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1、附：自动化控制说明1、系统概述化学水处理装置自动控制系统将充分利用现代计算机控制技术和网络通讯 技术，采用上位机+ PLC控制方式，在车间设置操作员站，车间控制室不再设 常规控制仪表。自动控制系统将覆盖全套化学水处理装置，包括水处理系统的盘 片过滤系统、UF超滤系统、RO反渗透系统、EDI系统、加药系统、各类水箱、 各类水泵、就地一次仪表、就地控制箱等。根据工艺的实际情况和用户的具体要求，电气自动控制系统主要由系统上位 监控计算机、PLC控制系统、动力配电控制系统、现场就地控制系统、现场控制曾口检测仪器仪表、现场执行 机构（泵、阀）等六部分 组成。控制系统上位机采用 台湾研华工业级控制计算 机
2、，设工程师站（操作员 站）一台；PLC采用Siemens高性能的S7-300系列CPU，以太网通讯配置；动力配电采用MCC 抽屉式开关柜电源供电方式。系统框图如图所示：2、系统功能根据客户要求及相关工程项目实施经验，电气自动控制系统将实现如下主要功能。1）实现全过程程序控制，包括：工艺设备与辅助设施的启停备用过滤器自动投入失效过滤器自动退出、反洗过滤器反洗步序的自动执行备用设备的自动投入失效设备的自动停运2）模拟量显示，包括：系统进水母管流量、压力、温度单台过滤器进水流量pH表、工业电导率系统（EDI）出水母管流量超滤产水箱、一、二及RO产水箱、脱盐水箱液位压缩空气压力各类溶液箱、计量箱液位、
3、UF、RO、EDI、泵出口压力工艺要求的其它信号显示3）实现以下状态显示：系统运行、停止过滤器、换热器、UF、RO、EDI等工作状态所有泵的工作状态全开/全关阀门状态程控步序4）具备以下报警内容：参数越限设备状态异常程序故障中断电源故障重要设备故障的声光报警5）具备以下联锁项目：备用泵的联锁自投各水箱液位和上下游水泵的联锁工艺要求的其它联锁3、上位机监控系统功能：上位机通过与PLC控制系统的通讯连接，显示监控整个工艺设备运行状况， 通过CRT画面、键盘和鼠标对过程进行监视和控制。工程师站、操作员站功能 相同，权限不同。1）基本功能：工艺运行画面显示数据库的管理和维护监视系统内每一个模拟量的数值
4、和数字量的状态显示并确认报警信息显示操作指导和帮助建立趋势画面并获取趋势信息自动定时生成报表，并自动或手动打印报表远程控制现场设备的开、关、启、停等远程手动和远程自动方式的切换对模拟量的设定值和偏置在上位机可开放式设定2）显示功能：画面丰富，完全满足系统需要：多窗口的PID图：能够覆盖工艺系统的实际情况，画面简洁大方报警画面：显示当前或历史报警信息趋势图：对重要的数据进行图形化显示指导画面：指导操作控制画面：对设备进行控制故障诊断画面动态画面参数修改画面：对工艺参数（步序时间/条件）进行修改3）历史数据管理：可对所有采集数据任意设定存取间隙和存取方式。4）打印报表：可按用户定义的报表格式进行定
5、时、报警和随机打印所有运行参数、报警信息均能通过打印机进行记录并制表5）事件记录：事件和内部时钟可按时间顺序区分和管理，并可及时显示和打印。6）监控TAG及调试:采用结构化tag定义。既可通过TAG定义随时修改每个测点的有效状态、 报警管理、历史数据、死区与PLC通讯参数等，同时可修改实时数据库的TAG 值来执行调试操作。7）控制操作功能：控制系统分为自动、步操、键操三种远控方式和就地手操四种基本控制方 式。CRT操作应达到以下要求：任何CRT画面均能在2秒的时间内完全显示出来，所有显示的数据每秒更 新一次。调用任一画面的操作次数不多于三次。运行人员通过键盘、鼠标等手段发出的任何操作指令均能在
