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1、1、电气部分1.1 基本要求1) 所采用的材料、设备等均符合图纸要求及国家质量标准的合格产品。按图纸相关说明及电气国家标准进行施工。2) 涉及进出本工程的孔洞由本工程施工单位在施工的同时进行相应密封性施工，保证电气施工后原有孔洞不进蛇鼠等小动物，并符合防火要求。3) 每台电机均提供过热载、过压保护。1.2 设计依据、标准、施工规范2.1 国家有关电气设计规程、规范和标准，具体内容如下：供电系统设计规范，GB50052;低压配电设计规范，GB50054;通用用电设备配电设计规范，GB50055;建筑防雷设计规范，GB50057;电力装置的电气测量仪表装置设计规范，GB50063;电力装置的过电压
2、保护设计规范，GB50064;电力装置的接地设计规范，GB50065;电力工程电缆设计规范，GB50217;钢制电缆桥架工程设计规范 CECS31-91建筑电气工程施工质量验收规范(GB50303-2002)低压电器施工及验收规范 GB 50254961kV及以下配线工程施工及验收规范 GB 50258962.2 工艺、土建提供的用电资料。1.3 电气设备技术性能说明我方提供全套满足本污水处理站电气系统运行和检修要求的电气设备，包括控制室GGD柜3套、就地按钮箱8套。业主在控制室内设置配电柜1只，用于对本系统进行供电，配电柜至GGD柜之间的电缆由业主提供。采用需要系数法计算本污水处理站的用电符
3、合，本污水处理站的总装机容量为66.43KW，运行功率为60.18KW。负荷计算如下表。配电柜至GGD柜1#柜的总电源电缆规格为YJV-3*70+235mm2，数量1根二、电动机控制2.1电动机控制中心2.1.1、位置：由供方布置在污水处理站控制室内。2.2.2、用途：对现场用电设备供电，并负责对现场用电的电气回路控制。2.2.3、形式：采用整体无焊接式拼装结构，前后但开门，柜体颜色根据业主提供的色卡确定或为国际灰。微图柜的结构设计满足中国有关防误操作的标准和规范要求。2.2.4、进出线方式：下进出线。2.2.5、防护等级：户内型，IP54。2.2.6 柜内元器件：所有供电回路和控制系统均采用
4、空气或塑壳开关。每个用电设备电气回路包括下列设备，但不限于此：主要元器件如空气开关(塑壳开关)、接触器、热继电器均采用正泰公司产品。2.2.7 、GGD柜内母线三相短路电流有效值按40kA考虑。(不设限流电抗器) 母线及引下线均为绝缘母线。2.2.8 、柜内留有不少于端子总量15%的备用端子，端子排中交流回路、直流回路、电流回路、电压回路、合闸回路、跳闸回路的端子间均应设有空端子隔离。端子排的额定值不小于10A、600V，每个端子都设有相应的编号。2.2.9 、供电回路均设有必要的电气保护(短路、过载等)。2.2.10、控制柜具备远方/就地控制功能。提供与PLC控制系统的接口，接收来自PLC的
5、控制信号，并将设备运行信号、故障信号、准备信号反馈至PLC系统。2.2.12、 控制电源与一次电源实现可靠隔离。2.2.13、所有控制回路导线采用具有耐热、防潮和阻燃型绝缘的多股铜铰线。控制回路导线截面不小于0.75mm2，弱电回路导线截面不小于0.75mm2，电流互感器的二次布线的最小截面为4.0mm2。2.2.14、 每个控制柜内均设置N线、PE线铜排，位于控制柜的下方。2.2.15、 控制柜内元件安装板采用整体结构，颜色为桔黄色，板厚2mm。2.2.16、 控制柜体钢板采用冷轧钢板，板厚2mm，门板厚度不低于2.5mm，表面颜色喷塑。2.3 就地按钮箱2.3.1 位置：就地按钮箱就近布置
