- 設備監控
1、設備監控系統
用來完成對污水處理廠整個工藝流程所必須的數據采集，順序控制，時間控制，回路調節和安全保護聯鎖。系統具有自動控制功能，可由現場的PLC程序對現場設備實施自動控制；也可以由操作員在中控室監控計算機上經安全認證后，通過鍵盤或鼠標來控制設備的運行。每個設備也都具有現場手動的功能。
粗格柵
A．工藝參數檢測
在粗格柵設置1套超聲波液位差計，所測數據為：粗格柵前后液位差數值。此信號以1～5VDC的標準信號送入PLC1系統，并設有現場液晶數字顯示。
B．設備控制
粗格柵的設備控制包括2臺三索鋼絲繩牽引式格柵除污機和1臺粗格柵螺旋壓榨機。
粗格柵的操作方式分就地手動、時間控制和液位差控制三種方式。 當粗格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“就地手動”時，可通過操作箱上的“啟動”/“停止”按鈕來控制粗格柵除污機1#啟動和停止，并將其狀態信號傳送到PLC1。當粗格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“時間控制”時，PLC1按照預先設定的時間（通過監控計算機或操作終端設定）來控制粗格柵除污機1#間隔動作。當粗格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“液位差控制”時，當粗格柵除污機前后的液位差大于PLC1的設定值（通過監控計算機或操作終端設定），PLC1輸出粗格柵除污機1#啟動信號，粗格柵除污機1#立即啟動。如果液位仍然增加到最后液位時，粗格柵除污機1#繼續工作并且給出一個報警信號。當液位差回到正常值時，粗格柵除污機1#按照正常順序工作。另外，在粗格柵除污機1#控制箱上設有“緊急停機”按鈕。當此按鈕按下時，在任何操作方式下，粗格柵除污機1#都停止運行。
當粗格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“就地手動”時，可通過操作箱上的“啟動”/“停止”按鈕來控制粗格柵除污機2#啟動和停止，并將其狀態信號傳送到PLC1。
當粗格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“時間控制”時，PLC1按照預先設定的
時間（通過監控計算機或操作終端設定）來控制粗格柵除污機2#間隔動作。
當粗格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“液位差控制”時，當粗格柵除污機前后的液位差大于PLC1的設定值（通過監控計算機或操作終端設定），PLC1輸出粗格柵除污機2#啟動信號，粗格柵除污機2#立即啟動。如果液位仍然增加到最后液位時，粗格柵除污機2#繼續工作并且給出一個報警信號。當液位差回到正常值時，粗格柵除污機2#按照正常順序工作。另外，在粗格柵除污機2#控制箱上設有“緊急停機”按鈕。當此按鈕按下時，在任何操作方式下，粗格柵除污機2#都停止運行。
粗格柵螺旋壓榨機的控制分為就地手動和自動控制。
當粗格柵螺旋壓榨機操作箱上的控制按鈕置于“就地手動”時，通過操作其操作箱上的“啟動”/“停止”按鈕來控制螺旋壓榨機的啟停，并將其狀態信號送到PLC1。
當粗格柵螺旋壓榨機操作箱上的控制按鈕置于“自動控制”時，PLC1通過和粗格柵除污機的連鎖來控制螺旋壓榨機的啟動和停止。螺旋壓榨機應該首先啟動，一段時間（操作終端或監控計算機設定）后格柵除污機才能啟動，停止的循序正好相反。另外，在螺旋壓榨機操作箱上設有“緊急停機”按鈕，當按下此按鈕時，在任何操作方式下，螺旋壓榨機立即停止運行進水泵
A．工藝參數檢測
設置一套超聲波液位測量表，所測數據為：進水泵房液位，一套COD在線檢測儀，所測數據：有機化合物的含量。此信號以4～20mA的標準信號送入PLC1系統，并設有現場液晶數字顯示。
B．設備控制：
