水厂自控系统方案

系统方案介绍

1 概述

本工程是神华乌海能源公司西来峰工业园区供水工程，系统由配水泵站、调节池、调节泵站、水旋池、澄清池、排泥泵站、投药间、加压泵站等主要设备及工艺系统组成。

1.1工程主要原始资料

1室外环境温度：多年平均气温 9.6℃ 极端最高气温(历年极端最高气温) 40.2℃ 极端最低气温(历年极端最低气温) -32.6℃ 2海拔高度：1124.35m 3安装现场地震列度：VIII度

4 室内环境湿度：最高100％，最低10％ 5污秽等级：III级（按Ⅳ设计）

2 规范和标准

应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求： NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定 CECS81：96 工业计算机监控系统抗干扰技术规范 1998.09.30 火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定 GB 11920-98 电站电气部分集中控制装置通用技术条件 GB 4720-84 低压电器控设备

JB 616-84 电力系统二次电路用屏（台）通用技术条件 TEC 144

低压开关和控制设备的外壳防护等级

ANSI 488 可编程仪器的数字接口 ISA --55.2 过程运算的二进制逻辑图 ISA --55.3 过程操作的二进制逻辑图 ISA --55.4 仪表回路图

NEMA --ICS4 工业控制设备及系统的端子板 NEMA --ICS6 工业控制设备及系统的外壳 DL 5028 电力工程制图标准

TCP/IP 网络通讯协议 IEEE802 局域网标准 05X101-2 地下通信线敷设

HG/T20509-2000 仪表供电设计规范 HG/T29507-2000 自动化仪表选型规定 HG/T20513-2000 仪表系统接地 HG/T 20508-2000 控制室设计规定 HG/T 20700-2000 可编程控制系统工程设计规定 GB50217-1994 电力工程电缆设计规定 HG/T20505-2000 过程测量和控制功能标志及图形符号 GB／T 50314—2000 智能建筑设计标准 DB32/191-1998 建筑智能化系统工程设计标准

CECS/119-2000 城市住宅建筑综合布线系统工程设计规范 GB/T50311-2000 建筑与建筑群综合面线系统工程设计规范 JGJ/T16-92 民用建筑电气设计规范

GB/50198-94 民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB14050-93 系统接地的型式及安全技术要求 GA/T75-94 安全防范工程程序与要求 GA/T308-2001 安全防范工程验收规则 GBJ 115 工业电视系统工程设计规范 GA/74-94 安全检查防范系统通作图形符号 GB／T 50314—2000 《智能建筑设计标准》 DB32/191-1998 《建筑智能化系统工程设计标准》 JGJ/T16-92 《民用建筑电气设计规范》

安全标准UL/CSA (UL 1950, CSA22.2-950, IEC950) EMC FCC part 15 Class A, Industry,中国CCC认证

加拿大工业等级 A, EN55022 Class A, EN55024, EN61000-3-2 所有标准均会被修改，供货商在设备设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本的中国国家标准和行业标准。

3 运行和设计条件

3.1 设备运行的环境要求

1室外环境温度：多年平均气温 9.6℃ 极端最高气温(历年极端最高气温) 40.2℃ 极端最低气温(历年极端最低气温) -32.6℃ 2海拔高度：1124.35m 3安装现场地震列度：VIII度

4 室内环境湿度：最高100％，最低10％ 5污秽等级：III级（按Ⅳ设计） 3.2 工程条件 1.厂用电系统概况 2.系统频率

50Hz

AC220V、DC24V

3.控制系统电压 4.接地方式

安全地直接接入厂区接地网

屏蔽、信号地单独接地 5.安装地点 室内或地下

4 自动化控制系统工艺方案及流程图

4.1工艺流程图：

4.2 自动化控制系统的设计目标

在提高水厂技术水平的前提下，充分考虑本工程水处理工艺的特性。配置均按水厂现场无人值守，设备运行全自动化、污水厂中控室集中监视操作的水厂运行管理模式实施，具体的目标是：

1．集中管理、分散控制

基于工业以太网的中央监控系统——中央控制室负责全厂运行监控、生产管理和信息服务；基于PLC和现场总线的智能化现场控制系统——分控站完成各工

艺段及辖区内的工艺数据采集，工艺设备控制，工艺过程协调。

2．网络化、数字化、智能化

中央控制室和各分控站的连接基于光纤环的工业以太网；在线测量仪表、在线式分析仪器和电动执行器是具有微处理器的分布式智能设备。

3．功能完善、管理有序

中央控制室实施全厂的运行监视、生产调度、质量控制、设备管理和信息服务，采用分级授权方式实现系统和现场设备的操作和管理；通过DLP显示屏和投影机阵列相组合的方式，同时显示静态和动态运行工况；闭路电视监控系统，监视主要生产设施的运行。

自动控制回路具有手动、自动和遥控三种运行模式，设置就地操作装置，用于现场控制和调试；电控设备具有现场手动控制（机旁控制箱）、就地手动控制（就地控制操作界面）和遥控及自动控制（现场控制系统或中央控制系统）；仪表配置简洁、可靠、实用，满足水厂处理工艺的要求，连续监测水处理过程；成套设备（装置）的控制系统利用厂商配套提供的成熟设备。

4．可靠性设计

采用全数字化现场总线分散式控制，使得整个污水处理厂的自动化控制不依赖于一个控制装置或系统，有利于提高控制系统的整体可靠性。即使中央控制室因故障停止运行，各现场监控系统仍可按照原来的模式独立运行。

各分控站承担辖区内现场设备的直接控制，可以独立运行，从而降低了中央控制系统和其它分控站运行故障所带来的风险。

采用先进的智能化的仪表和控制设备，利用其具有的自检、自校和故障隔离功能，进一步提高设备故障的检出率，缩小局部故障的影响范围。

在极端情况时，如控制系统出现故障，造成局部设备运行失控，通过现场的手动操作仍可以维持全厂的生产过程。

5．防雷、过电压保护及接地

根据系统需要，对中央控制室、分控站的电源进线设置两级避雷器和退耦分压器。对非光缆通讯网络端口、仪表电源、以及4~20mA模拟信号端口配置相应的防雷过电压保护器件。

接地装置按照国家标准，根据系统接地要求可分别接地。自控仪表系统工作

接地采用独立的接地系统，不与电气系统接地系统相连。

4.3 自动化控制系统的设计原则

系统应高度可靠，其本身的局部故障不应影响现场设备的正常运行； 系统成熟、可靠、先进、性价比高。系统配置和设备选型符合计算机发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，使系统达到当前的国际先进水平；

系统为全分布、全开放自动化控制系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护应用资源和投资，分布式数据库及软件模块化结构化设计，使系统能适应功能的增加和规模的扩充；

系统实时性好、抗干扰能力强，采用国际流行组态软件，人机接口界面友好，操作方便；

遵循国内、国际标准。

5 系统方案

水厂计算机控制管理系统拟采用三级监控结构，由工厂管理级、区域监控级、现场测控级组成，对应于中央控制系统、现场控制系统、现场控制设备和仪表三个层面，三者之间由信息（数据）网络和控制网络连接。信息（数据）网络仍采用工业以太网，控制网络仍采用现场总线和I/O相结合方式。

由可编程序控制器（PLC）、现场总线网络、现场控制I/O设备和自动化仪表组成的现场控制系统----分控站，对水厂各过程进行分散控制；再由工业以太网、数据服务器、监控计算机组成的中央控制系统----中央控制室，对全厂实行集中管理。

工业以太网系统仍采用环形光纤网络，100Mbps传输速率，全双工通信。 1．中央控制系统

全厂控制中心设在净水厂区中心控制室内。配水厂区控制中心设在配水泵站中心控制室内，配水厂区与净水厂区之间采用光缆进行通讯。全厂控制中心设有2台操作站计算机、

1台视频管理计算机、1台工程师站、大屏幕投影系统、不间断供电电源、1套事件数据图表打印记录装置。配水厂区控制中心设有1台操作站计算机、1台视频管理计算机、不间断供电电源。中心控制系统通过工业以太网与各现场分控站

PLC连接。

2台操作站可分别用于不同的监控或监视，互为备用，构成监控的操作站。大屏幕背投由VGA矩阵控制，负责将改造后全厂生产工艺动态数据送到背投显示。大屏幕背投影仪与多台计算机连接，能够独立工作，而不依附于中控室的数据服务器和操作监控计算机。

中控室完成全厂自动控制和生产的管理，它集中监视、管理、控制整个水厂的全部生产过程和工艺过程。对生产过程的自动控制、自动保护、自动操作、总调节、以及工艺流程中的各重要参数、设备工况等都进行在线实时监控。

数据库服务器和监控工作站采用具有C/S（客户机/服务器）结构形式100M交换式的计算机局域网络。

2．现场控制系统

具有PLC，配置操作界面可视化、无人值守的分控站，可以独立运行。 现场总线是将自动化最底层的现场控制设备和自动化测控仪表互连的实时通信网络，遵循ISO的OSI开放系统互连通信协议。用户可以自由选择不同制造商的性能价格比最优的现场设备或仪表，实现“即换即用”。 3．现场控制设备及测控仪表

主要电控设备的控制采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式，控制级别由高到低为：手动控制、遥控控制、自动控制：

1）手动模式：通过就地电控箱或MCC开关柜的按钮实现对设备的启停操作。 2）遥控模式：即远程手动控制方式。操作人员通过分控站操作面板或中控室监控操作站用鼠标器或键盘来控制现场设备。

3）自动方式：设备的运行完全由各分控站PLC根据水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制，而不需要人工干予。

对于不具有现场总线接口的现场控制设备和测控仪表，采用远程I/O单元或分散式I/O模块作为现场总线接口。

5.1 系统组成及功能

按照工艺及控制对象的功能、设备量，根据改造工程工艺流程和平面布置，设立3个分控站，净水厂2个、配水厂1个。

每个分控站由设1套可编程控制器PLC，1台现场操作显示单元OP、1台UPS电源、以及辖区内的自控仪表、设备等组成。

每个分控站均可独立运行，且均具有监控的功能，均可作为临时中控室，可进行全厂数据采集，程序下载等功能。

5.2 测控内容 1 净水厂区 1.1 闸阀井

闸阀井控制范围：2台流量计。由于电磁流量计距离中控室PLC柜距离太长，无法通过控制电缆上传流量信号，因此采用现场总线方式连接，在电磁流量计就地增加一个现场总线AI模块，通过双绞线上传至中控室现场总线主控器，将现场总线主控器与PLC连接，实现流量信号的上传。