6、与设备旁，便于操作。2.3.2 用途：在现场负责对现场设备的就地控制。2.3.3 形式：焊接式，户外型，防护等级应达到IP56。2.3.4 就地按钮箱中装有PLC远程IO模块、就地/远方切换开关，启动、停止按钮，运行状态显示等二次元件。2.3.5 就地按钮箱内元件安装板采用整体结构，板厚2mm。2.3.6 就地按钮箱箱体钢板采用冷轧钢板，板厚2mm，门板厚度不低于2.5mm，表面颜色喷塑，颜色与GGD柜颜色一致。2.4 接线要求2.4.1 所有对外引接电缆均经过端子排，我方在控制柜内设置端子排，所有的端子绝缘材料必须是阻燃的。每个端子只连接一根外部导线，控制柜内部线路与端子排的连线也为每个端子
7、为一根，最多不超过二根。端子排竖直安装。端子排应留有20%的备用量。端子排中交流回路、直流回路、电流回路、电压回路、合闸回路、跳闸回路的端子间均应有空端子隔离。端子排的额定值不小于10A、600V，每个端子排都将按规范编号。2.4.2柜内所有接线均符合相应的国家规定，选用导线颜色如下表：在每根线的两头均设有与图纸对应的线号，采用圆形号码管，采用专用号码机打印，颜色不会褪色。号码管固定牢固，不滑落。三、PLC控制系统部分1 概述随着计算机自动化控制技术的飞速发展，摆在人们面前的选择也越来越广泛，我们遵循简捷性、安全性、可靠性、实用性的原则，力争设计出最适用的、最优秀的计算机自动化控制系统，减少工
8、程的投资，降低维护开支，提高工程质量，使工厂以最高的效率运行。我们根据污水处理站的工艺特点，该自控系统结合了控制、可视化和网络的集成化体系结构，为各个流程提出了具体的控制方式，提供详细的按标书中确定的或图纸中标明的对设备和过程进行控制、监视和数据采集、数据管理的设备。由仪表、传感器、计算机控制硬件、软件和网络接口所集成的SCADA系统能对过程进行自动控制、生产操作、监视信息。本系统同时考虑到今后污水厂生产规模的扩建，具有灵活性并便于修改，能适应设备、控制算法或系统配置地变化，同时最大限度地保护现有投资。2 设计参照标准我们选用的仪表、设备均通过了ISO9001质量体系认证，为了保证系统的先进性
9、、适用性和稳定性，系统进行设计、制造、测试和验收所遵循的质量标准、试验程序和规范均参照以下标准的最新版本：GB 中华人民共和国国家标准IEC 国际电工委员会ISO 国际标准化组织IEEE 美国电子和电气工程师协会PROWAYC 国际电工委员会工业过程数据公路标准ANSI 美国国家标准协会EIA 美国电子工业学会RS-232C数据终端设备和使用串行二进制数据交换数据通讯设备之间的连接ISA 美国仪器仪表协会ICS4 用于工业控制设备和系统的端子板ICS6 国际电工委员会CCITT 国际电报与电信咨询委员会CCIR 国际无线电通信委员会设计依据本系统设计主要参照以下的文献资料：设计院提供的原设计文
10、件给水排水设计手册GB-8566 计算机软件开发规范GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ232-82 电气装置安装工程施工及验收规范西门子WINCC和组态软件其它标准、产品样本及技术说明3 职责范围我们的职责包括提供该污水处理站工程自控系统和仪表设备等的成套供货，必要的备品备件，并负责应用软件的编制、设备的安装或指导安装、调试、人员培训、投运、试运行中的维护。我们还将提供上述设备得以正常运行的供配电系统和接地系统设备、必要的信号转换设备及招标文件中规定的全部控制、电源和通讯电缆。4 控制系统说明4.1 系统概述本污水处理站工程自控系统采用“集中监控、管理，分散控制”的集散型
