INWESTOR: Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, Lublin

Transkrypt

1 ul. Tamka 16, Warszawa Telefon: 0-22 / Fax: 0-22 / ctbk@ctbk.pl TYTUŁ PROJEKTU: ROZBUDOWA I MODERNIZACJA SYSTEMU ZAOPATRZENIA W WODĘ I ODPROWADZENIA ŚCIEKÓW W LUBLINIE. MODERNIZACJA CZĘŚCI OSADOWEJ OCZYSZCZALNI ŚCIEKÓW KONTRAKT NR 13 INWESTOR: Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, Lublin ADRES INWESTYCJI: Oczyszczalnia Ścieków Hajdów, ul. Łagiewnicka 5, Lublin (Obr. 38 dz. nr Ew. 30, nr 68/8) NAZWA OBIEKTU: Pompownia osadu zagęszczonego- ob. Nr 71 Zagęszczacz grawitacyjny osadu ob. Nr 50.1 RODZAJ OPRACOWANIA: INSTALACJE AKPiA TOM 6 STADIUM Projekt wykonawczy NR UMOWY 321/46/2/8 nr arch: 169 IMIĘ I NAZWISKO NR UPRAWNIEŃ PODPIS DYREKTOR BIURA Andrzej Dziuba PROJEKTOWAŁ Dariusz Michalczuk OPRACOWAŁ Artur Kowalik SPRAWDZIŁ Wiesław Konopelski 86/75 WICEPREZES ZARZĄDU Wiesław Konopelski 1

2 Warszawa, wrzesień 2009r. SPIS ZAWARTOŚCI PROJEKTU WYKONAWCZEGO Tom 1 Architektura Tom 2 Konstrukcja Tom 3 Technologia Tom 4 Instalacje sanitarne Tom 5 Instalacje elektryczne Tom 6 Instalacje AKPiA SPIS TREŚCI 1 Informacje ogólne Przedmiot i zakres opracowania Wykorzystane materiały Opis projektowanych rozwiązań Wprowadzenie Zasady sterowania Sterownik Układ detekcji gazów Lista sygnałów AKPiA Lista materiałów Wykaz aparatury pomiarowej Dziennik kablowy

3 SPIS RYSUNKÓW 1 Schemat technologiczny z AKPiA 169/P/PW/71/01 2. Konfiguracja sterownika PLC51 169/P/PW/71/02 3. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/03-1DI cz.1 4. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/04-1DI cz.2 5. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/05-2DI cz.1 6. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/06-2DI cz.2 7. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/07-3DI cz.1 8. Schemat podłączenia modułu wejść cyfrowych 169/P/PW/71/08-3DI cz.2 9. Schemat podłączenia modułu wyjść cyfrowych 169/P/PW/71/09 PLC-71-1DO cz Schemat podłączenia modułu wyjść cyfrowych 169/P/PW/71/10 PLC-71-1DO cz Schemat podłączenia modułu wejść analogowych PLC-71-1AI 169/P/PW/71/ Schemat podłączenia modułu wejść analogowych PLC-71-2AI 169/P/PW/71/12 13 Schemat połączeń systemu detekcji gazu. 169/P/PW/71/ Schemat zasilania głównego 169/P/PW/71/ Schemat zasilania sterownika PLC51 169/P/PW/71/ Schemat zasilania modułów towarzyszących 169/P/PW/71/16 i aparatury obiektowej 17. Schemat zasilania sygnalizatorów poziomu 169/P/PW/71/ Rozmieszczenie elementów 169/P/PW/71/18 19 Plan tras kablowych 169/P/PW/71/19 3