供水管流量； 1.2调节泵站

调节泵站控制范围：4台螺旋离心式潜水泵，4台出水管电动阀门，泵站出口阀门井1台电动阀门，4台压力变送器，1台液位计。

阀门及水泵的工作状态； 水泵出口压力； 调节泵站液位高低；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

1.3水旋池

水旋池控制范围：1台进水管电动阀门、1台出水管电动阀门，2台流量计，并且通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待监控系统厂家与控制屏厂家协商确定）连接水旋池搅拌机控制屏，通过通讯方式监视搅拌机运行工况，也可通过通讯方式控制搅拌机启停，并且反映搅拌机工作状态；水旋池搅拌机自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。控制系统按2座水旋池考虑。

阀门工作状态；

水旋池进、出水管流量；

1.4 澄清池

澄清池控制范围：1台进水管电动阀门、1台出水管电动阀门，2台流量计，1台浊度仪，并且通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）连接澄清池刮泥机及搅拌机控制屏，通过通讯方式监视刮泥机及搅拌机运行工况，也可通过通讯方式控制刮泥机及搅拌机启停，并且反应刮泥机及搅拌机工作状态；澄清池刮泥机及搅拌机自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。控制系统按2座澄清池考虑。

阀门工作状态； 澄清池出口浊度； 澄清池进、出水管流量；

1.5投药间

加药系统控制范围：通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）控制阀门及加药泵的工作；加药系统自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。

加药池液位高低；

阀门及加药泵的工作状态（通过RS485通讯接口，具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）；

加药泵转速及注塞行程的调节与显示（通过RS485通讯接口，具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）；

1.6排泥泵站

排泥泵站控制范围：4台排泥渣浆泵，4台进水管电动阀门、4台出水管电动阀门，4台廊道电动阀门，3台压力变送器。

水泵进、出口压力； 阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态； 1.7 吸水井

吸水井控制范围：1台液位计。 吸水井水位状态； 1.8 二级泵站

二级泵站控制范围：3台卧式离心泵，3台进水管电动阀门、3台出水管电动阀门，3台出水管液控止回阀，6台压力变送器，3台压力开关，2台流量计，1台32路温度巡检仪，阀门井5台电动阀门。

水泵进、出口压力； 出水流量； 电机温度；

阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

2 配水厂区 2.1 清水池

清水池控制范围：进水阀门井5台电动阀门，出水阀门井2台电动阀门，2台液位计， 2台流量计。

清水池水位状态； 阀门工作状态； 进水流量；

2.2 配水泵站

配水泵站控制范围： 9台卧式离心泵，9台进水管电动阀门、9台出水管电动阀门，9台出水管液控止回阀，18台压力变送器，9台压力开关，6台流量计，进水阀门井2台电动阀门，3个出水阀门井共21台电动阀门。

水泵进、出口压力；

出口流量；

阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态； 5.3 I/O表 系统配置I/O如下:

系统 闸阀井 调节泵站 水旋池 澄清池 净水厂区 投药间 排泥泵站 吸水井 二级泵站 总数 清水池 配水厂区 配水泵站 总数 合计 初步AI 2 5 4 6 3 1 8 29 4 24 28 57 初步DI 45 20 20 80 79 244 35 322 357 601 初步DO 18 8 8 预留约20%的余量 32 31 97 14 127 141 238 预留约20%的余量 1 配置AI 配置DI 配置DO RS485 2 2

6软件系统方案

6.1 操作系统(OS)软件

运行于工作站中的操作系统(OS)软件,是计算机正常运行的基础和一切应用软件的基础平台。

操作系统软件均采用Microsoft Windows系列操作系统。Microsoft Windows系列操作系统是一个多任务窗口式操作平台。工作站采用Windows XP操作系

统,Microsoft Windows系列操作系统是基于客户机/服务器体系结构的多进程多线程操作系统，计算机网络符合国际开放式标准，所建立的LAN符合IEEE802.3u标准，网络通讯支持TCP/IP通信规约，支持各种网络资源的共享，是能支持几乎所有新一代微处理器，同时又能兼容当前所有的网络协议的操作系统。

Windows XP建立在成熟的Windows 2000操作系统基础之上，Windows XP提供了可靠的功能特性，足以确保计算机长时间稳定运行。Windows XP不仅在稳定性方面取得了长足进展，还可以提供轻松的针对系统问题进行恢复。

Windows XP具有以下特点和优点：

依赖最为可靠的Windows体系结构。Windows(R) XP建立在 Windows 2000和 Windows NT(R) Workstation 所使用的核心软件代码之上。这些代码，即所谓的 NT 内核或新的 Windows 引擎，使 Windows XP 与 Windows Me、Windows 98 或 Windows 95 相比更强大、更安全，也更稳定。

在系统故障情况下能将计算机回滚至原先正常状态。当重要的系统文件被更改或安装了不兼容的程序时，Windows(R) XP可帮助避免出现问题。此外，如果已经发生了严重的问题，Windows XP 能更容易地将计算机还原到正常操作状态。提供设备驱动程序回滚、上次的正确配置、系统还原的恢复方式。

关键性系统文件将永远处于安全状态。编写拙劣的程序和有缺陷的设备驱动程序是导致计算机出现问题的常见原因，而 Windows(R) XP可通过对重要系统文件的保护帮助您避免这些问题。

获取发送至桌面的最新更新内容。很少有其他事物比软件变化得更快。并且很少有例外，您的计算机一定包含来自众多不同来源的软件。使用最新、最好的新代码更新软件可以改进系统的性能和可靠性，但更新软件也可能会带来麻烦。Windows(R) XP让这一工作变得更加轻松。

使用最新硬件与设备。Windows(R) XP使新设备的安装和使用变得更加容易，同时它支持硬件技术方面的最新标准。这意味着在安装新硬件时可以花费更少的配置和故障排除时间，而将更多的时间投入工作。

可运行与原先版本Windows操作系统相兼容的软件产品。 6.2 数据库系统软件

数据库管理系统使用Microsoft SQL Server 2000。Microsoft SQL Server

2000采用分布式处理结构和先进的数据库管理系统，具有扩展性，可靠性，能够与Internet有机地结合，可以迅速开发新的因特网系统，可以直接存贮XML 数据，将搜索结果以 XML 格式输出，同时具有各种分析、预测等辅助决策功能。

Microsoft SQL Server 2000具有以下特点和优点： 操作的简易性

SQL Server 2000通用安装程序(Universal Installer)和数据库配置助手(Database Configuration Assistant)都是基于Java的应用，它们通过探测硬件特征和提示信息来安装、预调整和配置SQL数据库环境。

可扩展性

SQL Server 2000网络计算体系结构(Network ComCPMting Architecture NCA)引入了一个开放的、易于使用的方法，用来扩展具有多媒体数据类型(称为插件cartridge)的数据库。SQL为数据插件的开发人员提供了一组全面的API。它允许合作伙伴开发的数据插件具有与Oracle开发的数据插件相同的内部访问机制。合作开发商可以开发出高度客户化的数据插件，并满足日益增多的多媒体应用在性能上的要求。

安全性改进

SQL Server 2000引入了细粒度化的访问控制，并改进了多层环境的安全模式。细粒度化的访问控制使用参数驱动的、可扩展的应用上下文关系，从而允许应用根据用户属性控制用户的访问。中间层，特别是Web服务器或应用服务器，常常可能设置在防火墙上或防火墙外，为此，Oracle9i提供了这样一种能力，即限制一个中间层可以连接哪些用户，以及将中间层作为一个特殊用户进行审计。

复制功能

SQL Server 2000高级复制(Advanced Replication)功能包含重要的性能改进和重要的新功能，其目标特别针对正在部署办公前台(Front-office)自动化应用的用户。

性能改进

SQL Server 2000继续将更多的复制代码迁移到数据库内核之中，以进一步提高复制性能。内部包能够安全地防止用户的干涉，而不至因此而需要重新生成。快照刷新性能也进行了改进。当\"推\"状态能够充分利用内部包所提供的性能优势时，\"拉\"状态的性能就会大大提高，因为它大大减少了所需回程(round-trip)

的数目。这种优化对大型刷新群组的用户特别有益。

自动复制

在SQL Server 2000中有许多特性被设计用于帮助用户实现前台办公自动化应用，特别是繁杂(mass)的分布式应用。快照刷新群组模板、在Oracle复制管理器中附加的监视能力，以及脱机安装都允许管理员集中定义和管理数百个远程快照站点。快照刷新组模板允许在主侧(master-side)为远程快照进行定义。

网络功能

SQL Server 2000提供了先进的网络特性和管理能力，并引入了SQL安全目录(Oracle Secure Directory-OSD)服务。网络管理通过自动配置Net9，以及将管理功能集成至Oracle企业管理器从而得到了大大简化。

6.3监控软件方案

监控软件配置易控运行版软件。

本监控系统软件是精心打造的一套基于Microsoft最新操作平台.net的组态式工业自动化监控系统软件。具有领先的技术优势，是完全基于Microsoft最新操作平台.Net Framework之上的组态软件；功能强大，唯一能将C#高级语言程序开发能力和组态式监控软件的丰富功能集成为一体，内置大量设备通信驱动程序、复合动画、MSN报警等创新功能；界面表现能力最强，达到专业级图形系统的水平，动画能力一流，网络能力强大，架构优越，易于维护和扩展和易学易用等大量优势，是新一代的监控系统平台软件。在系统中开发和其它相对独立系统的通信接口时，快捷、不易于出错；开发出来的监控工程界面精美，而且工程开发的时间相对其它软件缩短30% 。

本监控系统坚持“一切以用户为中心”的产品理念,通过采用.net这一革命性平台所引领的一系列最新技术，使软件更加健壮和稳定；功能更加丰富，具有如复合动画、内置设备数据通信网关、将报警信息送入即时消息软件等许多开创性的功能；软件更加易学易用，监控系统的开发时间缩短百分之三十；软件的画面开发能力可媲美专业级图形处理软件；具有全方位的开放架构、扩展容易。

