邢台格林环保工程技术有限公司 电气、设备安装施工组织设计
3.3.1概述
自动控制系统按照集中控制管理、分散就地控制的分步式控制方案,采用可 编程序控制器(PLC),分过程级和设备级两级控制系统,以实现生产过程的自动化。
污水处理厂的检测元件主要包括流量计(电磁型及超声波型)、PH值检测仪、浊度计、碱度计、液位计、余氯分析仪、漏氯检测仪、氯瓶称重仪、水位变送器、阻塞传感器和压力检测仪等。
污水处理厂的控制内容有投药控制、加氯控制、格栅控制、排泥控制、过滤控制和反冲洗控制等。
现场控制站为可编程序单元(PLC),对生产工艺中单体的机电设备进行控制, 对运行参数进行调整和设定。同时,现场控制站也是一个独立的工作系统,操作员面板能显示制作信息、出错信息、报警信息、过程变量、设备状态和历史数据等,其自动控制也可以切换到手动操作。
中央监控管理站也称工程师站,能进行水处理参数的设定,对各现场控制单 元采集的工艺参数、设备运行信号等实时显示和处理,建立工艺参数(设备)状态数据库,储存主要参数的历史数据,显示各操作画面、工艺流程、各工艺参数直方图、趋势曲线图,进行事故和异常情况报警,打印主要参数变化值、事故报警、时间报表和历史趋势数据曲线。同时,中央监控管理站能对各控制分区的数据进行交换和查询。
3.3.2自控系统施工的基本要求 (1)施工程序及侧重点
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污水处理厂自控系统施工的主要程序:施工准备→仪表设备开箱验收及材料搬运→仪表单校→监控站安装→现场一次元件安装→桥架及电缆保护管安装→仪表取样管→现场仪表安装→电缆敷设及校接线→系统调试。
自控系统施工的侧重点:一是在设备或管线上合理选择仪表测量点和连接 方式直接关系到仪表传感器能否准确、灵敏地检测工艺参数,要根据施工图纸 和水厂施工的经验合理选择;二是自控系统的调试,PLC控制系统需进行组态、 编程、功能测试和回路测试等工作,并根据现场实际运行情况对系统进行组态、 修改与调整,是水厂联动方式车一次成功的关键;三是水厂环境比较潮湿,仪 表外壳、桥架、保护管及盘柜等正常情况下不带电的金属部分必须做好保护接 地,管口必须封堵,以保证以后水厂生产的安全。 (2)中央监控站安装 1)盘柜安装
中央监控站的安装主要为盘柜安装。盘柜基础用型钢制作。基础型钢在铺防静电地板前安装,型钢顶面与防静电地板相齐平。
盘柜搬运搬运时要注意对地板的保护,就位后要调整盘柜的垂直度、盘面筑龙网平直度、盘顶水平度和盘柜间隙,盘柜按产品手册的要求固定好。盘柜就位后,中央监控室要打扫干净,进行封闭式管理,施工人员凭证件进出。
盘柜配线要集中敷设、排列整齐,两端留好足够长的备用长度,并挂上电 缆标志牌。各接线口处的芯线分束绑扎,排列整齐美观,所有芯线必须压线鼻 子,多股线搪锡。芯线标志用烫号机统一打印,做到清晰明了、不易褪色。芯 线标志前后一致,以便于日后检修。施工人员接线时必须戴好防静电手链,以
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防人体静电击穿柜内电子元件。 2)供电及接地
中央监控站一般采用双回路交流电源供电,两路电源互为备用,同时采用不间断电源(UPS)及净化电源等措施,以确保供电的稳定可靠。
PLC系统接地分三类:一类为信号接地,即系统信号公用端的接地;二是保 护接地,即机柜外壳等正常情况下不带电的部分的接地;三是屏蔽接地,即电 缆屏蔽层的抗干扰接地。信号接地网在距电工接地网5米以外单独设置,接地 值小于1欧姆;保护接地和屏蔽接地可利用电工接地网。 3)系统调试
现场系统调试的主要工作是系统功能复测、组态检查、修改和与现场仪表回路调试工作(回路调试在“⑦仪表调试”中叙述)。系统功能复测为根据操作手册,对系统通信、显示、打印报警等功能进行模拟试验。
