有机污水处理电气自控系统方案
第一项：基本要求
一、低压配电与控制系统
①、系统低压配电设备：包括配电柜、现场操作箱、接线箱及与所供工艺设备有关的按钮、漏电保护和防雷接地设施，流量、温度、液位变送器等附属电气设备元件。
②、配套齐备水处理检测仪器、仪表；包括：pH计、OPR仪、DO溶解氧仪，在线曝气效率分析仪等。
③、配电系统为交流低压380V、220V、TN-S系统，所选进线断路器要满足系统短路参数的要求，短路电流周期分量有效值暂定10KA，峰值暂定为25KA。配电系统应预留5%左右的备用回路。（低压配电设备清单附页）
二、低压电气自控系统
①、包括上位机编程、扩展I/O系统及附属设备。
②、自控系统结构图，自控系统配置清单、PLC控制点（I/O）清单。
③、系统范围内的所有材料及设施，低压配电系统、自控系统至供货设备的电缆、桥架及穿线套管，包括低压配电柜进线电缆。
④、电缆桥架安装在集装箱上部，距离顶板向100mm安装。
三、系统设计参考标准
《电压互感器》GB1207-97
《电流互感器》GB1208-97
《低压电器外壳防护等级》GB4942.2-93
《低压成套开关设备》GB7251-87
《低压熔断器》GB13539-92 GB7261-87
《继电器及继电保护装置基本试验方法》
《低压成套开关设备基本试验方法》GB9466
《低压开关设备和控制设备》GB/T14048.1-93
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91
《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92
《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92
《额定电压1KV 以上至52KV(含)交流金属外壳开关设备和控制设备》IEC60298
《电工技术使用的文件的制订》IEC61082
《直接动作指示模拟电气测量仪器及其附件》IEC60051
《仪表用互感器》IEC60044
《继电器》IEC60255
《低压熔断器》IEC60269
《低压开关设备和控制设备组合装置》IEC60439
《外壳防护等级》IEC60529
《低压开关设备和控制设备》IEC60947
四、电气系统实施方案要求
1、餐厨垃圾污水处理电气控制系统，是本项目的关键；它关系到整个项目的成功与否。负责对餐橱垃圾预处理及厌氧消化系统的所有低压用电设备的启停、监测自控、调速控制等。
2、低压电气控制开关柜：采用组合式设计，材质选择1.5mm厚304不锈钢。由于本中试设备系统用电负荷不大，电源进线采用西门子断路器保护，控制用220V电源采用西门子漏电保护断路器保护等。
3、低压断路器、交流接触器、热继电器等：要求采用进口或国内知名品牌。
4、变频器、PLC、触摸屏：要求采用西门子或国际知名品牌。要求变频器应自带谐波抑制功能。
5、电流互感器、电压互感器、电流、电压、功率、多功能仪表、传感器、母线、信号隔离器等各种二次元件：要求采用国内知名品牌。
6、就地操作箱：电控室电气柜处无法直接观察到电机运行状态的情况下，如果要求机旁设置就地操作箱时，即配套就地操作箱。就地操作箱上设置启动/停止按钮、运行指示灯、故障指示灯，当电机有远程操作要求时，还应设置远程/就地转换开关。操作箱、箱内安装的按钮、指示灯、转换开关等应采用国内知名品牌。
7、电缆及导线：电力电缆推荐采用0.6/1KV交联聚乙烯绝缘电力电缆，控制电缆推荐采用0.45/0.75kV聚氯乙烯绝缘控制电缆。
8、电缆主要技术要求：
1)电缆的制造应满足IEC及国家相关标准：导体的铜材应符合GB3953的规定，绝缘材料及厚度应满足GB12705、GB12706的规定，绝缘线芯的识别标志应符合GB6995.5的规定，电缆护套应符合GB2952的规定。
2)电缆应允许使用机械牵引方式敷设。
3)所有电缆应按国家标准考虑屏蔽措施。
4)对于阻燃耐火电缆应进行单根燃烧试验和成束燃烧试验，其结果应符合GB12666的规定。所有试验均要求提供试验报告。
5)电缆的标志应符合GB12706.1的规定。
9、自控仪表系统
主要技术要求：