本监控系统软件提供了一系列针对控制系统的监视、控制和管理的功能和工具。你可以使用本监控系统的一部分或全部达到如下目的：

以图形及动画的方式直观监视控制系统的工作状况，了解警告信息等

本监控系统能读取现场控制设备的内部状态和信息，并将这些信息以非常直观的图形化的形式显示出来，使得对系统的运行情况一目了然。

对控制系统进行参数设置、发送指令等，干预和影响控制流程

本监控系统能将数据写入现场控制设备，数据的输入是通过点击、拖动、键盘或者在屏幕上的虚拟键盘来进行的。

辅助控制系统进行运算控制

一些复杂的数学计算对PLC等控制器来说是比较难以实现的，本监控系统则可以充分利用电脑的强大运算能力，来替这些控制器完成这部分工作。

对控制系统的数据进行历史存储、统计和报表，历史记录可以对控制系统所发生的事故等进行追忆和分析

本监控系统可以充分利用电脑的强大存储能力将读取到的现场控制设备的数据进行保存，对这些数据进行统计分析和报告。在用户系统发生事故和故障的时候，利用本监控系统多种形式记录的历史数据，可以对系统故障原因等进行分析定位，责任追查等。通过对数据的质量统计分析，还可以提高系统的运行效率，提升产品质量。

为用户的其它应用控制系统提供数据

本监控系统内置MODBUS、OPC等标准数据协议、接口，通过这些协议、接口可以方便的将本监控系统采集到的数据同其他控制系统共享。

作为“网关”在不同控制系统之间交换或转发数据

本监控系统具有强大的设备通信能力，能同时和具有不同通信协议硬件设备交换数据，本监控系统具有在设备间自动转发数据的能力，通过本监控系统，不同设备之间可以方便的相互交换数据，不需要增加昂贵的通信协议转换模块，可以为你节省硬件投资。

协调和管理多个控制系统

本监控系统能将多个控制系统联系起来，从而将若干个彼此孤立的系统构成一个有机的整体，协调各个部分的运行，因此能在更大范围内优化和管理生产过程，提高用户的整体生产效率。

冗余功能

为保证控制系统的稳定、持续、安全运行，本监控系统充分支持网络冗余、

工程冗余、设备冗余功能。免除了因为网络、控制计算机、或者硬件设备异常给你的系统稳定运行带来的困扰。从而有效地减少数据丢失的可能、增加了系统的可靠性、方便系统维护、系统能长时间连续稳定运行。为你的正常生产提供可靠保证。

具体特点：

技术领先，高端品质

本监控系统绝不是一个效仿的产品，始终坚持“一切以用户为中心”的产品理念，深谙用户需求和行业趋势，通过采用.net平台、基于网络、基于服务、基于协同、基于组件、基于XML等系列先进技术，造就了本监控系统的高端品质，引领了组态软件的新时代。

.net平台

微软.net战略，席卷全球：.net战略是微软是自从MS-DOS向Windows转化后的一次最为伟大的革命，是一个集全新商业模型、全新技术模型于一体的统一框架。截至2005年5月，全球100强和财富100强的总共166个企业中有92％已经采用.NET进行应用开发。微软计划在未来的十年中投入700亿美元用于.net研发投入。

“Microsoft .Net将在21世纪的头十年里发起计算和人们交流方式的革命” 。——微软公司董事会主席兼首席软件设计师 比尔·盖茨

基于网络技术

统一的控制、数据和信息平台是消除工厂“信息孤岛”的有利措施，网络技术已成为自动化生产领域中最普及的标准。本监控系统基于网络的设计有力保证复杂系统在网络环境下运行、在网络上实现复杂系统的优化控制与管理。

基于服务技术

基于服务这一以网络化、功能模块化为基础的革命性的思想，使工厂的自动化监控和管理能更有机和机密结合，提高了系统的灵活性；本监控系统基于服务的软件架构设计思想(SOA)将分布于网络中的软件资源看作是各种服务，这样企业的系统集成就会变得非常容易，集成所需要投入的资金也会非常少。

基于协同技术

企业已经由最初的单项技术的应用发展到了以集成和协同为趋势的一个新

的阶段，如何整合资源，协同工作已成为制造业企业信息化建设过程中急待解决的新问题和难点。本监控系统基于协同的应用模式能有效保证工厂信息和资源的共享，大幅度缩短产品的整体制造周期、提高产品质量、降低制造成本，保证企业的整体竞争优势，实现持续性发展。

基于组件技术

基于组件的软件开发是解决可重用性的关键，可以实现更有效率的管理，显著提高生产力。本监控系统的组件技术降低了对工程开发者的要求，使得开发的系统更加灵活，更加便于维护和升级。

基于XML技术

工厂各级系统中不同应用程序之间的数据交换至关重要，而XML作为一种基础技术在数据传送、数据处理领域扮演着重要的角色。本监控系统采用的XML技术有利于工厂数据流的标准化，易于同其他系统集成。

性能稳定、使用可靠

本监控系统是全球首款完全基于Microsoft最新操作平台.Net的通用组态式监控系统软件产品。通过采用.Net这一革命性平台所引领的一系列最新技术，使软件软件更加健壮和稳定。

能有效避免Windows系统中经常发生的“内存泄漏”、“内存崩溃”和“蓝屏”等系统死锁、崩溃现象。能有效预防和抑制由于动态链接库版本不同造成的“动态库梦魇”(DLL HELL)。

消除Windows注册表的依赖、复杂的安装和布置, 安装本监控系统不会污染用户计算机的系统目录和注册表，“即拷即用”，部署维护容易。

更广泛的操作系统的兼容，本监控系统支持.Net Framework所支持的所有Windows系统，如Windows 2000、XP、2003、最新的Windows Vista等，未来更可跨平台运行于Linux等系统之上。

本监控系统运行于基于代码的安全机制之下，比传统的Windows应用程序基于用户的安全机制具有更高的安全性。

功能丰富，创新卓越

精美画面：本监控系统的画面开发能力可媲美专业级图形处理软件，完美呈现监控对象，更使您的工程锦上添花。

逼真动画：复合动画是本监控系统的独有功能，用户无需编写大量复杂的脚本程序，通过简单地将多个图形对象组合到一起后，定义组合内部的图形对象的动画来轻松实现模拟和监视复杂的动态效果。还支持倾斜、纹理及渐变流动等十几种独有的动画。

图形操作：支持客户化的对象中心点、倾斜、旋转、对齐、翻转、镜像、组合和分解、层次处理、正交选项、属性提取等等功能。

智能图符：用户无需编写程序，通过定义组合图形属性、动画、事件而生成具有各种功能的动态图符，可重复使用。

强大的IO通信能力：支持常见PLC、DCS、板卡、智能仪表等。设备连接配置符合工程习惯，操作简单。支持设备离线通信、动态启停、采样优化、自动恢复通信功能。支持设备块数据和设备的历史数据。

内置设备数据通信网关：本监控系统独有功能。可在任意具有不同通信协议的PLC、智能设备和板卡等设备之间转发和交换数据，替代昂贵的通信模块，无需配线，无需编写脚本，节省硬件和开发投资。

完善的报警机制：提供强有力的报警显示及记录功能，包括越限、变化率、偏差、开关报警类型，进行分区和级别管理，操作方法简单，系统自动将报警信息写到报警存储文件或数据库中，运行时可自由组合过虑报警信息。将报警信息送入即时消息软件（MSN等）是本监控系统的独有功能，报警信息还可通过短信、电子邮件等送给任何地方的任何机器。

开放架构，灵活扩展：本监控系统具有全方位的开放架构，使功能扩展和定制都非常方便和灵活，为复杂工业大系统的控制和管理提供了强有力的平台和工具，本公司始终致力于帮助客户从整体上提高系统建设的投资回报率，使系统随时间推移而增值和延长项目的生命周期。用户可自由定义图形库和元素，可扩充新的图形工具，可添加自己的工具箱工具，可插入控件，可扩充设备通信程序，可通过用户程序，实现复杂的新功能等。

用户程序：比传统的“脚本”程序执行效率更高。同时支持图形模式和高级语言模式：图形化编程模式简单易用，无需记忆大量脚本指令，可使复杂的功能轻松实现。基于Microsoft最新面向对象的高级语言C#的用户程序编程模式为国内首创，为编程经验丰富的用户提供了更强大的用户程序能力，可以满足复

杂的工程需求。

安全管理：在本监控系统系统中，通过用户和安全区的配置来控制某些操作的权限，以保证系统的安全运行。另外，软件运行于基于代码的安全机制之下，更加安全。

支持多语言：本监控系统在国内第一个支持系统和工程的多语言。用户开发的同一多语言工程，可以在不同国家以当地的自然语言运行，还可以在多种自然语言之间自由切换，这为用户（在经济全球一体化浪潮下）开拓国际市场打下了坚实的基础。

其他支持功能：图库、控件(ActiveX控件和WinForm控件)、OPC、报表、配方、曲线(实时曲线、历史曲线、XY曲线和计划曲线等)、历史记录、事件记录、数据库访问(支持ODBC、ADO.net、Ole DB)、语音视频多媒体功能等等。

艺术设计，易学易用

“一切以用户为中心、友好、简单、容易、高效”的设计原则（COFSEE设计）是本监控系统最重要的设计原则之一。无论是从整体界面风格、用户工程的组织，还是从许多细小的功能细节上，都匠心独运，努力让用户熟悉和掌握本监控系统变得简单，二次开发过程轻松愉快且高效,工程开发时间缩短百分之三十。大量人性化的细节设计给予用户最大的灵活和方便，将带来用户体验全面、到位的提升。

简约的界面风格，简单的操作规则：本监控系统严格遵循Windows最新界面风格设计，界面清新亮丽，菜单简洁易懂，操作规则简单，图形化编程，表格式数据输入，用户交互性操作少，直观性强，使用方便，快捷。其所采用的界面风格已成为业界下一代高端产品的发展趋势。

分类管理，批量操作，提高效率：本监控系统将画面、数据库、动画、属性和事件等分组或分类进行管理，集中方便。同时提供大量批量操作功能，例如批量新建变量、批量设置IO通讯设备寄存器、与数据库变量批量连接等，使得大量重复性的工作可以一次完成，简单高效。