6、1秒内被执行。 操作站配置键盘除具有完整的数字、字母键外、还应提供若干功能键，使运行人 员能直接调出各种所需的画面，这些功能键应由买方编程工程师重新定义。对控制系统的组态可在线或离线进行，不影响系统的正常运行。8）监控功能描述集中控室监控工作站选用先进的上位机监控软件，其功能共包括三大类：管理功虹即生成本项目系统工艺流程，显示现场工艺流程的参数和动态 生产实时数据，提供清晰、良好的人机界面。在线提供操作员帮助，完成报警、 历史数据、历史趋势曲线的储存、显示和查询。实时生成、打印各类生产运行管 理报表。实时编程、组态修改。能够在线、离线修改并具有自诊断功能。监视功虹即在基于图形和菜单的方式上，操
7、作人员可以在集中控室监视 各工艺设备运行状态。通讯功能：集中控室的监控，系统留有以太网卡及Profibus RP网络接口， 便于今后各类系统的接入，以及与工厂总控制室数据交换。具体功能描述如下：画面功能在集中控室的监控工作站中，为了便于直观的看到整个水处理车间的总貌 和生产流程，同时为了显示检测到的实时数据，设计以下图形：生产工艺流程图数据点趋势图实时数据总表系统报警图设备状态分析总貌画面显示系统各设备、装置、区域的运行状态以及全部过程参数变量的状态、 测量值、设定值、控制方式（手动/自动状态）、高低限报警等信息，从各显示块 可以调出其它画面。分组画面以模拟仪表的表盘形式按事先设定的分组，同时
8、显示几个回路的信息，如 过程参数变量的测量值，输出值控制方式等。变量刷新速率可以设定，分组可任 意进行，操作员可从分组画面调出任一变量（模拟量或离散量）的详细信息。对模拟回路可以手动改变设定值，输出值，控制方式等，对离散量可以画 面显示指令状态和实际状态。单点画面显示一个参数，控制点的全部信息以及实时趋势和历史趋势，从调整画面也可直接对模拟回路进行设定、调整操作。趋势画面系统具有显示任何数据点趋势的能力，并在同一坐标轴上显示多个变量的 趋势记录曲线，有可供用户选择的参数变量，不同颜色和不同的时间间隔，也可 以对数据轴进行任意放大显示。报警画面显示当前所有正在进行的过程参数报警和系统硬件故障报警
9、，并按报警的 时间顺序从最新发生的报警开始排起，报警优先级别和状态用不同的颜色来区 别，末经确认的报警处于闪烁状态。报警内容包括： 报警时间 过程变量名 过程变量说明 过程变量的当前值 报警设定值过程变量的工程单位 报警优先级别图形画面现场设备的图片，工艺流程图，设备简图，单线图等都可以在CRT上显示 出来，每个画面都包括数字、字符和图形符号，通常采用可变化的颜色、图形、 闪烁表示过程变量的不同状态，所有过程变量的数值和状态动态刷新。操作员在 此画面对有关变量实施操作和调整。棒图棒图可表示过程变量的变化，如棒图表示池内的液位，棒图能以水平或垂 直方式显示。所有图形间可以利用图标方便的切换。对于
10、数据，既可以数字显示，又可 以仪表或刻度尺动态模拟显示。生产工艺流程图上可以动态地看到各阶段测点的 数据，如水的流向、水质分析结果等;同时可以清楚地看到整个生产过程及设备 的运行状态。控制系统的组态图主要是介绍整个厂的控制系统组态，监视控制系 统各个模块的状态。主要曲线功能拟设定以下曲线：进水流量曲线出水流量曲线进水水质曲线出水水质曲线其它曲线所有曲线均分为历史曲线和实时曲线。既可以单独显示，也可以同屏显示， 显示的时间区段可以根据需要随时调整。操作人员也可以方便的查询任意一段时 间的某种曲线，也可以前台显示实时曲线。报表功能拟设定以下报表出水日流量报表出水月流量报表出水年流量报表各类报表既可
