做主站,S7-300系列模块作从站,主站通过PROFIBUS总线电缆和接口模块与从站通讯,这样的构架既保证了PLC系统的先进性又为用户节省了成本。主站是由一个支持冗余的底板和两套S7-400H系列电源模块、CPU模块、以太网模块组成,模块支持热插拔。从站是ET200M站,ET200M是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP分布式从站,ET200M从站由一个有源总线模板的导轨、2个IM153接口模块、若干块S7-300系列的模块(PS电源模块、I/O模块、CP通讯模块、FM功能模块)组成,从站的模块也支持热插拔。(需要补充)
  
  
  2.1系统要求:
  系统可利用率不低于 99.9%。
  系统精度:输入信号为±0.1%(高电平), ±0.2%(低电平);输出信号为±0.2%。
  抗干扰能力:共模电压为250V;共模抑制比90dB;差模电压为60V;差摸抑制比为60dB。
  数据库刷新周期≤1s。
  CRT画面刷新周期≤1s(复杂画面≤2s)。

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