人性化细节设计，易学易用，事半功倍：人机界面是工作人员与计算机打交道的唯一的途径，只有保证程序人机界面的人性化，才能使工作更方便、更顺畅。人性化细节设计也是一个软件开发商的实力体现，是高端产品与中低端产品

的主要区别之一。本监控系统的设计深刻体现了“一切以用户为中心”，软件设计的细节之处无不完美呈现人性化理念。

系统扩展性

系统具有强大的可扩展性，具体表现在：

系统架构可灵活扩展。如：可以随意增减监控工作站的数目而对系统没有任何影响。

监测设备可灵活配置。如可在线启停现场设备的通信，可以将标记为失效进行维修，维修完毕后随时投入运行。

外围系统接口可灵活添加修改。当外围系统由于种种原因发生变化时，如监测数据点发生变化甚至通信协议发生变化时，仅需简单地通过修改系统配置即可完成而无需修改、调试软件程序。

系统根据不同的需求添加新的模块。例如：当原设计预案不能满足需求时，可随时调整预案，这些预案可以利用本监控系统软件本身所具有的强大的C#语言编程能力实现，也可以调用其它语言编写的专家系统。

系统开放性

系统提供数据库、OPC等标准接口。其他系统可以利用本监控系统软件这些标准接口与系统交换数据。

系统支持标准的第三方控件，如标准WinForm控件、ActiveX控件，这些控件可以灵活的嵌入系统画面供系统调用和访问。

系统提供对第三方程序集的调用支持，包括.net framework程序集以及用户采用任意.net语言编写的程序集。

系统内嵌对C#语言的支持，利用C#语言编写的用户程序，用户可以访问系统中的设备、画面、画面中的图形等等对象。

其它功能 支持多种通讯协议

本系统支持1000多种通信协议，市面上常见的驱动都已经开发完毕。如果需要的协议不在目前已经开发好的驱动里面，可以为用户定制开发对应的通信协议。但用户需要配合我们，给予我们对应的通信协议。

系统安全设置

系统设置多级权限，不同的权限功能有所不同 服务器客户端架构

支持服务器客户端的结构，可以CS和BS两种方式，通过局域网把各个采集终端的数据共享给有关部门领导及相关部门。

系统设计原则

该套软件系统开发坚持一下原则设计： 系统相应时间短，速度快。

功能强——能完美实现自动化和信息化需求，极大简化操作工的操作过程，大幅度降低管理的难度，能在更大范围内协调整个生产过程，提升整个生产线、车间乃至整个工厂的生产管理效率。对改善产品质量也有重要帮助。

界面友好、简单易用——人机接口友好美观，直观展现个过程中的多项功能，极大方便管理人员的操作和使用

技术领先——整个软件系统采用微软最新的.NET技术平台上开发，具有业内领先的技术优势，在Windows 7等最新操作系统下完美运行，保证了在未来进行技术改造等投资时，现有技术投入不落后，充分保护了投资。

稳定可靠——使用经过广泛验证的技术和平台，保证了系统的稳定可靠性性，使系统宕机时间最小化。

开放灵活、扩展性好——基于本监控系统的系统具有非常优良的产品架构和开放性，扩展灵活，未来的功能扩充和改造，不会破坏现有系统，这样能保证系统快速的升级，最小的生产线停机时间。

6.4 人机显示方案

监控系统的显示内容除包括文字、表格、图形(点图，线图，直方图，饼图，三维图表等)、曲线及报警外，还应包括水厂工艺布置图、管网系统的布置图，流程图等。这些数据和图形能在监控中心的显示屏上显示。

1) 概述

显示器件应为在线模式。与显示器之间的通讯应通过键盘和鼠标。 显示系统应包括一套标准显示和含有系统信息的菜单如：标记、报警一览等。

所有显示单元必须经过业主批准。

显示单元运用Windows环境的图形界面必须得到业主批准。所有显示应包括下列内容：

显示程序标题的标题框并允许窗口操纵。 列成表的可进行操纵的菜单条。

状态行应显示当前时间、日期和状态信息。 屏幕中间应包括模拟图形、趋势图和其它显示。 数据应在工程单元里显示。

系统应包括交互式显示编译程序，一个熟练的操纵人员能生成以下内容： 设备模拟 操作趋势图和表 帮助页

互交式模拟编译软件可成功地编辑用户标准符号库。显示单元应可控制

每个显示画面。字符定向图形系统是不接受的。

显示单元应包括但不限于以下内容： 在线操作员帮助页 模拟图 编辑表 状态表 数据表

图形/棒柱图，趋势图 报表

我公司在开始操作前，应提供图符、一览表、趋势图等基本图库，所有这些应征得业主同意。

2) 模拟图显示

模拟图应在显示器上显示。

操作员不用离开显示器便能更改模拟图上的信号值。修改时可利用键盘或鼠标。

操作员可以调用各种信息。包括当前信号值和其它属性如禁止状态等。信号信息以整屏明亮的对话框形式显示。

根据IEC73，报警及设备状态应着色显示。菜单中各单元内容的转换和返回主菜单中任意一点，可以通过鼠标单键操作来实现。

3) 色彩

应有256种以上前景色彩和256种以上背景色彩。 设备内容和流线等颜色应征得业主的同意。 4) 闪烁/动画

闪烁被定义为颜色和亮度的变化，动画被定义为符号(形状或细节)的变化或文字字符的变化(利用反向视觉)。可用其中一种方法提醒操作员状态发生变化。

5) 模拟量

数据要用工程单位的数字值和变化着的电平图像来表示。 6) 当前状态/报警

每个或双信号可以通过设备符号、图形、文字、闪烁或数字/文字/符号的动画用于报警。

我公司应设计一定数量的模拟图用以全厂的操作和监视，我公司应在投标文件中表示上述数量。

7) 报警表

报警表应按先进先出的原则按年月顺序滚动显示，报警量不少于500个输入。

此表应用不同颜色把当前报警信号和已经清除的报警信号区别开来。 每个输入应显示日期、时间、标识符、值(设定值或被清除的值)。 8) 状态表

状态变化记录表应按先进先出的次序滚动显示，状态量不少于500个输入。该表以日期、时间、标识符、状态来显示设备运行情况。

9) 趋势

趋势显示可以用棒状图或线状图显示历史趋势或当前趋势，操作人员可以在数据库中任选。当前趋势显示应根据实时原理不断校正。光标值也应被显示。

至少为4个参数的趋势图可以显示在同一个画面上，这组显示可以通过菜单进行选择。

操作员应可以方便地调整趋势显示的时间坐标或输入范围。

每个测量变量趋势图是以时间为背景的，正常周期至少为24小时，或是更适合于特定参数的其它时间比例，操作人员能够输入开始时间和结束时间。这些数据是以表格的形式在屏幕上显示并在打印机上打印。

操作员可以在适当的范围内选择实时趋势数据采样频率。 趋势显示窗口重叠在模拟图上可以取得较好的效果。 10)报表及打印功能

系统应提供一个报表生成器，自动生成客户化的日报表，阶段报表和事件驱动报表等。报表中有实时数据和统计数据，并可以插入说明文字(包括ASC字符和汉字)。系统生成的文本，表格，图形，报表等内容均可在网络打印机输出，带标记的事件可以实时打印。

日报表系统应记录系统内出现的重大事件。这些事件应包括但不限于如下： 报警

信号值的变化 操作员联机和关机 系统功能成功或失败

所有日报表信息应以文件方式存储以便归档。

我公司应对提供的信息格式和类别准备提议。这些提议应转交业主并征得业主的同意。

7 PLC控制系统方案

7.1 方案概述

按照工艺及控制对象的功能、设备量，根据改造工程工艺流程和平面布置，设立3个分控站，净水厂2个、配水厂1个。

每个分控站由设1套可编程控制器PLC，1台现场操作显示单元OP、1台UPS电源、以及辖区内的自控仪表、设备等组成。

每个分控站均可独立运行，且均具有监控的功能，均可作为临时中控室，可进行全厂数据采集，程序下载等功能。

7.2 测控内容 1 净水厂区

1.1 闸阀井

闸阀井控制范围：2台流量计。由于电磁流量计距离中控室PLC柜距离太长，无法通过控制电缆上传流量信号，因此采用现场总线方式连接，在电磁流量计就地增加一个现场总线AI模块，通过双绞线上传至中控室现场总线主控器，将现场总线主控器与PLC连接，实现流量信号的上传。

供水管流量；

1.2调节泵站

调节泵站控制范围：4台螺旋离心式潜水泵，4台出水管电动阀门，泵站出口阀门井1台电动阀门，4台压力变送器，1台液位计。

阀门及水泵的工作状态； 水泵出口压力； 调节泵站液位高低；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

1.3水旋池

水旋池控制范围：1台进水管电动阀门、1台出水管电动阀门，2台流量计，并且通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待监控系统厂家与控制屏厂家协商确定）连接水旋池搅拌机控制屏，通过通讯方式监视搅拌机运行工况，也可通过通讯方式控制搅拌机启停，并且反映搅拌机工作状态；水旋池搅拌机自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。控制系统按2座水旋池考虑。

阀门工作状态； 水旋池进、出水管流量；

1.4 澄清池

澄清池控制范围：1台进水管电动阀门、1台出水管电动阀门，2台流量计，1台浊度仪，并且通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）连接澄清池刮泥机及搅拌机控制屏，通过通讯方式监视刮泥机及搅拌机运行工况，也可通过通讯方式控制刮泥机及搅拌机启停，并且反应刮泥机及搅拌机工作状态；澄清池刮泥机及搅拌机自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。控制系统按2座澄清池考虑。

阀门工作状态； 澄清池出口浊度； 澄清池进、出水管流量；

1.5投药间

加药系统控制范围：通过RS485通讯接口（具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）控制阀门及加药泵的工作；加药系统自带控制屏，自成一套控制系统，正常运行工况时，上位机计算机监控系统只对其运行状态进行监视，不参与控制。