11、系统，由中控室监控计算机及PLC构成全站实时控制系统，基本功能是提供数据采集，过程控制，报警指示，报警纪录，打印生产报表，并为生产操作人员提供操作画面，通过终端人机界面的彩色显示器能够显示所要求的工艺参数以及工艺设备的运行状态，通过终端人机画面，操作人员能够修改工艺参数的设定点，并能远程控制设备的启停。对生产过程中出现的任何非正常状况，系统将通过声光报警的方式通知操作员。报警信息将通过报警打印机打印出来，同时也在CRT屏幕上显示，同时在系统存档以备将来查询。污水处理站自控系统能实现以下几个方面的功能：I、对被检测参数自动进行实时检测、记录并保存;能对被控参数实现自动和手动控制，并对控制操作进行
12、记录、保存。II、整个系统用户界面友好、支持鼠标、易不易用。III、系统各子系统之间实现数据充分共享。IV、保证整个系统运行的高可靠性。V、应用软件应对不同的用户设置使用权限，保证网络数据的保密性。VI、整个系统安全、完整、容错能力强、开放性好。4.2 系统构成整个控制系统由两个层次构成：4.2.1 中央监控站中央监控站由一台中央监控计算机构成，是实现自动化监控的核心部分。该部分配一台打印机，用于打印报表、报警纪录和曲线趋势图。另外还配一台UPS不间断电源，用于厂区整个自控系统和现场仪表供电，确保自控系统不受外界的干扰。监控计算机主要用于对污水厂的管理、调度、集中操作、监视、系统组态、控制参数
13、在线修改和设置、记录、报表生成及打印、故障报警及打印等功能。通过彩色显示器可直观的显示全站的运行情况。监控计算机具有以下功能：l 显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的实时趋势，历史数据及历史纪录，生成各类报表;l 打印过程控制参数的给定值、报警记录、报表、趋势图等;l 在操作过程中，设有启动、停止、复位和选择等软手动操作功能。l 监控计算机上安装有功能强大的上位监控软件，能方便、直观地组态和编程;l 系统具有在线和离线修改功能，并带有自诊断功能。l 系统运行极为稳定，不会因为误操作和通讯问题死机，重要技术参数的修改需取得相应的授权;l 可根据需要调阅历时数据和历史报警
14、纪录，历史数据和报警纪录可保存12个月;l 所有的操作画面均为中文界面，操作简单，直接明了。4.2.2 PLC控制站PLC控制站采用西门子S7-200系列可编程控制器。设现场控制站1套，同时在现场设若干现场IO站，现场IO站通过RIO网络与现场控制站PLC连接，实现数据采集和对现场设备的控制。4.2.3 数据通讯网络该部分实现PLC控制站与上位机之间的数据通讯，通过串行接口实现PLC与上位机之间的连接。本系统采用工业以太网通讯。4.3 本系统具有三种控制方式4.3.1手动控制方式当现场控制柜上的手/自动转换开关处于手动位置时，设备只受现场控制按钮的控制，此时，PLC和上位机只负责对设备的工况进
15、行监视而不参与控制。该控制方式具有最高优先级。4.3.2点动控制方式此方式也可称之位远程手动，当现场控制柜上的手/自动转换开关处于自动位置，同时上位机监控画面上的控制方式处于点动状态，此时设备只受上位机(键盘或鼠标)的控制，该控制方式具有第二优先级。4.3.3自动控制方式当现场控制柜上的手/自动转换开关处于自动位置，同时上位机监控画面上的控制方式也处于自动状态，此时此时PLC会根据现场的工艺参数机设备的工况完成对设备的自动控制而无须人工干预，即真正意义上的自动控制。4.4 本系统具有四大功能4.4.1数据采集和存储功能系统可自动连续地检测并纪录显示出污水处理过程中各个工艺环节、各个时段的液位、溶解氧浓度、出水流量等生产数据，以及生产设备的运行工况等。对采集到的数据将保存1年，以备随时调阅。4.4.2自动保护功能PLC和上位机能对采集到的数据进行综合分析，从而判断出生产过程中有可能发生的事故，完成自动报警和主动采取预防措施，防止事故的发生和扩大，达到保护人身和设备的目的;4.4.3自动控制和调节功能系统处于自动控制状态下，PLC和上位机能根据工艺参数、设备工况和控制要求，按规定的时间周期、设定