11、以屏幕查看，也可以按时自动打印输出。报表类型主要包括：格式报表事件顺序报表过程变量趋势以上图形、曲线、报表可根据操作者实际要求进行修改或增加。主要报警各种池的上、下限越限报警各类设备故障报警主要电机故障报警（热故障、短路及温度）供电系统故障报警报警既可以利用图形和声音，也可以直接完成图形的切换，所有报警记录 可以打印输出，以备存档。所有报警有汇总显示，及根据收到的次序显示，所有 报警都标有日期、时间、至少有2个报警优先级，并可以总体报警或者一个接 一个报警。4、PLC 控制系统功能1）控制方式脱盐水水装置工艺设备的控制分为三级：第一级：控制室PLC站根据预定控制程序和现场实际情况实行自动控制，
12、 无需人为干预（自动），上位机操作站对全部工艺设备的运行状况进行自动监测控 制。第二级：上位机监控工作站操作（人机界面），通过计算机的集中控制（遥控）第三级：就地手动控制，与工艺设备操作有关的动力控制柜、就地操作箱 柜均带有“控制方式”选择开关，各设备均可通过“自动/手动”选择开关实现 就地手动操作与自动（遥控）的切换。手动控制优先级最高，当控制柜上的“自动/手动”转换开关处于“手动” 时，PLC的自动控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱或动力控制柜上实现开、 停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或就地控制器故障时的 操作。手动控制信号均通过LC I/O模块检测并发出相应控制指
13、令。2）控制特点技术先进PLC控制系统主要选用德国Siemens公司的高性能S7-300系列作为主 要的控制器，该系列PLC是Siemens公司的主推PLC产品，采用成熟、先进 的技术。Siemens公司的PLC己经成熟的应用到国内外许多领域。操作简单全系统的操作可以分为三级，即设备现场手动操作、PLC自动操作和集中 程控操作。设备现场手动操作的优先级最高，当控制柜上的“自动/手动”转换 开关处于“手动”时，PLC的自动控制被屏蔽，现场设备可在就地操作箱或动 力控制柜上实现开、停等人工操作。上位机的集中控制操作为PLC站上进行单 台设备的连锁操作。自动控制方式操作则无须人工干预，PLC站根据预
14、定控制 程序和现场实际情况实行自动控制，上位机操作站对全部工艺设备的运行状况进 行自动监测控制。易于维护控制系统采用模块化结构。当某个模块故障时，可以方便地拔出模块，然后用新模块进行替换，所以，整个系统的硬件维护非常容易。软件方面，甲方工 程师经过培训后，可以对软件进行定期维护和工艺参数的调整。便于扩展在系统设计中，根据标书要求，控制点数留有20%的余量。从主控制器的性能来看，也还有很大的扩展余地。在上位机、PLC控制体系网络上，采用了标准的以太网。系统的组态是一个开放型的结构，不管是模块，还是网络均可以方便的进行扩展。PLC功能完善所选PLC控制和数据处理系统接受过程变量的输入信号，然后按照
15、组态数 据的要求，对输入信号进行处理，存放到相应的数据库中显示或计算，传送输出 信号至最终控制元件。在I/0信号处理方面，系统对模拟量提供线性化、补偿、累积、开方和报 警功能；系统对开关量提供报警和状态变化的检测。系统能够完成调节控制，联锁逻辑，手动操作，由标准算法或用户程序组 合而成的自动顺序控制等功能。调节控制功能包括各种PID算法（反馈、前馈、开关、比率、超前/滞后等）、 标准计算（加、减、乘、除、符合运算等）、基本的控制功能（开关、限幅、高/ 低选择等）、自适应控制功能。联锁控制功能包括用于调节控制的布尔逻辑和用于开关控制的梯形逻辑。自动顺序控制功能可以执行启停顺序、批处理或任何预先定义的程序步骤。控制器具有非易失性内存，在供电中断情况下能保存内存数据七天以上。分控制室控制站可以支持来自现场设备的各种输入和输出信号，所有的输入和输出电路都能防止信号过载、瞬变和浪涌冲击。输入和输出接口可以驱动200米以内的二线制24VDC变送器工常工作。3）通讯网络及工业以太网P
