七台河西门子代理商
自动化系统方案
根据工艺上工作区的划分,系统控制划分了五个站,其中四个站相对于进水泵站、鼓风机房站、污泥区站、离心机房站,另外在加上一个中央监控站。
在控制方案中采用了SIEMENS SIMATIC S7-300 PLC + PROFIBUS + PC的结构, 共有5个PLC 控制器 、6个上位PC监控站,具体分配是: 进水泵站 (INLET STATION): S7-300 PLC× 1 + PC× 1
鼓风机站(BLOWERS STATION): S7-300 PLC× 1 + PC× 1
污泥站(SLUDGE STATION): S7-300 PLC× 1 + PC× 1
离心机站(CENTRIFUGE): S7-300 PLC× 1 + PC× 1
中控站(CENTRIAL CONTROL): PC× 2
模拟屏(MIMIC PENAL): S7-300 PLC× 1
在本系统中每个就地操作站都配有一台上位监控机,这台上位机不仅能操作本地站,在一定的授权下还能对其他站进行监视和控制。中控室配有二台上位监控机,他们能同时控制所有四个就地控制站,向其发送命令。这六个上位监控机之间的关系是互为功能备用的,这就是说这六个监控站中只要有一个发生故障,另外的五个监控站通过一定的授权就能代替该站的工作。系统中所有设备的电源均由UPS提供,每个仪表的电源都由开关型端子控制,能独立开关。保证了系统安全性,和调试的方便性。
系统采用的是SIEMENS的PROFIBUS网络。PROFIBUS是当今欧洲开放型现场总线的标准,他共有三种方式:PFIBUS-FMS, ROFIBUS -DP, PROFIBUS-PA。
工程概述
杭州市某污水处理厂近期工程占地约38.5ha。服务范围为杭州市第三污水系统和下沙经济技术开发区,近期污水水量为30万立方米/天,高峰污水量16250立方米/小时,远期污水水量为40万立方米/天,本工程采用具有脱氮除磷功能的A/A/O活性污泥法工艺法。污水三污系统进厂总管为φ2200mm,下沙开发区进厂总管为φ1000mm,污水经二级处理后排入钱塘江,污泥采用机械浓缩脱水后外运。同时该工程还预留了污泥消化处理工段,所以对系统的扩展性、开放性及该系统的可持续性,具有相当高的要求。
工艺流程
控制方案
杭州市某污水处理厂工程控制系统由中央控制室的上位计算机管理控制系统、厂区三个现场控制站组成。系统网络结构见下图:
中央控制室和厂区三个现场控制站之间以一个冗余的100Mbps光纤工业以太网环网组成一个有线数据通信网络系统。现场控制站在现场进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、检测和控制,并通过该站的人机界面对设备运行操作,同时向中央控制室进行实时传送。中央控制室可监视各现场站的全部运行信息,在中央控制室可通过上位计算机控制现场设备的启动和停止。
现场控制站在与设备自带的PLC通讯时,采用Profibus_FMS的方式,其通讯介质为屏蔽双绞线,其通讯速率大可达1.5Mbit/s。
10KV及各变电所的相关信号,通过智能继电保护装置及智能空气断路器、用PROFIBUS-DP的通讯方式与现场控制站交换数据,每个间隔保护及测量装置均作为现场控制站的从站。
现场控制站采用西门子S7 400 PLC,CPU采用4163DPCPU,具有运算速度快,资源丰富等优点。
计算机监控软件采用西门子WINCC,它具有画面显示、趋势曲线、报警处理、报表处理、数据管理、网上浏览等功能。
整个自控系统体现了西门子全厂一体化的先进自控理念,并且网络结构完全符合现场总线的
各类baseUint功能详细描述如下:
2.1 形成电位组的baseUnitET 200SP的baseUnit必须为打开新电位组的baseUnit BU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流高10 A
2.2 用于传导电位组的baseUnit此类baseUnit无打开新电位组功能,故该类型baseUnit的左侧必须配合形成电位组的baseUnit使用,此类baseUnit带深色接线盒: BU..B
2.3 带AUX辅助接线端子的baseUnit带有额外AUX辅助接线端子的baseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的大电源电压)。
AUX总线可单独用作:
作为PE bar(EN 60998-1的要求)。为确保符合这一,PE bar的长度不能超过8个安装的baseUnit所允许的大数量。
用于额外要求的电压
AUX总线被设计为:
大载流量(温度为60°C时):10 A
允许的电压:取决于baseUnit的类型。
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作为baseUnit即可实现如图4所示的供电,图中M的连接可通过AUX辅助端子实现。
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为baseUnit即可实现如图5所示的供电,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。
图 5 通过附加供电端子实现4线制的连接
2.1.带集成电阻温度计的baseUnit此类baseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..T
3 aseUnit的选型:baseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;baseUnit与所安装的模块是否匹配等多方面的问题。
3.1 电源分组的确定带有电源分组能力的baseUnit均为浅色,根据ET 200SP工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的baseUnit;
图 6 ET200SP工作原理
? ET 200SP接口模块后的baseUnit;
? 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
? 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;
? 由于个别模块(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的baseUnit,因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的baseUnit。
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入使用一个电位组,数字量输出使用另一个电位组;或者根据baseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。
3.2 根据模块选择相对应的baseUnit数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7