4 1 Informacje ogólne Inwestor: Miejskie Przedsiębiorstwo Wodociągów i Kanalizacji w Lublinie Sp. z o. o. Al. J. Piłsudskiego 15, Lublin Wykonawca: ul. Tamka 16, Warszawa Podstawa opracowania: Umowa nr 321/46/2/08 zawarta pomiędzy Wykonawcą, Projektantem. 2 Przedmiot i zakres opracowania Przedmiotem opracowania jest projekt wykonawczy modernizacji pompowni osadu zagęszczonego i zagęszczacza grawitacyjnego osadu w branży AKPiA w ramach Projektu Rozbudowa i modernizacja systemu zaopatrzenia w wodę i odprowadzania ścieków w Lublinie. Modernizacja części osadowej oczyszczalni ścieków kontrakt nr Wykorzystane materiały - inwentaryzacja do celów projektowych - wizja lokalna - uzgodnienia z inwestorem - projektowana technologia - projektowane instalacje elektryczne 4 Opis projektowanych rozwiązań 4.1 Wprowadzenie Na terenie oczyszczalni ścieków Hajdów w Lublinie istnieje sieć światłowodowa łącząca poszczególne węzły sterowania z dyspozytornią zlokalizowaną w budynku administracyjnym. Centralnym systemem sterowania i monitoringu objęta jest większość obiektów oczyszczalni. Węzły sterowania stanowią wydzielone układy automatyki, których podstawę stanowią sterowniki swobodnie programowalne PLC S Do komunikacji wykorzystywany jest protokół S7. W ramach projektu przewidziano rozszerzenie systemu sterowania o pompownię osadu zagęszczonego wraz z zagęszczaczem grawitacyjnym osadu oraz włączenie tego węzła do systemu nadzoru i regulacji SCADA. Do monitorowania i sterowania pracą urządzeń z rozdzielni obiektowej będzie służył panel operatorski z ekranem dotykowym 7,5, zamontowany na szafie sterowniczej SA Zasady sterowania Zostaną zachowane istniejące zasady sterowania, oparte na hierarchicznym systemie podzielonym na następujące stopnie: 4

5 - sterowanie ręczne lokalne z przycisków skrzynki sterowniczej ( przy napędzie ) - sterowanie ręczne zdalne z Centralnej Dyspozytorni, - sterowanie ręczne zdalne z panelu operatorskiego, - sterowanie automatyczne ze sterownika. Do wyboru sposobu sterowania będą służyły przełączniki: LOKALNE, ZDALNE, ODSTAWIENIE, zainstalowane na skrzynkach sterowniczych zlokalizowanych przy napędach. Przełączenie na skrzynce w położenie RĘCZNE LOKALNE włącza sterowanie miejscowe z przycisków. Jest to poziom kontrolny używany głównie do rozruchu i przy pracach serwisowych. Na tym poziomie odłączone jest pozostałe sterowanie, a działają jedynie blokady zabezpieczające ( np. termiczne, prądowe, napięciowe ).Po przełączeniu w pozycję AUTOMATYCZNE sterowanie przejmuje sterownik w trybie automatycznym według zaprogramowanego algorytmu, a po wybraniu na terminalu w CD lub na panelu operatorskim opcji Sterowanie ręczne-zdalne, możliwe jest uruchamianie i zatrzymywanie oraz regulacja urządzeń odpowiednio z klawiatury komputera, lub ekranu dotykowego panelu. Pozycja ODSTAWIENIE oznacza całkowite wyłączenie urządzenia, np. dla celów remontowych. 4.3 Sterownik Na rysunku nr 169/P/PB/71/01 przedstawiono schemat technologiczny pompowni osadu zagęszczonego wraz z zagęszczaczem grawitacyjnym osadu, z zaznaczonymi punktami AKPiA. W pompowni pracować będą trzy pompy z falownikami, trzy maceratory oraz sześć zasuw z napędem elektrycznym typu ON/OFF. Sterownik będzie realizował sterowanie i nadzór nad pracą tych urządzeń na podstawie wskazań izotopowych sygnalizatorów poziomów, jak również zbierał dane pomiarowe z przepływomierza osadu na wyjściu z pompowni, oraz dane z pomiaru położenia zasuw nożowych na tłoczeniu pomp. Z wykorzystaniem komunikacji z protokółem PROFIBUS będą sterowane i monitorowane parametry pracy falowników, jak również poprzez analizatory sieci, parametry zasilania elektrycznego.. Rysunek 169/P/PW/51/02 przedstawia konfigurację, którego podstawę stanowi jednostka centralna CPU 315-2DP z zasilaczem, procesor komunikacyjny dla PROFIBUS DP - CP oraz moduły wejść i wyjść. Zabudowano trzy moduły 32 wejść binarnych 24V DC, jeden moduł 32 wyjść binarnych 24V DC 0,5A i dwa moduły 8 wejść analogowych 4 20mA. Moduł optoelektroniczny OLM/G12 umożliwia włączenie węzła sterowania do magistrali światłowodowej i tym samym do systemu SCADA. Jak już wspomniano, pompy będą załączane i wyłączane na podstawie sygnałów binarnych z izotopowych sygnalizatorów poziomu osadu w komorze czerpalnej. Przewidziano następujące poziomy: 164,75 m poziom załączenia pompy nr 1 164,95 m poziom załączenia pompy nr 2 163,35 m poziom wyłączenia pompy nr 2 163,15 m poziom wyłączenia pompy nr 1 165,35 m górny poziom awaryjny 162,75 m dolny poziom awaryjny 5

