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     1　項目背景

津南污泥處理廠工程選址津南區(qū)大孫莊，占地6公頃，主要處理中心城區(qū)污水處理廠收集到的污泥。處理廠采用國際先進的厭氧氨氧化技術，通過對污泥中水分、重金屬、有機污染物等成分的有效剔除，實現(xiàn)全部污泥無害化處置。處理后的污泥作為綠化土、土地改良土等，最大程度實現(xiàn)有效利用。整個工藝體現(xiàn)低碳環(huán)保、節(jié)能減排、資源能源循環(huán)利用的特點，在國內(nèi)具有較強的循環(huán)經(jīng)濟示范作用。

本工程采用力控ForceCon產(chǎn)品家族組成的污泥廠監(jiān)控系統(tǒng)，可以大大提高系統(tǒng)設備運行的穩(wěn)定性、安全性、可靠性。同時該系統(tǒng)的上線，明顯提高了整個系統(tǒng)的運行效率，節(jié)省了大量人力開支，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了可靠保證。

2　系統(tǒng)要求

（1）中心控制室

中心控制室完成污泥處理廠自動控制和生產(chǎn)的管理，它集中監(jiān)視、管理、控制污泥處理廠的全部生產(chǎn)過程和工藝過程。對生產(chǎn)過程的自動控制、自動保護、自動操作、總調(diào)節(jié)以及工藝流程中的各重要參數(shù)、設備工況、電力參數(shù)等都進行在線實時監(jiān)控，在工藝故障或事故狀態(tài)時，完成相應的應急處置。

（2）操作員站

操作員站是運行人員與系統(tǒng)進行交互的平臺。運行人員通過操作員站可監(jiān)視各種動態(tài)畫面、參數(shù)趨勢圖、歷史趨勢圖及報警畫面等，還可依據(jù)需要對監(jiān)視畫面進行修改和補充。根據(jù)運行情況，運行人員通過操作員界面進行各種控制操作，并根據(jù)權限進行控制操作記錄。操作員站的主要功能是對現(xiàn)場的監(jiān)控、存儲歷史數(shù)據(jù)、事故追憶記錄、打印等。

（3）現(xiàn)場分控站

每座現(xiàn)場分控站的主要功能如下：

• 接受中控室工程師站下載的組態(tài)信息，執(zhí)行控制策略。
• 現(xiàn)場工藝設備的狀態(tài)監(jiān)測、參數(shù)檢測、數(shù)據(jù)設定。
• 采集主要工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設備運行狀態(tài)、電力參數(shù)、儀表工作狀態(tài)等。
• 按控制程序?qū)λ牴ざ蝺?nèi)的工藝過程、電氣設備進行自動控制。
• 通過以太網(wǎng)與中控室的監(jiān)控管理系統(tǒng)進行通信。向監(jiān)控管理系統(tǒng)傳送數(shù)據(jù)，并接受監(jiān)控管理系統(tǒng)發(fā)出的開停機命令。
• 顯示所轄工段的工藝流程圖、工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設備運行狀態(tài)等。
• 設定工藝參數(shù)、控制電氣設備，并可進行設備的檢修或維護操作。

3　系統(tǒng)功能

（1）生產(chǎn)監(jiān)視

操作人員通過操作站的顯示終端、顯示屏等顯示設備對污泥處理廠的生產(chǎn)過程進行監(jiān)視，顯示設備或儀表的工作狀態(tài)及其參數(shù)細節(jié)、工藝數(shù)據(jù)及其歷史趨勢、數(shù)據(jù)圖形和列表。

（2）過程控制

操作人員通過操作站的人機界面監(jiān)視生產(chǎn)過程，調(diào)整工藝參數(shù)，還可以預測或?qū)ふ夜收希僮鲉T始終處于遠程監(jiān)視與可控狀態(tài)中，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備運行的過程控制。

中心控制系統(tǒng)主要進行運行調(diào)度、參數(shù)分配、數(shù)據(jù)存儲、信息管理；可直接遠程控制全廠的工藝設備；向各個現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)分配所在區(qū)域或節(jié)點的運行控制目標，命令工藝設備（組）投入或退出系統(tǒng)運行。對于中心控制系統(tǒng)允許投入運行的設備（組），其具體的控制過程由所在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)管理；對于中心控制系統(tǒng)禁止投入運行的設備（組），由所在現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)控制其退出運行，并被標記為不可用設備，不再對其啟動。

（3）數(shù)據(jù)管理

中心控制室是全廠生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)、信息中心。中心控制室數(shù)據(jù)庫中記錄由各個現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)上報的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，中心控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)服務器對這些數(shù)據(jù)進行處理，裝入歷史數(shù)據(jù)庫、生成生產(chǎn)報表、統(tǒng)計報表等。利用這些數(shù)據(jù)庫可進行質(zhì)量、能耗、成本等分析，對設備的運行和維護周期進行管理。

（4）報警管理

當污泥處理廠工藝過程或設備運行出現(xiàn)異常、操作環(huán)境有毒有害氣體超標時，中心控制系統(tǒng)立即激活報警處理程序，記錄報警數(shù)據(jù)、同時發(fā)出聲光報警，提示操作管理人員。聲光報警管理方式設置如下：

聲報警：由操作終端的內(nèi)置揚聲器發(fā)出，操作管理人員在確認后消除；

光報警：在操作終端的顯示屏上彈出報警列表，并以不同的頻率閃光顯示報警內(nèi)容，光報警在故障排除，運行恢復正常后自動消除。故障始末點的相關數(shù)據(jù)均存入歷史故障數(shù)據(jù)庫。

（5）事件處理

對于系統(tǒng)運行事件和重要的操作，都將按照時間順序進行事件登錄。事件登錄列表是不可修改的，記錄的主要信息有：中控室和各現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的操作員登錄、控制命令和結(jié)果、修改設定值、寫入數(shù)據(jù)操作、全部的報警、報警確認和解除。

（6）報表及打印輸出

中控室可自動生成班報表、日報表、月報表、季報表、年報表、事件驅(qū)動報表、故障報警報表等。報表中有實時數(shù)據(jù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并可以插入說明文字。系統(tǒng)生成的文本、列表、圖形、報表等內(nèi)容全部可以在打印機上輸出。

（7）自控系統(tǒng)維護、管理

工程師站的主要作用是配置系統(tǒng)硬件、形成控制策略、將生成的各類組態(tài)信息下載到操作員站和I/O控制站，使系統(tǒng)成為具有特定功能的監(jiān)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)運行過程中，工程師還在工程師站在線調(diào)試系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)，在線修改控制參數(shù)等。同時，工程師站也是系統(tǒng)的維護中心。

（8）突發(fā)事件應急處置功能

系統(tǒng)應具有非正常故障的自動甄別、評估、預警、緊急報警等功能，并且，能夠自動實施相應的應急處置方案，保證污泥廠安全運行。

摘自《自動化博覽》2016年6月刊