加药池液位高低；

阀门及加药泵的工作状态（通过RS485通讯接口，具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）；

加药泵转速及注塞行程的调节与显示（通过RS485通讯接口，具体的通讯接口及通讯规约待与控制屏厂家协商确定）；

1.6排泥泵站

排泥泵站控制范围：4台排泥渣浆泵，4台进水管电动阀门、4台出水管电动阀门，4台廊道电动阀门，3台压力变送器。

水泵进、出口压力； 阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

1.7 吸水井

吸水井控制范围：1台液位计。 吸水井水位状态； 1.8 二级泵站

二级泵站控制范围：3台卧式离心泵，3台进水管电动阀门、3台出水管电动阀门，3台出水管液控止回阀，6台压力变送器，3台压力开关，2台流量计，1台32路温度巡检仪，阀门井5台电动阀门。

水泵进、出口压力； 出水流量； 电机温度；

阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

2 配水厂区 2.1 清水池

清水池控制范围：进水阀门井5台电动阀门，出水阀门井2台电动阀门，2台液位计， 2台流量计。

清水池水位状态； 阀门工作状态； 进水流量；

2.2 配水泵站

配水泵站控制范围： 9台卧式离心泵，9台进水管电动阀门、9台出水管电动阀门，9台出水管液控止回阀，18台压力变送器，9台压力开关，6台流量计，进水阀门井2台电动阀门，3个出水阀门井共21台电动阀门。

水泵进、出口压力； 出口流量；

阀门及水泵的工作状态；

每台泵的工作电流、电压（通过智能仪表）； 低压配电系统进线开关状态；

7.3 系统功能

主要设备控制方式采用就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式；其它设备采用现场控制、中央控制的两层控制模式。

控制方式描述： 现场手动模式：

设备的现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时，通过现场控制箱或MCC控制柜上的按钮实现对设备的启/停、开/关操作。

就地检修维护：

现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式时，设备控制权在PLC控制站。操作人员通过PLC控制站的操作面板上选择“手动”方

式，利用监控画面或键盘对设备进行检修操作。

遥控模式：

即远程手动控制方式。现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程” 开关选择“远程”方式时，操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“遥控”方式并对设备进行启/停、开/关操作。

自动模式：

现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，且现场控制站的“自动/遥控”设定为“自动”方式时，设备的运行完全由各PLC根据污水处理厂的工况及生产要求来完成对设备的运行或开/关控制，而不需要人工干预。

控制级别由高到低为：现场手动控制、就地检修控制、遥控控制、自动控制。

1) 中央控制

采集全厂生产过程的工艺参数、电气参数，电气设备运行状态。 在彩色监视器(CRT)显示总工艺流程图，分段工艺流程图，供电系统图，工艺参数，电气参数，电气设备运行状态。

设定工艺参数、控制电气设备。

自动建立数据库，保存工艺参数、电气参数，电气设备运行状态、报警数据、故障数据，并自动生成工艺参数的趋势曲线。管理人员通过对工艺曲线进行分析、研究，进一步改进工艺运行方案，提高生产效率。

按生产管理要求打印年、月 、日、班运行报表，报警报表，故障报表及工艺流程图(彩色硬拷贝)。实时报警打印和故障打印。

模拟屏模拟显示总工艺流程图，在流程图上动态显示主要的工艺参数，主要设备的状态、电气系统状态、主要电气参数。

通过通信总线与分控制室的现场控制系统进行通信。

设不间断电源，保证在发生停电故障时该系统仍能安全可靠地运行。 与工厂管理系统联网，实现资源共享、综合管理。 2) 分控制室

分控制室内设现场控制系统，现场控制站的主要功能如下：

按控制程序对所辖工段内的工艺过程、电气设备进行控制，同时采集工艺参数，电气参数及电气设备运行状态。

通过通信总线与中央控制室的监控管理系统进行通信。向监控管理系统传送数据，并接受监控管理系统发出的开停机命令。

在操作屏上显示所辖工段的工艺流程图，工艺参数，电气参数，及设备

运行状态。通过功能键盘设定工艺参数，控制电气设备。

采集的主要工艺参数有：水位差、水位、流量、压力、温度、酸度、溶解氧、MLSS、COD、浊度，电流，电压，功率，等。

与带有通信接口的就地控制柜进行通信，采集电气设备运行状态，向就地控制柜发送开停机命令。

设不间断电源，保证在停电故障时系统仍能安全可靠地运行。 3) 就地控制

在设备调试、维修阶段提供现场操作的手段，在意外情况下可以以最快的方式进行现场紧急停 7.4 PLC系统技术性能

我们综合考虑系统的可靠性、成熟性、先进性、安全性和可维护性后，采用施耐德公司Premium 系列PLC控制系统全集成自动化解决方案。

Premium控制系统概述

Schneider作为自动控制的发明者，领导世界自动化进程已达30年。Premium继承和发扬了Schneider系列产品的特点，其广泛应用在冶金、市政、食品加工、半导体、石油、天然气、汽车、码头、化工、制药、环境工程、纸浆和造纸、交通等行业。

Schneider的Modicon Premium系列，原产地法国。此系列于96年年底推向中国市场，从成熟可靠性和先进性方面，符合技术先进、安全可靠、经久耐用、经济合理的选型原则。其控制平台属于综合自动化控制平台，既有强大的过程控制能力，也有强大的离散控制功能。控制器硬件采用工业级Intel芯片组，外形体积小，性能价格比高，兼容性强，有强大的数据处理能力，便于升级、安装，系统组态简便。通过在全世界范围内的几万台装机量，己被数百种应用证明适合于各种应用场合。控制系统单元采用小型化紧

凑标准模块，所有的I/O模块可以带电热插拔，采用背板总线技术，保证一块模块损坏拔下后PLC总线不中断，整个生产过程不中断。 1. Modicon Premium 热备系统特性要点：

Modicon Premium 提供热备专用CPU：TSXH5724M。冗余CPU分别放置在主/备机架上。提供完全的硬件冗余，支持Modbus TCP/IP以太网、Modbus通讯。

CPU模板采用双处理器结构，程序执行和数据交换由不同的处理器分担，同步运行，以保证系统的高度可用性，提高效率。

热备系统的数据交换，采用100M以太网，直接连接CPU上的以太网接口，以保证数据交换的效率。

与单机系统一致，热备系统无需额外编程。

PLC系统中，冗余以太网的地址在热备系统中能够自动无扰切换，无论哪台PLC切换成主机，主机和备机的IP地址总能够自动切换，使之对应关系始终保持不变，实现SCADA或其他设备与其的透明通讯。Modbus 串口通讯也具有相同的特性。

I/O 冗余。所有标准离散量、模拟量模板都可分别放置在主/备机架上，实现I/O模板冗余。

远程I/O 与 PLC 之间的通讯采用Modbus TCP/IP 协议，可实现冗余环网架构，提高系统的可靠性，环网上任一节点设备的故障不会影响其它设备的正常运行。

以太网支持IO 扫描方式，通过配置而不需要编程就可以实现主动向其他设备请求或发送数据。

易扩充及良好的兼容性：很方便扩充远程I/O及设备 ，包括第三方设备。 良好的开放性：热备系统易于连接上级MES； 2.Premium 控制系统特点 2.1.Premium 分布式平台

输入/输出的分布尽可能地接近操作元件，经济的连接费用，简化的维护和减少机柜的数目，以适应不断减少安装和维护费用的要求。为确保适合分

布，Schneider提供了各种解决方案，如使用实时busX，标准现场总线或本地标准，或者使用传感器/执行器总线。

Premium的机架总线采用BUS-X扩展技术，总线通信速率为恒定的12Mbps，不随机架和通讯距离的增加而衰减，保证系统的实时性和确定性，不会带来性能下降，直接扩展最远距离达100米，采用BUS-X中继器模块，可形成“Y”型结构扩展，最远两个机架之间可达700米。使得实时操作中所需全部功能的分布成为可能。WorldFip现场总线同样支持Premium及Momentum系列产品，AS-i传感器/执行器总线也支持分布式结构。Telefast2预接线端子块可以减少布线时间，从而减少自动化控制系统的成本。所有结构方案可以结合在同一个自动化控制应用中。 2.2. Premium模块化设计

采用模块化设计，按功能可分为CPU模块，I/O模块，电源模块，通讯模块等。经BUS X总线与I/O通讯，由10M/100M工业以太网实现各控制器之间及操作站的通讯。 2.3. Premium高可靠性

系统组件的设计完全符合真正的工业等级，隔离性好，结构坚固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围，满足国内、国际的安全标准。作为系统基础的各种模板均是金属密封的，可以抗静电、抗干扰以及防灰尘，系统具备良好的热交换特性，便于散热，模板损坏率几乎为零。并且易配置、易接线、易维护。因此控制系统能在严格的工业环境下长期、稳定地运行。 2.4. Premium 开放的通讯

PLC之间采用工业以太网通讯结构，主干网速率100Mbits/s, 站与站之间最长距离40公里，总长可达2000公里。所有的通讯均符合国际标准，如IEEE802.3，IEEE802.4，RS-232，RS-485等，便于与其它系统联网。 PLC与SCADA之间，采用国标GB/Z19582-3规定的标准工业以太网规约Modbus TCP/IP，应用层采用开放的Modbus协议，通讯速率不低于100Mbps。 以太网支持IO 扫描和全局数据方式，通过配置而不需要编程就可以实现主动向其他设备或SCADA请求或发送数据。

所有控制系统都可用Ethernet TCP/IP协议与监控系统、生产管理系统进行横向和纵向的通讯，支持不同的应用层，以确保Premium控制系统与不同系列产品之间的通讯。Premium中的“即插即用”的设计，已用于Ethernet连接。

Premium系列满足多种现场总线领域的需求，可以与现场设备紧密相连（CanOpen, ASI, Modbus, Modbus Plus, Profibus DP, Interbus, FipIO, Fipway等）。

2.5. Premium 多种特殊功能的集成

对专用任务功能的集成是使它们正确运行的保证，并显示了Schneider在建立这些任务中的强大能力，例如高速计数、称重、位置控制、安全、回路调节、通讯等方面。对用户来说，专用任务功能遵循“即插即用”准则。 集成可以减少安装时间和启动时间，这样在竞争的意义上具有重要的优势。集成的简化、优化、合理化使得开发者的注意力集中到更重要的工作上来。软件集成致力于使复杂的功能变得简单，并使大量的功能对大量的用户都适用，这样可以减少学习、安装和操作时间。操作人员集中时间用于建立公共任务的功能，对于特殊应用只需进行必要的调整，对他来说不必去考虑自动化控制系统处理器和任务处理器之间的通讯细节。 2.6. 诊断功能强