進水泵的控制方式根據水位對潛水泵進行起停控制，當水池位為-6.5m時運行1臺水泵，水池位為-6.0m時運行2臺水泵，當水池位為-5.5m時運行3臺水泵，當水池位為-5m時運行4臺水泵，當水池位為-7.0m時水泵停止運行，采用4用1備，輪換工作，輪換時間為168h。
細格柵
A．工藝參數檢測
在細格柵設置1套超聲波液位差計、一套酸度及溫度計、一套電導率測量儀、三套溶解氧分析儀，所測數據為：細格柵前后液位差數值、處理廠進水的酸度和溫度數值、處理廠進水的電導率數值、處理廠進水的溶解氧數值、處理廠進水的SS數值。這些信號均以1-5VDC的標準信號送入PLC系統。并設有現場液晶數字顯示。
B. 設備控制
細格柵的設備控制包括2臺回轉式格柵除污機和2臺細格柵螺旋壓榨機。
細格柵的操作方式分就地手動、時間控制和液位差控制三種方式。
當細格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“就地手動”時，可通過操作箱上的“
啟動”/“停止”按鈕來控制細格柵除污機1#啟動和停止，并將其狀態信號傳送到PLC1。
當細格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“時間控制”時，PLC1按照預先設定的
時間（通過監控計算機或操作終端設定）來控制細格柵除污機1#間隔動作。
當細格柵除污機1#控制箱上的控制轉換開關置于“液位差控制”時，當細格柵除污機前
后的液位差大于PLC1的設定值（通過監控計算機或操作終端設定），PLC1輸出細格柵除污機1#
啟動信號，細格柵除污機1#立即啟動。如果液位仍然增加到最后液位時，細格柵除污機1#繼續
工作并且給出一個報警信號。當液位差回到正常值時，細格柵除污機1#按照正常順序工作。另
外，在細格柵除污機1#控制箱上設有“緊急停機”按鈕。當此按鈕按下時，在任何操作方式下
，細格柵除污機1#都停止運行。
當細格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“就地手動”時，可通過操作箱上的“
啟動”/“停止”按鈕來控制細格柵除污機2#啟動和停止，并將其狀態信號傳送到PLC1。
當細格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“時間控制”時，PLC1按照預先設定的
時間（通過監控計算機或操作終端設定）來控制細格柵除污機2#間隔動作。
當細格柵除污機2#控制箱上的控制轉換開關置于“液位差控制”時，當細格柵除污機前后的液
位差大于PLC1的設定值（通過監控計算機或操作終端設定），PLC1輸出細格柵除污機2#啟動信
號，細格柵除污機2#立即啟動。如果液位仍然增加到最后液位時，細格柵除污機2#繼續工作并
且給出一個報警信號。當液位差回到正常值時，細格柵除污機2#按照正常順序工作。另外，在
細格柵除污機2#控制箱上設有“緊急停機”按鈕。當此按鈕按下時，在任何操作方式下，細格
柵除污機2#都停止運行。
細格柵螺旋輸送機的控制分為就地手動和自動控制。
當細格柵螺旋輸送機操作箱上的控制按鈕置于“就地手動”時，通過操作其操作箱上的
“啟動”/“停止”按鈕來控制螺旋輸送機的啟停，并將其狀態信號送到PLC1。
當細格柵螺旋輸送機操作箱上的控制按鈕置于“自動控制”時，PLC1通過和細格柵除污
機的連鎖來控制螺旋輸送機的啟動和停止。螺旋輸送機應該首先啟動，一段時間（操作終端或
監控計算機設定）后格柵除污機才能啟動，停止的循序正好相反。另外，在螺旋輸送機操作箱
上設有“緊急停機”按鈕，當按下此按鈕時，在任何操作方式下，螺旋輸送機立即停止運行。
旋流沉砂池
旋流沉砂池的控制設備包括鼓風機、攪拌機、電動閥門、砂水分離器。其操作方式分為“就地手動”和“自動操作”。
當旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式選擇開關置于“就地手動”時，通過其控制箱上的操作按鈕來控制其啟動和停止。
當旋流沉砂池1#控制箱上的操作方式選擇開關置于“自動操作”時，PLC控制系統完成鼓風機和沙水分離器的定時連鎖控制。
當旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式選擇開關置于“就地手動”時，通過其控制箱上的操作按鈕來控制其啟動和停止。
當旋流沉砂池2#控制箱上的操作方式選擇開關置于“自動操作”時，PLC控制系統完成鼓風機和沙水分離器的定時連鎖控制。
沉淀池和配水井
沉淀池設備的控制包括2臺全橋式周邊傳動刮吸泥機，其操作方式分為“就地手動”和“自動操作”。
當刮吸泥機操作箱上的操作方式選擇開關置于“就地手動”時，通過其操作箱上的“啟動”/“停止”按鈕來控制刮吸泥機的啟停。
當操作箱上的選擇開關置于“自動操作”時，PLC控制系統根據工藝要求自動完成刮吸泥機的啟停。
曝氣池和鼓風機房
生物池和鼓風機房的控制設備包括：8臺低速水下攪拌器，3臺單級離心鼓風機，4臺潛水回流泵及管式曝氣管。
A．工藝參數檢測
在曝氣池和鼓風機房設置一套壓力變送器，一套氣體流量計、 一套溶體氧分析儀、二套酸度及溫度儀 ，所測數據為：鼓風機出口總管壓力、進入曝氣池的空氣流量、曝氣池的溶解氧數值、曝氣池酸度和溫度數值。這些信號均以1～5VDC的標準信號送入PLC系統，并設有現場液晶數字顯示。
B．設備控制
8臺低速水下攪拌器的控制方式為“就地手動”和“自動操作”。
當低速水下攪拌器箱上的選擇開關置于“手動操作”時，通過其相應的操作箱上的“啟動”/“停止”按鈕控制水下攪拌器的啟停。
當低速水下攪拌器箱上的選擇開關置于“自動操作”時，PLC根據和鼓風機系統PLC的聯鎖，自動控制8臺水下攪拌器的動作。
當鼓風機系統（成套）的采用就地操作時，由鼓風機PLC提供手動操作，而其選擇自動操作時，由PLC1根據工藝，依據生物池溶解氧的含量控制鼓風機導葉，進而完成對鼓風機出風量的控制。氧溶解的連鎖值可在PLC操作終端和監控計算機上設定。
污泥回流泵
在污泥回流泵房內有3臺泵（2用1備）其開泵時間及泵的數量由PLC系統進行控制。 PLC與泵的啟動/停止信號聯鎖。PLC顯示每臺泵的“啟動、停止、故障”信號。
在泵房后的剩余污泥電動閥由PLC控制其定時開停，當檢測二沉池內的泥位高于限定值，電動閥則連續運行，直至池內的泥位達到正常時剩余污泥電動閥恢復定時開停狀態。
紫外消毒池
設置兩臺濁紫外消毒機、一臺潛水泵
出水計量槽
設置一套超聲波液位計，一套COD在線檢測儀
配電系統
對配電房內的斷路器、自動重合器、自動分斷器、總電流、總電壓、總功率、總無功電能消耗、變壓器的油溫、瓦斯保護、過負荷進行檢測。
2、監控畫面
廠級顯示：包含整個供水系統的運行狀態總貌，顯示出主設備的狀態、有關參數以及控制回路中過程變量與設定值的偏差。可以采用一次擊鍵即能調出用于監控的其它顯示畫面。若任一監控回路出現報警，用改變顏色的方式進行提示。
功能組顯示：包含過程輸入變量、報警條件、輸出值、設定值、回路標號、縮寫的文字標題、控制方式、報警值等。功能組顯示畫面包含所有調節回路及順控回路。
細節顯示：細節顯示可觀察以某一回路為基礎的所有信息，細節顯示畫面所包含的每一回路的有關信息，其細節可與用戶協商。
標準畫面顯示：包含報警顯示、趨勢顯示、成組顯示、棒圖顯示等。
其它顯示：包含幫助顯示、系統狀態顯示等。
報表打印：使用用戶指定的格式將所有歷史記錄制成打印表格。報表包含交接班記錄、日報、月報、操作記錄、設備運行記錄等。
歷史數據的存儲和檢索：對重要的過程數據和計算數據進行在線存儲，并可保存至少48小時，當發生事故時可以立即調出相應的趨勢畫面。用戶可定期將這些數據轉存成歷史數據。用戶可以根據數據的組號、測點號、測點名稱、時間間距等任一項目來檢索所存儲的歷史數據。
3、工業電視監視系統
連續監視廠前區、粗格柵及進水泵房、細格柵間、旋轉沉淀池、生物池、鼓風機房、沉淀池、污泥脫水機房設備運行狀態。
4、污水處理I/O點表設計