1）餐厨垃圾污水处理中试试验电控室（配电柜内）设立西门子S7-1200系列PLC控制系统一套，负责对污水处理中试系统及厌氧消化系统中的设备及整个处理工艺进行自动控制。电控室设立监控计算机及软件一套，良好的人机界面实现对全部中试处理设备及过程的监控。系统主要功能满足以下要求：
（1）数据采集功能：采集各个生产过程的工艺仪表参数、电气设备运行状态和电气参数等信息。数据采集须具备三种机制：周期性采集、逢变则报、外部事件触发采集。
（2）生产过程监视功能：通过监控管理计算机动态显示全厂工艺流程图以及工艺参数、事故报警显示的各种数据图表。
（3）控制功能：控制系统对工艺过程和控制设备按时序控制要求自动进行控制与调节。
（4）报警功能：系统对生产状况实时数据进行监控和分析以对设备及工艺过程中发生故障时发出警报，显示故障点和故障状态，按照报警等级做出相应反应，记录故障信息。提供的报警日志可以记录事件，信息和报警。并且可以根据要求对相应内容进行归档，触发相应动作等。
（5）生产数据管理及报表功能：根据采集到的信息，建立实时信息数据库，保存工艺参数、电气参数、电气设备运行数据、控制数据、报警数据、故障数据。完成数据传送和报表打印。
（6）安全操作功能：提供的用户管理器允许设置用户权限。针对不同的操作者设置相应的加密等级，记录操作员及操作信息。
（7）过程监控功能：以厌氧消化罐运行监控为例，厌氧罐内部设置检测装置对罐内部沼气压力等指标进行测定和监控。整个厌氧消化过程通过自动控制系统对厌氧罐的进料、出料、搅拌、pH、ORP、曝气效率、温度、压力、流量、液位等进行在线监测和监控，此外定期取样，对更多的指标（如进出料的干物质含量和有机物质含量、挥发酸等）进行实验室测试，测试结果及时反馈，以便操作人员利用这些测量、分析结果及时调整消化池运行参数，保证厌氧
消化过程的持续和稳定。
2、仪表、传感器、 热控系统
1）、热控系统采用PLC加上位机的监控方式。
2）、控制仪表方面：液位计、流量计、信号隔离器、变送器、电动装置等仪表设备均采用施耐德、西门子、ABB、或国产名牌；温度计、压力表采用国内知名品牌。所有压力表采用不锈钢耐震压力表，有腐蚀性介质的选用不锈钢耐震隔膜式压力表；阀门、电动装置或气动装置，均采用进口或国内知名品牌；这些仪器、仪表都要为智能一体化产品。
第二项电气系统主要设备设计控制方案
一、电气控制（值班室）设备
1、组合式PLC电气控制柜，采用材质为1.5mm厚304不锈钢制作。
图一：组合电气柜（仅为案例图，以成品为准）
2、低压电气柜
二、设计方案
本工程拟设立 PLC 控制系统一套，负责整个污水处理中试工艺系统进行自动控制。PLC 自动控制系统采用西门子 S7-1200系列产品；中控室设立监控计算机及软件一套，良好的人机界面实现远程处理站设备及过程的监控．软件采用WinCC的最新版本。
1）自控系统的控制级别设置为三层：
第一层：电控室触摸屏手动控制：
电气柜上设置手动控制，可单独启停各电气设备。
第二层：转换为PLC 自动监测控制：由 PLC 根据现场各测试设备采集的数据及系统设备运行逻辑关系，自动控制各台电气设备运行状态。
第三层：上位机电脑组态远程控制：在上位机上监测、修改控制参数，实现实时监控。 2）控制系统主要功能：
?生产过程各种主要工艺参数的采集
?各种能耗、物耗和进泥流量的计量和累计
?生产过程设备工况和工艺流程状况监测
?计算机控制与传统电气控制自由切换
?与上位计算机的实时通讯
上位机主要功能：用户登录，实时工艺流程图显示，报警，实时曲线，历史曲线，参数设置，事件记录，报表处理，画面切换。PLC组态控制图例如下：
图一、工艺流程图组态
图二、1#CANON控制组态
3）控制系统功能：
①、控制系统采集处理各处理单元的工艺参数、电气参数及电气运行状态。
②、在液晶显示器上显示工艺流程图、工艺参数、电气参数及电气运行状态。
③、设定工艺参数、调节重要工艺过程参数、控制工艺设备的运行。
④、完成数据处理、报警处理、数据统计、建立数据库、生成报表和打印功能。
⑤、UPS 将保证突发停电后控制系统可以安全可靠的运行。
三、控制方案明细表（略）
四、电气原理图及PLC I/O地址分配图另附电子版。