每块模块均有自诊断功能，可诊断出控制器故障、I/O故障（包括信号开路、短路、热电偶断偶等），诊断到通道级。 2.7. Premium 简捷的维护

在产品设计阶段，Schneider就对您的生产需求给予特别注意。由于高度的集成技术，Premium自动化控制系统允许对装置的每一点进行干预，不会产生毁坏和停止生产。模块可以带电插拔、Telefast预制电缆终端和引导机构都将节省您宝贵的时间，并能确保人身和设备的安全。输入输出模块均可实现隔离功能，也可向现场变送器或触点传感器隔离供电。 中央处理器功能

中央处理器单元CPU提供系统时钟，完成在线诊断，处理用户程序。实现类似常规的模拟和继电器逻辑系统功能，包括：PID控制器、继电器、计时器、计数器等。CPU还能进行数据运算，例如：积分运算、数据移位等。 CPU模块中集成多处理器，主处理器处理程序运算，协处理器处理通讯，保证系统的高度可用性。

根据型号的不同，CPU上集成Canopen，以太网，Fipio，12Mbps的USB高速编程端口。

CPU支持定位变量寄存器和非定位变量寄存器，有充足的寄存器可供选择。 CPU能实现在线诊断，以监视可编程控制器的内部运行，如果检测到一个故障，CPU将给出系统中断信号， CPU能监视下述系统故障： 存贮器故障 存贮器电池能量过低 I／O系统错误

Unity Pro软件不仅用来组态，还可在离线调试时做仿真试验以及检查错误，还可打印出来作为存档用。特别是仿真试验，可在实验室就预先整定好调节参数。

3 中央处理器功能

中央处理器单元CPU提供系统时钟，完成在线诊断，处理用户程序。实现类似常规的模拟和继电器逻辑系统功能，包括：PID控制器、继电器、计时器、计数器等。CPU还能进行数据运算，例如：积分运算、数据移位等。

CPU模块中集成多处理器，主处理器处理程序运算，协处理器处理通讯，保证系统的高度可用性。

根据型号的不同，CPU上集成Canopen，以太网，Fipio，12Mbps的USB高速编程端口。 CPU支持定位变量寄存器和非定位变量寄存器，有充足的寄存器可供选择。

CPU能实现在线诊断，以监视可编程控制器的内部运行，如果检测到一个故障，CPU将给出系统中断信号， CPU能监视下述系统故障：

存贮器故障 存贮器电池能量过低 I／O系统错误

Unity Pro软件不仅用来组态，还可在离线调试时做仿真试验以及检查错误，还可打印出来

作为存档用。特别是仿真试验，可在实验室就预先整定好调节参数。

4. 控制算法

功能块和梯形图包括80-90种标准算法,完全可以满足过程控制和逻辑控制的要求。这些算法都是具有控制仪表传统的标准功能，品种多、功能强，通过输入输出和内部软参数组成各种控制系统。除了标准的算法外，用户可以通过派生块和用户自定义块，生成新的功能块，满足用户特定的要求。

5. 控制组态

Unity Pro组态具有以下特点：

不需要附加额外软件包，就能够独立实现离线仿真功能，在系统尚未到货时用普通的PC机即可组态调试，从而缩短工程时间。在线组态可以在不影响设备运行的情况下，对现有系统进行修改、扩展。

图形组态，直观方便。

分层结构，使控制系统层次分明。

具有灵活处理的多任务结构。整个系统可分主任务程序、快速任务程序、事件任务程序。

7.5 本地控制器响应情况

施耐德电气Premium系列PLC满足以下要求：

 采用金属底板带总线的结构，便于模块的插拔更换；

 CPU模块、开关量输入/输出容量，模拟量输入/输出容量均不少于控制功能所需的

配置要求，并应留有20%的备份；

 用户存贮器容量（字）应与I/O配置相适应，带存贮器插卡（盒），能适应宽温度

变化；

 CPU计算能力：容量（最大数字量I/O1024+模拟量I/O512*16）即9216点(变电所）

/（最大数字量I/O1024+模拟量I/O256*16）即5120点（隧道内），支持高速I/O运算、通讯控制、总线协调管理的并行处理。CPU模块提供的自带的大容量存储器，并可插卡扩展，支持采用Flash EPROM备份用户程序。

 提供多种输入/输出模块，包括：开关量输入模块、开关量输出模块、开关量输入/

输出混合模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、脉冲量输入模块、特殊功能模

块等。

 开关量输入：无源接点，拆卸式端子排，防插错结构。

 开关量输出：继电器输出 ，触点容量≥2A（250V AC/30V DC），拆卸式端子排，防

插错结构。

 模拟量输入：输入量程0～10V、4～20mA，精度：12位，拆卸式端子排，防插错结

构。

 开关量或模拟量输出模块均具有故障状态预设置功能，可确保在模块与CPU失去联

系时，输出用户指定的安全值，保证系统设备和人员的安全。所有输入/输出模块的配置均可通过软件完成。

 串行接口：RS485，数量满足控制柜配置要求；  要求可同时配置以太网卡和现场总线网卡。

 采用具有高性能、高可靠、最好的兼容性和开放性的国际知名产品。PLC的所有模

块的平均无故障工作时间（MTBF）均达到或超过10万小时，所有 I/O模块、远程I/O模块、扩展通讯模块、以太网通讯模块均支持带电热插拔（热插拔更换上述模块后，无需重启PLC即可投入正常工作），确保高可靠性和高可维护性。  电源： PLC背板电源冗余配置。

 在以下5种编程语言中至少支持4种：梯形图、指令列表、顺序功能图、结构化文

本、功能块。  ≥10.4″彩色触摸屏；

 操作员可以通过此屏对本地内设备进行监视和就地手动控制，或在与分中心通信中 断时，调用事先编程置入的任务表，控制现场设备。

 控制柜防尘、防滴水、防腐、防潮、防结霉,防昆虫及啮齿动物,能承受指定场合的温度及支承结构的振动。室内安装的机柜不低于IP40，而室外安装的机柜不低于IP65或相应的标准。

 PLC机柜内设有独立机壳安全地、信号电缆屏蔽地接地装置，上述接地在电气上应

相互隔离， 电缆从控制柜底部引入，机柜内预留足够的空间以方便接线。

7.6现场控制站的设备配置 净水厂： 1#现场控制站

序号 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 4 5 6 设备名称 PLC控制柜 电源柜 PLC控制器 CPU 电源 底板 以太网模块 CPU Sync交叉连接电缆 RS485模块 12槽机架 电源模块 32点开关量输入模块 32点开关量输出模块 4点模拟量输入模块 HMI 人机界面 工业交换机 不间断电源 生产厂家 设备型号 定制 定制 施耐德 2260*800*600 2260*800*6000 数量 1 1 2 2 2 4 1 2 1 1 3 2 2 1 1 1 TSXH5744M TSXPSY2600M TSXRKY6 TSXETY5103 490NTC00005 FS-ETH485A BMXXBP1200 BMXCPS3500 BMXDDI3202K BMXDDO3202K BMXAMI0810 XBTGT5230 2#现场控制站 序号 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 设备名称 PLC控制柜 电源柜 PLC控制器 CPU 电源 底板 以太网模块 CPU Sync交叉连接电缆 RS485模块

生产厂家 设备型号 定制 定制 施耐德 2260*800*600 2260*800*6000 数量 1 1 2 2 2 4 1 2 TSXH5744M TSXPSY2600M TSXRKY6 TSXETY5103 490NTC00005 FS-ETH485A

3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 4 5 6 12槽机架 电源模块 32点开关量输入模块 32点开关量输出模块 4点模拟量输入模块 扩展机架模块 HMI 人机界面 工业交换机 不间断电源 BMXXBP1200 BMXCPS3500 BMXDDI3202K BMXDDO3202K BMXAMI0810 BMXXBE1000 XBTGT5230 2 2 6 3 4 2 1 1 1 配水厂： 1#现场控制站 序号 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 4 5 设备名称 PLC控制柜 电源柜 PLC控制器 CPU 电源 底板 以太网模块 CPU Sync交叉连接电缆 RS485模块 12槽机架 电源模块 32点开关量输入模块 32点开关量输出模块 4点模拟量输入模块 扩展机架模块 HMI 人机界面 工业交换机

生产厂家 设备型号 定制 定制 施耐德 2260*800*600 2260*800*6000 数量 1 1 2 2 2 4 1 2 3 3 13 6 5 3 1 1 TSXH5744M TSXPSY2600M TSXRKY6 TSXETY5103 490NTC00005 FS-ETH485A BMXXBP1200 BMXCPS3500 BMXDDI3202K BMXDDO3202K BMXAMI0810 BMXXBE1000 XBTGT5230

6 不间断电源 1 8 系统设备描述

8.1 中央控制室主要设备描述 ➢ 中控室监控计算机 型号：

CPU类型：采用64位服务器配置

英特尔®至强™ 处理器，3.4GHz，800MHz前端总线速度，Intel EM64T 最多支持6个热插拔U320 SCSI硬盘驱动器 集成的RAID 0或1

可通过PCI-Express升级I/O 集成的SCSI RAID 0和1

电源：220VAC+10%，冗余电源模式 PC2-3200 400MHz ECC 内存

I/O端口：2个串行端口， 1个键盘端口， 1个RGB端口、 1个鼠标端口， 4个 USB2.0端口

电源：220VAC+10%，2（514W）热插拔 CD-ROM/软盘驱动器：48X DVD-ROM/1.44MB 配置中文操作系统WINDOWS 2003 SERVER 显示器：HP 19” TFT，1280x1024 ➢ 便携式计算机 型号：HP NC6220

英特尔酷睿双核处理器T2400 主频1.66GHz,前端总线667MHz

二级缓存2MB，512MB DDR2内存（支持最大4GB）， 80GB硬盘，Intel 945GM芯片组， Intel GMA950芯片组， 14英寸液晶屏幕，COMBO光驱， 预装正版windowsxp操作系统， 整机重量为2.83kg， ➢ 报警打印机 型号： HP 1280C

