1.污水处理工艺流程

2.系统描述

     本设计方案选用的控制系统是一个开放式网络集成控制系统。系统主要由中央控制站、现场控制站和远程4G网络系统组成，完成污水处理设备运行状态监控、仪表检测、数据处理、故障短信报警、远程手机APP监控、通过广域网远程传到全国污水运营中心。当下位某个分站设备故障时，其余分站不受影响；当上位设备故障时，下位各控制设备仍可继续工作而不影响整个工艺过程控制，达到使控制危险分散、提高系统可靠性的目的，本工程计算机监控系统由中央控制站、现场控制站( 西门子PLC)和广州巨控GRM500  PLC专用4G无线网络组成。

2.系统构成

2.1中央控制站

中央控制站设于中控室，由一台监控工业计算机、一台打印机、一组不间断电源(UPS)、操作台、通讯装置等组成。

中央控制站通过工业以太网络向下采集现场控制站传来的各类数据和信号，进行数据的存储、趋势曲线绘制、报表打印、过程监视和故障报警等工作，并可对现场设备进行直接控制。

2.2现场控制站

      本工程在变电所(PLC1)

PLC站的I/O配置如下：

PLC1       DI             DO               AI           AO

使用I/O   144             47               11            1

配置I/O   160             64               16            4

现场控制站主要由可编程控制器PLC、UPS和过电压保护装置等组成。PLC系统结构简单、使用方便、输入输出控制点有15%的余量。

2.3本地网络系统

现场控制站、中央控制站等以工业以太网络连接，通讯介质为多模光纤，通讯速率为100Mbps.

2.4 远程4G网络系统

经过前期调研和实验测试我们使用广州巨控GRM500模块，通过4G网络实现云监控和PLC与数据中心的通讯，GRM500通过485接口与S7-200连接，采用PPI协议。

2.4.1 通过手机网页和APP随时监控水池液位，提升泵回流泵的运行，故障状态，流量、用电量、进出水温度、压力等。
2.4.2 通过手机APP控制S7-200，启停水泵、出水阀、排泥阀、手自动切换。
2.4.3 当水泵故障，压力温度过高时，短信通知，并拨号给值班人员报警。

2.4.4 全国污水运营中心不用固定IP，能上外网通过http接口读取GRM500发过来的实时数据，历史数据，海量数据处理。

2.4.5 定时存储GRM500模块数据词典里面的数据，并上传到云服务器，形成历史数据，断线续传。

具体如下：

                             图2.系统结构图

在中控室安装一台广州GRM500工业无线通讯模块，将该控制器的RS485口和S7-200上的PPI通讯口用通讯线直接连接起来，PPI九针口的3接GRM500 RS485口的A,  PPI九针口的8接GRM500 RS485接口的B。

                       图3.接线图

利用GRM500配套软件GRMDEV对GRM500进行配置，过程如下：

                                图4.配置流程图

3.仪表参数列表

（一）超声波液位计

   1.液位计编号：L201                                        

   2.液位计型号：  4-20mA    一体式                          

   3.变送器电源：220VAC                                      

   4.液位计安装地点：集水池                                    

   5.安装：  固定架顶部安装                                         

   6.环境温度：-15-40℃                                                   

   7.连接管材质： /                                            

   8.正常值： /                                                

   9.介质：污水    温度：常温      压力：常压

   10.输出信号：4-20mA（对应液位0-4m）                              

   11.显示要求：现场显示瞬时值，控制室显示瞬时值。             

   12.数据打印：最大值/日、最小值/日、月平均值/日               

   13.控制设备：见《自控仪表设计说明》                        

   14.控制要求：见《自控仪表设计说明》                         

   15.报警： L201>-2.8m(报警值可由操作员调整)                        

（二）PH计

     1.PH计编号：PH801、PH802                                          

     2.PH计型号：4~20mA  Memosens 电极                                              

3.变送器电源：220VAC                                          

4.安装地点：PH调节池                                         

5.安装方式：传感器支架固定，变送器安装在现场仪表箱内                

6.测量管公称直径： /                                            

7.连接管材质： /                                                  

8.正常值：6-9                     测量范围：1-14

9.介质：污水                      温度：常温

10.输出信号：4-20mA（对应PH：1-14）                           

11.显示要求：现场和中控室显示瞬时值                               

12.数据打印：每日波动曲线                                   

13.控制设备：酸投加装置（SC01A~SC01B）/碱投加装置（ZB01A~ZB01B）                                              

14.控制要求：  /                                                  

15.报警：PH<5.5或PH>9.5（报警值可由操作员调整）            

（三）电磁流量计

1.流量计编号：F801                                             

2.流量计型号：DN200 4~20mA 分体式                                                      

3.变送器电源：220VAC                                         

4.流量计安装地点：调节池至混凝反应池管上（计量井内）                               

5.安装方式：传感器安装在出水测量管上，变送器安装在现场仪表箱内。  

6.测量管公称直径：DN200                                       

7.环境温度：-15-40℃                                           

8.正常值：100m³/h                最大流量：110 m³/h

9.介质：污水      温度：常温       压力：常压

10.输出信号 ：4-20mA（对应流量0-200m³/h）                          

11.显示要求：现场显示瞬时值，控制室显示瞬时值                   

12.数据打印：流量曲线/日、累计流量/日、累计流量/月和累计流量/年 

13.控制设备：  电动调节阀（PV01A）                                              

14.控制要求：   /                                                  

15.报警：    /                                                  

（四）PLC专用4G无线模块

4.系统效果

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