6 Przyjęto, że pracują zawsze dwie pompy, a trzecia rotacyjnie jest pompą rezerwową. Zasuwy z napędem elektrycznym będą otwierane i zamykane lokalnie lub zdalnie: z panelu operatorskiego albo z Centralnej Dyspozytorni. Do systemu, poprzez karty wejść cyfrowych będą przekazywane sygnały pełnego otwarcia lub zamknięcia, a w przypadku zasuw 71/V01 71/V03 dodatkowo, poprzez wejścia analogowe, informacja o ich stopniu otwarcia. W zależności od potrzeb technologicznych będzie regulowana wydajność pomp z CD lub z panelu. Sterowanie i monitorowanie pracy zagęszczacza grawitacyjnego osadu sprowadzi się do połączenia ze sterownikiem odpowiednich sygnałów szafy zagęszczacza, tak aby monitorować i sterować pracą zgarniacza oraz zasuwy spustowej wraz z monitorowaniem stopnia jej otwarcia, zgodnie z zamieszczoną listą sygnałów. 4.4 Układ detekcji gazów W celu zapewnienia bezpieczeństwa pracy, w budynku pompowni będzie zainstalowany układ detekcji gazów, sprzężony z układem wentylacji i włączony na wejścia binarne sterownika.przewidziano montaż dwóch par czujników metanu i siarkowodoru odpowiednio w hali pomp i w pomieszczeniu nad komorą czerpalną, tak jak to przedstawiono na rys. nr 169/P/PW/71/19. W pomieszczeniu rozdzielni R71zamontowana będzie centralka ALPA LCD sczytująca informacje z czujników na drodze cyfrowej w technologii RS-485, z wykorzystaniem protokółu BUS. Dla detekcji metanu zastosowany będzie czujnik z sensorem katalitycznym, a dla siarkowodoru- z sensorem elektrochemicznym. Przewiduje się wykorzystanie sygnalizatora optyczno- akustycznego. Schemat połączeń systemu detekcji gazu ilustruje rysunek nr 169/P/PW/71/13. Na podstawie wytycznych projektanta wentylacji przyjęto, że po przekroczeniu pierwszego progu ostrzegawczego następuje załączenie wentylatora na okres około 30 min. Uruchomiona zostaje też lokalna sygnalizacja optyczna i akustyczna. Dezaktywacja alarmu następuje samoczynnie po spadku mierzonego stężenia gazu poniżej progu, lub może być wymuszona przez operatora przyciskiem na obudowie centralki. W przypadku sygnalizacji optycznej, gdy utrzymuje się przyczyna alarmu, blokowana jest możliwość resetu operatora. Na wejścia cyfrowe sterownika wpięte są sygnały przekroczenia pierwszego progu, progu alarmowego oraz zbiorczy sygnał informujący o awarii jednego z urządzeń w systemie lub braku zasilania. Rozbudowane funkcje diagnostyczne projektowanej centralki, pozwalają na lokalizację miejsca uszkodzenia. Dodatkowo przewiduje się okresowe włączanie wentylatora co 8 godzin na okres 60 minut, sygnałem ze sterownika. 6

7 5 Lista sygnałów AKPiA Pompownia osadu zagęszczonego Nazwa pomiaru/ Pompa 71/P01 Pompa 71/P02 Pompa 71/P03 Macerator 71/MA01 Macerator 71/MA02 Nr punktu pom/ NCA71001 NCA71002 NCA71003 NCA71004 NCA71005 Opis DI DO AI AO Uwagi praca, awaria rodzaj sterowania start 4 1 praca, awaria rodzaj sterowania start 4 1 praca, awaria rodzaj sterowania PROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS start 4 1 praca, awaria rodzaj sterowania start 4 1 praca, awaria rodzaj sterowania start 4 1 SzafaSA71 Macerator 71/MA03 NCA71006 praca, awaria rodzaj sterowania start 4 1 7