最高分辨率 4800×1200 dpi 黑白打印速度 14 ppm 彩色打印速度 11 ppm 最大打印幅面 A3 供纸方式 自动/手动

纸张容量 150 张

其他打印介质 喷墨纸张/照片纸张/横幅/信封/幻灯片/标签/热转印/贺卡

➢ 报表打印机 型号：HP CLJ5500LE

分辨率600 dpi

速度高达22页/分钟，A4尺寸文档； 打印机内存96MB内存，可扩充至416MB

体积577mm (W) x 704mm (D) x 640mm (H)；重量：60kg 处理器：400MHz

外设家族惠普彩色激光打印机Color LaserJet

连接符合IEEE 1284标准的双向并行端口，高速红外 (FIR) 选件端口，3个可用的EIO插槽 ➢ 不间断电源 型号：DX10/4H

梅兰日兰 UPS 技术指标

 输入电压：AC380V ＋/－20％，50Hz ＋/－10％，三相  输出电压：单相220V±2％，50Hz±0.2％  输出功率：10kVA

 输出波形：正弦波，谐波失真≤3％THD  蓄电池供电时间：额定负载下放电240min  蓄电池寿命：10年，免维护  负荷峰值因数：5:1

 过载能力：125％时10min，150％时30S

 在线式运行方式，自动切换旁路工作，无切换时间  微处理器控制，全自动操作，有RS-232通信接口  平均故障间隔时间（MTBF）：≥50000h。 ➢ 大屏幕投影

大屏幕投影显示系统我们选用SYNELEC生产的DLP大屏幕显示系统。 中央控制室大屏幕投影电视墙选用8台一体化的投影箱体单元拼接成2组显示屏：2X(2X2)X67”，受控于1套控制系统。

分成三个组成部分:

➢ 投影显示部分：系统选用2 X (2 X 2)(2组，2行X 2列)67” SYNELEC

DLP一体化背投箱体

➢ 信号处理部分：连接生产过程自动化系统、电视监控系统、办公自动化

系统。图像拼接处理器通过网络连接到管理网段, 任意数字视频、模拟视频和计算机信号、网络图像, 可以在大屏幕上实现视频、网络图像、计算机图像同屏窗口显示。

➢ 控制系统：专用控制软件, 负责控制投影机的图像拼接, 显示方案预置,

调整色彩和整个系统及投影机开关。

系统主要技术指标

➢ 支持以下多种信号的同时兼容显示，以满足今后的应用需要：

 网络信号：计算机、工作站图形、文字网络信号显示；

 RGB信号：支持分辨率为1600×1200，1280×1024，1024×768，800

×600， 640 ×480的计算机模拟和数字RGB信号；

 数字视频流信号：数字视频流信号，支持多种厂家的编码方式，可

以不经过解码器直接输入至控制器进行数字视频流信号的显示；

➢ 系统具备高可靠性，24小时不间断工作能力，整个系统平均无故障时间

MTBF大于20,000小时。

➢ 整个投影屏幕具有高分辨率, 高亮度, 高对比度, 色彩还原真实, 图像

失真小, 亮度均匀, 显示清晰, 单屏图像均匀性好的特点。

➢ 大屏幕具有分辨率叠加功能, 可以超高分辨率全屏显示视频信号和计算

机图形。

➢ 支持多屏图像拼接, 每个视频信号和RGB信号画面都可全整屏显示, 也

可分屏显示, 可灵活开启窗口, 定义尺寸, 画面能够全屏自由缩放, 移动, 漫游, 不受物理拼缝的限制。

➢ 能将多路输入信号进行重新组合, 再现于投影组合屏上, 信号源的显示

切换过程无停顿, 黑屏现象。

➢ 可同时显示多路计算机, 每个窗口均能够以实时, 真彩的模式显示, 并

可在整屏上任意漫游, 缩放, 或与其它图形叠加。 ➢ 系统的各种功能操作功能实行计算机控制。

➢ 通过控制软件实现组合屏整体/单屏的对比度, 亮度, 灰度,色彩等参数

的统一调节。

投影机单元技术指标

 单元物理分辨率≥1024×768。  对比度: ≥1300:1。  亮度：≥650ANSI流明。

 数字DVI信号输入，具备双路输入。

 支持标准控制信号输入输出，1路RS232输入1路RS232输出，所

有投影机的RS232接口进行复接，统一连接到控制计算机。  色轮：可以不移动投影机由用户自行独立更换色轮。

 完全支持7×24小时连续运行。工作稳定可靠、故障率低、寿命长，

经长时间工作后图像质量（亮度、色彩、拼接等）不会发生明显变化。

 灯泡:两个UHP 灯，工作状态时只有一个灯点亮，可以冷热备份切

换，其中热备份切换时间小于1秒。  寿命：每个灯泡寿命大于6000小时。  显示器件寿命: ≥100000小时。  MTBF: 整机不小于20000小时。

投影屏幕技术指标

 屏幕尺寸:对角线67英寸；  采用一次反射成像。

 屏幕中心到边缘亮度均匀性好，单屏亮度一致性在95％以上，组合

屏的整屏亮度、色彩均匀性在90％以上。

 水平可视角160度，垂直可视角90度。显示色彩可达16.7M真彩色。  屏幕对分辨率从640x480到1600x1200的图像均能清晰显示。  屏幕具有良好的热胀冷缩性，屏幕之间的物理拼缝小于0.5mm，拼

接后没有凹凸现象，图像拼缝小于0.8mm。保证任何情况下屏与屏间的拼缝在外观上横平竖直。

➢ 工业以太网交换机

网络协议：基于TCP/IP的以太网

支持总线/星形拓、环形结构，（HIPER-Ring、 RSTP）本系统采用冗余环网

结构；

链路冗余：支持超级冗余环技术，网络故障时，业务恢复时间<500ms；支持DUAL-HOMING，Stand-By主备切换等冗余方式

实时性：典型单台设备端口时延为4微秒，以保证数据传送的实时性 投资保护：工业交换机应为模块化设计，配置灵活，从而有效保护用户的投资

可维护性：支持热插拔，可在不断电情况下更换模块，维护、维修方便 网络管理：支持SNMPv1/v2/v3网管、SNMP TRAP、IGMP Snooping，支持故障自诊断功能，支持web界面管理，支持HiVision，支持基于用户组的管理

网管兼容性：交换机网管软件应集成有OPC Sever，可将交换机状态信息直接传送到SCADA软件中

数据安全性：支持VLAN（虚拟局域网）子网划分，支持端口安全性（端口MAC地址绑定，端口访问控制），可安全隔离工控数据

供电：支持三路独立的AC220V电源冗余供电，提高系统可用性 可靠性：按工业标准设计生产，可靠性高，MTBF在10年以上

环境耐受能力：能在恶劣环境条件下工作，如高温(0℃～50℃)、湿热、粉尘、强电磁干扰环境

标准认证：须通过工业控制设备安全标准cUL 508认证 ➢ 中央监控操作台

中心中控室布置控制台一套，包括6个高背转椅。控制台根据中控室装修和布置情况与业主商讨定制，暂定尺寸：6000×800×1200（W×D×H）。控制台采用热镀锌钢板制成，表面喷漆封塑处理。柜体防护等级IP55。

柜前门板厚2mm 柜后门板厚1.5mm

操作台保证一套操作员工作站、一套工程师站、打印机、电话以及给操作员搁置文件，记录的空间。控制台内有足够的储物空间，控制台上的接口设备和电缆能方便的拆卸更换。

8.2 现场控制站设备描述 ➢ 可编程控制器

Modicon Premium 热备系统特性要点：

Modicon Premium 提供热备专用CPU：TSXH5744M。冗余CPU分别放置在主/备机架上。提供完全的硬件冗余，支持Modbus TCP/IP以太网、Modbus通讯。

CPU模板采用双处理器结构，程序执行和数据交换由不同的处理器分担，同步运行，以保证系统的高度可用性，提高效率。

热备系统的数据交换，采用100M以太网，直接连接CPU上的以太网接口，以保证数据交换的效率。

与单机系统一致，热备系统无需额外编程。

PLC系统中，冗余以太网的地址在热备系统中能够自动无扰切换，无论哪台PLC切换成主机，主机和备机的IP地址总能够自动切换，使之对应关系始终保持不变，实现SCADA或其他设备与其的透明通讯。Modbus 串口通讯也具有相同的特性。

I/O 冗余。所有标准离散量、模拟量模板都可分别放置在主/备机架上，实现I/O模板冗余。

远程I/O 与 PLC 之间的通讯采用Modbus TCP/IP 协议，可实现冗余环网架构，提高系统的可靠性，环网上任一节点设备的故障不会影响其它设备的正常运行。

以太网支持IO 扫描方式，通过配置而不需要编程就可以实现主动向其他设备请求或发送数据。

易扩充及良好的兼容性：很方便扩充远程I/O及设备 ，包括第三方设备。

良好的开放性：热备系统易于连接上级MES

CPU模块 TSXH5744M

 CPU采用32位的高性能工业级别微处理器，运算速度典型位执行时间

不超过0.08微秒，典型每千字节指令字运算时间不超过0.06毫秒。总的内存不小于2兆，并提供不小于1兆的程序内存。程序区和用户数据区采用完全的自动内存分配机制，开发人员无需人工分配系统内存；  双CPU硬件热备（2 CPU同时参与计算机与数据保存，1个CPU控制，故

障时平滑切换）,并且支持运行中组态更换模块.

 PLC 主从CPU之间是根据主动冗余的原理进行无扰切换,CPU与CPU之间

的数据同步模式必须为自动事件同步模式.

 双电源供电（包括扩展机架），50/60Hz，170~264VAC

 冗余PLC采用主、从控制器，并配备各自独立的电源，通讯模块。系统

背板总线为并行总线，总线宽度大于32位.

 冗余PLC的主、从控制器的主、从状态可通过监控软件和PLC上的指示

灯观察。主、从控制器的切换在故障出现时由系统自动实现，同时可以通过监控软件和PLC系统的硬件按钮进行手动切换。

 CPU支持等时同步功能,用户程序可等时I/O访问,保证一致的输入和数

据传输。

 冗余CPU和远程输入输出模块之间的数据通讯须选用Profibus总线协议,

保证数据传输的快速性和稳定性.