组态检查为根据原设计好的组态方案,检查用户画面、流程图、趋势图、 自动报表生成、系统功能键定义和各回路控制中的输入输出模块、控制模块、 计算模块类型,PID参数值、设定值、报警值和联锁逻辑步、梯型图进行复核, 对不符合设计要求的地方可在中央监控站上运用组态工具软件重新进行调整。 回路测试是对各个检测、控制调节和联锁回路在现场检测端加入模似信号进行动作试验,调试方法与常规仪表回路相似。调节回路检测端加入标准信号后,调试人员在操作站上输入该回路地址号,检查信号显示值和控制输出值是否符合要求。对控制不理想的工艺参数可在中央监控站上修改控制给定值、PID算法参数和控制方式等方法,直至整个控制回路更符合水厂生产工艺的要求。联锁回路根
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据逻辑排列图在节点处加入开关信号或规定的联锁值,检查系统是否按工艺要求动作,动作是否迅速可靠。对不符合要求的可用组态软件对顺序控制的逻辑关系重新调整。PLC系统各个生产厂家产品不同,组态方式也不尽相同,而现场调试的主要工作是组态检查和修改。因此自控公司的调试人员要在接到产品资料后,认真熟悉系统构成、组态方法等,并编写更为详细的调试施工方案。 (3)仪表取源部件安装
取源部份件的安装是属仪表专业与设备或管道专业的配合工作,其质量也 直接关系到仪表测量是否准确和下一步施工能否顺利地进行,自控公司必须予 以高度重视。所有取源部件开孔、安装必须与工艺设备或管道的制作安装同步 进行,开孔和焊接方法要符合相应设备或管道本体的技术要求。
压力仪表取源部件为1/2半管箍,安装位置选择在介质流速平稳的地方。取源部件端部不应超过设备和管道内壁,开口朝上。
流量取源部件安装时先检查管道前后直管段长度是否符合技术要求,直管 段内表面清洁、光滑、无凹凸坑,窨进井内无积水。夹紧流量仪取源部件的法 兰要与工艺管道轴线相垂直,法兰与管道同轴。法兰焊接采用氩弧焊,以确保 焊口内壁平滑过度。
液位仪表预留孔要按设计要求的取源点标高确定。
分析仪表开孔要参考仪表设备本身的技术要求进行,要选择在介质稳定,且不易受冲击的地方。 (4)仪表安装
仪表安装要在污水处理厂的设备和管道安装基本完毕后进行。仪表安装前必
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须经单体调校合格后,依据仪表设备说明书和施工图纸进行安装,仪表安装时一定要稳拿稳放,小心谨慎。安装时严禁对仪表本体进行拆卸。 PH分析仪、余氯分析仪等的取样管按产品说明书的要求安装, 仪表支架安装前要除锈刷漆,钢管支架两端封死,安装要牢固可靠。 (5)电缆桥架及电缆保护管安装
污水处理厂区域较为潮湿,电缆桥架与保护管连接必须保证电气连续性,且接地良好。保护管的管口必须封堵,以防潮气进入。
电缆桥架安装时要横平竖直,连接固定可靠,支架间距2--3米。从桥架上 引出电缆保护管采用机械方法开孔,并用护口保护。每段桥架连接处做好导电 跨接,桥架在各设计接地点接地,与全厂接地网形成导电一体化。实底型桥架 应设有1:100的坡度,末端处设滴水孔。
电缆保护管敷设要根据现场实际情况确定走向,做到简捷、整齐和美观, 固定牢固。电缆保护管采用螺纹连接,螺纹有效啮合部分在6扣以上,螺纹处 要清理干净,并涂上防锈导电脂。保护管与检测元件和现场仪表连接采用防尘 防水挠性管过渡,挠性管设防水弯,以防雨水进入仪表接线盒。 (6)电缆敷设
电缆敷设前仔细核对电缆型号、规格是否符合设计要求,敷设前后都要检 查电缆的绝缘值,合格的才能敷设和连接。
电缆敷设时先选择好敷设路线、敷设方式和电缆排列顺序。仪表电源电缆、 联锁开关信号电缆和信号电缆分开敷设,严禁穿同一保护管,桥架要用隔板隔 开或用不同桥架敷设。