8 Nazwa pomiaru/ Zasuwa z napędem elektrycznym 71/V01 Nr punktu pom/ GSA71007 Opis DI DO AI AO Uwagi zamknięta, otwarta awaria, rodzaj sterowania, zamknij, otwórz, pomiar położenia pośredniego Zasuwa z napędem elektrycznym 71/V02 GSA71008 zamknięta, otwarta awaria, rodzaj sterowania, zamknij, otwórz, pomiar położenia pośredniego Zasuwa z napędem elektrycznym 71/V03 GSA71009 zamknięta, otwarta awaria, rodzaj sterowania, zamknij, otwórz, pomiar położenia pośredniego poziomu 71/LS01 LS71010 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS02 LS71011 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS03 LS71012 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS04 LS71013 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS05 LS71014 sygnalizacja 1 8

9 Nazwa pomiaru/ Nr punktu pom/ poziomu 71/LS06 LS71015 sygnalizacja 1 Opis DI DO AI AO Uwagi poziomu 71/LS11 LS71016 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS12 LS71017 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS13 LS71018 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS14 LS71019 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS15 LS71020 sygnalizacja 1 poziomu 71/LS16 LS71021 sygnalizacja 1 Pomiar przepływu osadu do WKF 71/FT01 FT71022 przepływ chwilowy, przepływ sumaryczny 1 1 Wentylacja NA71026 praca/awaria, załącz 2 1 Detekcja siarkowodoru i metanu 71/QT11, 71/QT21 AI71027 ostrzeżenie, awaria alarm, 3 Analizator sieci 71/ANS1 EI71028 monitoring parametrów sieci PROFIBUS Analizator sieci 71/ANS2 EI71029 monitoring parametrów sieci PROFIBUS 9

10 Nazwa pomiaru/ Pomiar prądu silnika maceratora 71/MA01 Nr punktu pom/ Opis DI DO AI AO Uwagi EI71030 pomiar 1 Pomiar prądu silnika maceratora 71/MA02 EI71031 pomiar 1 Pomiar prądu silnika maceratora 71/MA03 EI71032 pomiar 1 Grawitacyjny zagęszczacz osadu Nazwa pomiaru/ Zgarniacz w zagęszczaczu 52/M01 Nr punktu pom/ NA71023 Opis DI DO AI AO Uwagi praca/awaria, rodzaj sterowania, start 4 1 Szafa SA71 Zasuwa spustowa z napędem elektrycznym 50/V01 GSA71024 zamknięta, otwarta awaria, rodzaj sterowania, zamknij, otwórz, pomiar położenia pośredniego Szafa SA71 10

11 6 Lista materiałów Lp Nazwa Opis Ilość 1 Szafa o wym 2000x800x400 mm (wys.xszer.xgł.). 1 2 Płyta montażowa 1 3 Z1 Zasilacz PS /230V AC, 24V DC, 5A, 1 4 Z2 Zasilacz SITOP POWER 120/230V AC, 24V DC, 3A 1 5 CPU 315-2DP Jednostka centralna CPU 1 6 Karta pamięci MMC dla S7-300, typ Flash, 128kB 1 7 CP Procesor komunikacyjny SIMATIC NET 1 8 SM321 32DI Moduł wejść binarnych 24VDC z izolacją optyczną 3 9 SM322 32DO Moduł wyjść binarnych 24VDC/0,5A 1 10 SM331 8AI Moduł wejść analogowych SM331 8AI rozdz. 13 bitów 2 11 Szyna montażowa do S7-300 o dł. 480 mm 1 12 Listwa przyłączeniowa dla modułów sygnałowych, przyłącze śrubowe, 40-pin 6 13 MP 277 8" Multipanel dotykowy, kolorowy ekran 7,5" 1 6GK EA02 Wtyczka do sieci PROFIBUS, wyjście kabla proste 1 6ES BB12-0XA0 Wtyczka do sieci PROFIBUS, wyjście kabli 90 st. 1 6ES BA12-0XA0 Wtyczka do sieci PROFIBUS, wyjście kabli 90 st OLM/G12 Pofibusowy moduł optyczny Q1 Rozłącznik izolacyjny 2-biegunowy 230V AC 16A 1 20 H1 Lampka sygnalizacyjna zielona do montażu na szynę typ 1 0F1, 0F7, 0F8, 0F17, 0F21-0F26 Wyłącznik nadprądowy jednobiegunowy klasy B 230V AC, 2A F4-0F6 Wyłącznik nadprądowy dwubiegunowy 10A F2,0F3 Ogranicznik przepięć 230V AC 2 24 O1 Zestaw oświetleniowy 2x9W z gniazdem 230V 1 25 Termostat 1 26 Wentylator 1 27 B1, B2 Gniazda 16A montowane na szynę 2 28 B3 Złącze aparatowe 1 29 UPS 800VA 1 30 Przekaźnik interfejsowy 24 VDC - styk przełączny 99 11