本廠房監控系統的現場I/O點設計，有以下三部分系統：進水泵房控制站（粗格柵、進水泵房、細格柵、沉沙池、初沉池等）、鼓風機房控制站（鼓風機房、A/O生化池、回流污泥泵井、配電站等）、脫水機房控制站（脫水機房、二沉池、消毒槽、計量槽等），設備I/O點配置要求如下（含20%的余量）：
進水泵房控制系統：
DI：共67點
DO：共46點
AI：共16點
AO：共6點
鼓風機房控制系統：
DI：共146點
DO：共84點
AI：共26點
AO：共14點
脫水機房控制系統：
DI：共84點
DO：共43點
AI：共11點AO：共5點
5、電力系統監控設計
高壓配電系統包括有：進線配電回路、母聯回路和饋出配電回路，有關系統監控信息如下：
回路遙測信息（AI）：各進線和饋出等所有回路的電氣參數，包括三相電壓、電流、頻率、功率因數、有功、無功功率和電度。
回路遙信信息（DI）：各進線、饋出和母聯開關、接地開關狀態、抽屜操作柜位置和本地遠程切換開關狀態，過流、速斷保護等故障信息。
回路遙控信息（D0）：控制各進線、饋出和母聯開關閉合操作。
高壓保護信息（可選）：包括有進線回路電網故障時的電壓、電流波形（故障錄波），回路保護動作的時間和事件記錄，電網諧波分量。便于分析供電電網波動、雷擊時，電網電壓參數。
針對以上要求，現有的電力監控系統只是部分配電回路局部實現了信息采集功能，系統改造方案推薦采用以配電回路為獨立監控對象的智能回路采集儀結構，實現高壓配電系統的集中監控和數據采集。
1）電力系統特性說明
電力系統的特殊性主要表現為回路特性和參數特性，具體為：
回路特性：電力系統按電壓等級區分，包括有220KV/110KV/35KV/10KV/ 0.4KV，系統是由許多結構完全一致的電氣回路組成，首先依據各回路的電壓等級不同，電氣回路有不同的監控要求，同一電壓等級的回路又因其負荷大小（主要指低壓回路0.4KV）也存在不同的監控要求；將以上要求規范化，可以看出電力監控對象是由一定類型的標準的監控回路組成。
參數特性：電力系統每一個監控回路的監控參數非常多，包括電壓、電流、功率、頻率、有功功率、電度以及無功參數等，傳統方案采用變送器+采集設備配置,監控系統投資大、接線復雜。但考慮到同一回路所有電氣參數之間的特殊性，它們之間存在一個內在的關聯本質，只需高速采集系統的電壓、電流信號，該回路的所有電氣參數均可通過計算得到。這就是電力系統的參數特性,基于電力監控回路的參數特征，應運而生的交流采樣系統即電力智能監測儀包括有美國的AAP系列和瑞士DAE系列等眾多品牌，使電力監控系統的結構發生了革命性的變化，可靠性高、最小分散至每個單一回路的系統是電力監控系統的最新結構特征。
2）智能電力采集儀
一般智能監測儀：能適應三相三線和三相四線回路接線方法，同時測量并本地顯示電壓、電流、有功、無功、頻率、功率因數和電度，系統檢測精度電壓、電流0.2%，其它參數為1%，標準RS485通訊接口。
回路智能監測儀（RTU）：在具備上面檢測基礎上，考慮電力對象的回路特性，配有開關量輸入輸出功能（4入2出），稱之為智能回路電力監測儀，可完全按回路數量配備監測儀表。
智能遙信、遙測、遙控模塊：多路（16路）遙信和遙測輸入或六路遙控輸出，具有標準RS485通訊接口，方便和智能監測儀連接在統一現場總線，輔助系統采集其它環境和單回路電流變量。
SOE遙信模塊：32路遙信量輸入，開關變位具備帶時間記錄的SOE功能。
PLC集中采集系統：為通用集中采集設備，可輔助電力智能采集儀，組成性能價格比優越的電力監控系統。
（3）高壓配電監控系統設計
高壓配電系統的最大特征是，配電回路少（相對于低壓配電回路），回路監控信息量大，應該說采用回路監測儀（RTU）實現集中監控為最佳方案。
系統具體實施時，只要在每臺高壓配電柜內安裝一臺智能回路監測儀，通過對現有高壓配電柜內二次接線的改造，正確連接PT、CT和遙信、遙控信號，利用回路監測儀自帶RS485通訊接口與中央計算機連接通訊。
另外，RS485通訊總線最大通訊距離和設備數分別為1200m和32臺，具體設計實施應控制在1000m和25臺左右，確保系統循環通訊周期和擴展能力。
6、動力網絡監控總圖