怀柔污水处理厂自动化控制系统改造方案(北京金控)

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1、北京金控自动化技术有限公司北京市怀柔污水处理厂自动控制系统改造方案一、概述怀柔区污水处理厂一、二期共计日处理量5万吨，再生水处理量5万吨，污水处理工艺采用A/A/O工艺，再生水处理采用某公司的MBR膜工艺，整体工艺运行良好。由于历史原因，污水处理自控系统与再生水处理自控系统独立运行，互不影响，但系统结构不完善，数据采集不全面，给用户的使用带来一些不便，本次系统改造即是针对系统中存在的问题进行改造。二、实际情况分析1、污水处理系统1.1简介污水处理自控系统（以下称“污水系统”）由某公司负责集成，主要采用施耐德品牌的设备，PLC采用Primium系列，共7个

2、PLC分站，通讯方式采用总线通讯，上位软件采用AB公司的RSView组态软件，I/O点数约2000点，原系统结构图如下：北京金控自动化技术有限公司1.2系统存在的问题（1）通讯方式落后由于污水系统建立较早，采用了较早的CANopen总线通讯方式。该方式相比于施耐德公司MODBUSTCP/IP以太网方式具有通讯速度慢、可靠性低、拓扑结构落后等缺点。特别需要注意的是，作为总线通讯的主干线路，如果发生断路，则该断点之后的总线通路上的所有数据将无法与主站进行通讯，主站将无法对这部分子站中的设备进行监测和控制，直接影响到正常生产。（2）PLC与上位软件不配套PLC

3、采用了法国施耐德公司的产品，上位软件采用了美国罗克韦尔公司的产品，就使得他们的通讯不能采用任何一方的特有方式，不利于两种产品之间的稳定通讯，不利于日后的扩展。2、再生水系统2.1简介再生水MBR处理自控系统（以下称“MBR系统”）由某公司负责集成，主要采用西门子品牌的设备，PLC采用S7-300系列，共3个PLC分站，采用TCP/IP光纤以太网通讯方式，上位软件采用Wincc组态软件，I/O点数约1000点，原系统结构图如下：北京金控自动化技术有限公司2.2系统存在的问题（1）数据采集不完善MBR系统没有将现场的所有设备信号采集到上位监控系统中，因此，对

4、一些重要设备的监控不及时、不准确，数据不完善，并且不能实现远程控制，操作不方便，给运营管理人员造成工作上的不便。（2）网络拓扑结构不合理MBR系统采用了光纤以太网方式进行通讯，网络拓扑结构采用了星型连接，虽然问题没有污水系统的严重，但是，如果中控室与现场通讯的主光纤断路的话，中心控制室就无法与现场PLC进行通讯，无法对现场设备进行监测和控制。作为该污水处理厂的整个自控系统来说，可以总结成以下两点：（1）自控设备先进，工艺运行良好；（2）自控系统没有合理组合，品牌太多，造成系统不兼容，扩展性差，使用不方便。北京金控自动化技术有限公司由于污水和MBR的自控系

5、统采用了法国施耐德、德国西门子、美国罗克韦尔三个不同品牌的PLC和组态软件，并且互不兼容，通讯方式不同，因此，两套系统不可能在现有平台基础上进行合并或整合，只能分开使用，使用上不方便，也为将来污水处理厂的扩建升级留下了隐患，也成为本次改造工作的重点。三、改造方案随着技术的创新和不断发展，污水处理厂的自控系统发挥了越来越重要的作用，管控一体化技术不断在污水处理厂实现和发展。光纤以太环网技术已经成为主流，具有速度快，扩展性好，兼容性好等优点，下图为目前较为典型的某厂自控系统结构图。虽然目前该污水处理厂还达不到此案例中的先进程度，但可以据此结构确定未来改造或扩

6、建方向。1、改造原则北京金控自动化技术有限公司根据自控技术的发展趋势和该污水处理厂自控系统的现状，我们确定以下改造原则：（1）坚持主干，丰富枝叶（2）统一平台，易于扩展（3）立足现实，完善创新2、改造方案根据该污水处理厂的实际情况和我们在自控领域的专业经验，我们认为，解决目前的问题仍然需要依靠现有底层PLC系统，对底层PLC及其通讯方式不进行大的改造，以保持现有设备的良好运行，待日后合适的机会可以再次进行改造。系统结果图如下：在具体实施方面，我们提出，分三步对该污水处理厂自控系统进行改造。（1）第一步——基础改造/基础改造主要解决现场PLC数据采集准确性

7、和全面性问题，按点检查，重新编制程序，画出准确竣工图，具体包括：①北京金控自动化技术有限公司对照图纸，检查MBR系统的PLC点是否连接，是否与图纸一致，不一致的情况下进行修正，在原竣工图上进行准确标记。②将MBR系统PLC系统中包括故障、运行、自动和仪表信号在内的所有信号采集到中控室监控计算机，对不完善的数据点重新编制PLC程序和上位软件程序，实现报警信号报表、实时数据、历史数据报表和数据存储；③改变原系统网络采用的星型拓扑结构，增加两条光纤，使其成为光纤环网，以增加该系统的可靠性。④在中控室监控计算机实现MBR系统中的设备启动/停止等远程控制；⑤检查污

8、水系统的PLC点的连接情况，与原竣工图进行核对，对不一致的地方在原图上进行准确标