 冗余CPU可灵活采用分离式机架或集中式机架进行配置.这样增加硬件

配置的灵活性.

 在背板电源和用户端店源不断开的情况下，CPU、I/O模块、通讯模块及

可拆卸端子排等能够支持带电插拔。

PLC控制器的用户内存可根据需要，由用户自由分配程序和数据空间的大小。断电时由锂电池供电并保持数据，并应具有相同大小的Flash存储器备份程序和数据。必须支持符号编程，编程中所使用的符号变量必须能被监控软件，触摸屏等系统直接访问。

PLC的内存容量不小于20M字，且有扩展至64M内存的能力。内存分布为程序区和用户数据区，采用完全的自动内存分配机制，开发人员无需人工分配系统内存，缩短开发时间并保证程序的可维护性。PLC内部采用快速内存，用户只需通过软件即可将处理器和I/O模块、网络模块升级至最新版本。

PLC能够提供包括梯形图、功能图块、结构化文本、顺序功能流程图在内的符合IEC1131-3标准的灵活的编程语言支持，数据格式应符合IEC1131标准。 数字量输入/输出地址分别不少于32K，模拟量输入输出地址分别不少于32K。冗余PLC通过冗余现场总线和I/O站相连，冗余CPU的主、从控制器都必须同时和两条现场总线相连。

PLC支持灵活的网络结构，无需任何编程或者处理器干预，即可实现不同网络之间的通讯桥接和数据交换；支持灵活的网络分段以及相应的隔离式桥接方案。

PLC 系统完全机架式设计，保证良好的机械物理性能，I/O模块、通讯模块

等均应与CPU模块严格保持同等的规格等级尺寸。PLC机架应为金属式框架，外部涂敷设计保证良好的机械和防腐性能， PLC系统，包括机架，各种插槽式模块都应符合完全的无风扇设计要求。

PLC处理器是经过特殊的涂覆处理，能抗酸性和腐蚀性，能符合工业环境中使用标准；在背板电源和用户端电源不断开的情况下，CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等必须能够支持带电插拨。 电源模块 TSXPSY2600M

 电源：220VAC10%。（与机架和模块相配）。  工作压力：170~265VAC；  频率范围：47~63HZ 数字量输入模块 BMXDDI3202K

 32点输入： 24VDC。  支持带电插拨；

 点级的故障报告和现场级的诊断检测；  数据时标功能；  完全软件可配置；  故障锁定功能；  开路检测功能；  故障时标功能；  隔离功能；  可拆端子块。

数字量输出模块 BMXDDO3202K

 32点继电器型输出，32通道保护。  支持带电插拨

 点级的故障报告和现场级的诊断检测  数据时标功能；  故障锁定功能；  完全软件可配置；  隔离功能；

 可拆端子块。 模拟量输入模块 BMXAMI0810

 分辨率16位。  高功能快速输入-8通道  多量程  支持带电插拨

 点级的故障报告和现场级的诊断检测  数据时标功能；  故障锁定功能；

 定标、报警完全软件可配置；  可拆端子块。  输入过载保护功能 ➢ 操作员终端

为了便于现场操作，在控制主站配置施耐德公司的可编程图形触摸式终端，在各控制子站配置型号为XBTGT5230 可编程图形触摸式终端技术指标如下：

 采用32位RISC芯片、266MHz  显示器件：背光彩色STN液晶屏  有效显示区域：10.4英寸

 显示分辨率： 640 x 480 pixels VGA  容量：32MB闪存  字符显示：256个/画面  显示文字：英文、数字、中文  通讯接口： MPI、串口、TCP/IP  电源电压范围：AC85V~AC264V  运行温度：-20℃~60℃  保护构造：IP65

 运行寿命: ≥1000000次触摸  支持工具软件：Windows 98以上环境  能取代手持式编程器对PLC进行编程

➢ 不间断电源 生产厂商：

型号： ➢ PLC控制柜

 屏柜采用户内安装式的冷轧金属外壳，满足 IP40防护等级，钢板厚度

为3.00mm，柜体尺寸为2260*800*600（单位：mm）；

 柜体边框装有广泛用于进口设备的密封条，柜体密封性好，柜体可以防

止有害化学气体和潮气侵入。柜正面和背面装有供设备检修用的全链接的门，所有的柜门均装有手柄和带钥门锁，柜底底部装有可拆卸的底板，预留电缆出口。

 各个柜体之间互不直接连通，柜间装隔离板。  屏柜底部采用槽钢基座。

 屏柜采用先进的磷酸盐化、抗阳极腐蚀、粉末油漆等表面处理工艺，具

备较强抗腐蚀能力，能抵抗矿物油、油脂、机油、溶剂 (用于短时间清洁)、弱酸和碱金属的腐蚀。

 便于维护，屏柜内部装有交流220V照明灯和220V交流lOA多用电源插

座，照明灯由行程开关控制，柜门打开时灯亮。

 屏柜内部装加热器及控制回路，在必要时可人为起停加热防潮。加热器

体积小、效率高且非常牢固。  屏柜表面颜色，符合实际要求。  所有屏、柜具有扩展设备的余地。

 屏、柜的基座设计，可以保证屏、柜能够固定在地板上，且易于安装。

提供所有必需的安装件、基座、基础螺栓以及有关金属构件等。  屏、柜面上的所有仪表、器具和装置采用嵌入式安装（特殊说明除外），

其布置清晰合理。

➢ 工业交换机 型号：

➢ 柜内附件

避雷器

避雷器选用OBO公司的产品，其中电源防雷器型号为V20-C，视频防雷器型号为KOAXB-E2，信号防雷器的型号为VF24，主要技术指标如下：

电源避雷器

 满足DINVDE0675-6：1989-11/草案的要求等级D  额定电压Un： 230 VAC  放电器设定电压Uc：250 VAC  额定电流In/40℃：26/6 A

 Uc（L-N）时的工作电流Icbei：[mA]≤1.1  Un时导向PE的放电电流：[µA]≤1.5

 额定放电冲击电流Isn(8/20)µs：[kA] 对称/非对称（PE)2.5/2.5  最大放电冲击电流Is max(8/20)µs：[kA] 对称/非对称

（PE)6.5/6.5

 保护电平：[kV] 对称/非对称（PE)≤1.2/≤1.2  响应时间ta≤25ns/≤100ns

 所需前置保险装置最大值：BE/6式为26AgL/6AgL  温度范围：-25℃-+85℃

 满足IEC529/EN60529的保护等级：IP20  认证：BZT(D) 信号避雷器

 最大允许的工作电压Umax：27 V DC  额定电流In：140 mA

 Umax时的工作电流Ic：[µA]≤5  额定放电冲击电流Isn(8/20)：5 kA

 在1kV/µs时的输出电压极限： 对称：[V]-  在1kV/µs时的输出电压极限： 非对称：[V]≤49  时间响应ta： 对称：[ns]-  时间响应ta：非对称：[ns]≤5

 极限频率fg(3dB)：在50Ω－系统中对称[Mhz]（典型）-  极限频率fg(3dB)：在50Ω－系统中非对称[Mhz]（典型）5  每个通道中的电阻1-/19-1相-/2-/20-2相-/20相：[Ω]22/22  连接：可插入COMTRAB-TERMIBLOCK和ISA-PLUS常闭和常开接点插座  温度范围：-20℃至+75℃  认证：BZT(D) 视频信号避雷器

 IEC类别/VDE 规格等级 C2、C3

 防雷器设定电压(最大持续工作电压)UC：5VDC  残余电压，在In时 ≤10V

 在40℃时的标称电流IN 185mA/25°C  额定放电电流In(8/20)μs 10kA/10kA  保护等级，符合IEC60529/EN60529 IP20  残余浪涌电流(8/20μs) 10kA

 切断频率fg(3dB)，在50Ω系统中（典型） 170MHz  输出电压阈值：在1kV/μs时 ≤13V/≤500V

 输入衰减aI，在50Ω系统中（典型） 1.7dB至20MHz  响应时间ta ≤500ns/≤100ns  温度范围 -40°C至+80°C

9 自动化热工仪表

9.1 自动化热工仪表配置及选型

序号 名称 品牌 规格及测量范围 数量 位置 备注

1 流量计 DN1000, 3000m/h，1.0MPa 2台 DN900, 2500m/h，1.0MPa 2台 DN900, 2500m/h，1.0MPa 4台 DN700, 1360m/h，1.6MPa 2台 DN700, 1360m/h，1.6MPa 2台 0-100 NTU,90度光散射法检测 33333闸阀井 水旋池进口 澄清池进出口 二级泵站出口 配水厂进口 2 浊度仪 型 号：T53/8320 型 美国HACH 公司 压力范围: 0-1.0Mpa 1台 澄清池出口 4台 调节泵站水泵出口 二级泵站水泵出口 二级泵站水泵进口 配水泵站水泵出口 配水泵站水泵进口 排泥泵站水泵出口 排泥泵站水泵进口 调节泵站水泵出口 二级泵站水泵出口 二级泵站水泵进口 配水泵站水泵出 压力范围: 0-1.6Mpa 3台 压力范围: 0-0.25Mpa 3台 3 压力变送器 压力范围: 0-1.0Mpa 9台 压力范围: 0-0.25Mpa 9台 压力范围: 0-0.6Mpa 1台 压力范围: 0-0.25Mpa 2台 压力范围: 0-1.0Mpa 4台 4 压力表 压力范围: 0-1.6Mpa 3台 压力范围: 0-0.25Mpa 压力范围: 0-1.0Mpa 3台 9台

口 压力范围: 0-0.25Mpa 9台 配水泵站水泵进口 排泥泵站水泵出口 排泥泵站水泵进口 二级泵站水泵出口 配水泵站水泵出口 调节泵站 清水池 吸水井 压力范围: 0-0.6Mpa 1台 压力范围: 0-0.25Mpa 2台 5 压力开关 压力范围: 0-1.6Mpa 3台 压力范围: 0-1.0Mpa LU84-5101：0-10m LU81-5101：0-5m LU81-5101：0-5m 9台 1台 2台 1台 6 液位计

8.2 自动化热工仪表设备描述