12 31 Złącze bezpiecznikowe z rozłącznikiem dźwigniowym Złącze zaciskowe Szyna montażowa 35mm 3,2m 34 Korytko grzebieniowe W60 H80 6,9m 7 Wykaz aparatury pomiarowej Nr. Obwodu Opis urządzenia pomiarowego Sztuk 71/FT01 Istniejący przepływomierz elektromagnetyczny ABB Mag-XE 1 71/LS01- LS06 71/LS11- LS16 Istniejące izotopowe sygnalizatory poziomu 12 EI Przetworniki pomiaru prądu do montażu na szynie, zakres pomiarowy do 5A, wyjście 4 20 ma 3 Centralka detekcji gazu ALPA LCD S/24/1,3Ah 1 Prztewornik pomiarowy ALPA ProGaz-ExLEL Sensor katalityczny S-CAT CH4 100% DGW: 10-x- 20% 2 Prztewornik pomiarowy ALPA ProGaz-ToxSurvey Sensor elektrochemiczny S-H2S H2S 28 ppm: 7-x-14 2 T-konetor do systemów RS-485 T-CON-485-1/3 IP-55 3 AI71027 optyczno-akustyczny ALPA SZOA ( 24V) 1 8 Dziennik kablowy lp nazwa pomiaru/ nr punktu pom/ nr nr kabla typ kabla skąd długości A SZAFA STEROWNIKOWA SA 71 SA71 Zasilanie YDY 3x4,0 R71 12

13 1 Pompa 71/PO1 NCA71001 S Pompa 71/PO2 NCA71002 S Macerator 71/MA01 4 Macerator 71/MA02 NCA71004 S7103 NCA71005 S Zasuwa 71/V01 GSA71007 S Zasuwa 71/V02 GSA71008 S Izotopowe sygnalizatory poziomu 71/LS01-06 LS S Pompa 71/PO3 NCA71003 S Macerator NCA71006 S /MA03 10 Zasuwa 71/V03 GSA71009 S7110 Izotopowe sygnalizatory LS S7111 poziomu 71/LS Skrzynka biofiltru 12 71/BF Zasuwa spustowa 13 GSA71024 S /V Pomiar przepływu 71/FT01 Centralka detekcji gazów Zgarniacz 16 zagęszczacza 52/M01 17 Skrzynka wentylacji Zasuwa 71/V01-18 stopień otwarcia Zasuwa 71/V02-19 stopień otwarcia Zasuwa 71/V03-20 stopień otwarcia 71/LS /LS11-16 NA71025 S7112 YKY4x1,0 71/BF 12 FT71022 P7101 5x1,0 AI71027 S7115 5x1,0 NCA71023 S7114 YKSY7x1,0 Szafa ZGO /FT01 14 Centralka detekcji gazów Szafa ZGO NA71026 S7116 5x1,0 Skrzynka wentylacji 15 GSA71007 P7102 2x1,0 71/V01 23 GSA71008 P7103 2x1,0 71/V02 23 GSA71009 P7104 2x1,0 71/V

14 Zasuwa spustowa 50/V01 - stopień otwarcia Pomiar prądu maceratora 71/MA01 Pomiar prądu maceratora 71/MA02 Pomiar prądu maceratora 71/MA03 Zasilanie przetwornika 71/FT01 Zasilanie przetwornika EI71030 Zasilanie przetwornika EI71031 Zasilanie przetwornika EI71032 Zasilanie sygnalizatorów 71/LS01-06 Zasilanie sygnalizatorów 71/LS11-16 Zasilanie centralki detekcji gazów GSA71024 P7105 EI71030 EI71031 EI71032 P7106 P7107 P7108 2x1,0 2x1,0 2x1,0 2x1,0 50/V01 30 SZ7101 YKY 3x1,5 71/FT01 14 SZ7102 YKY 3x1,5 SZ7103 YKY 3x1,5 SZ7104 YKY 3x1,5 SZ7106 YKY 3x1,5 SZ7107 YKY 3x1,5 SZ7105 2x1,0 71/LS /LS11-16 Centralka detekcji gazów Centralka detekcji gazu 1 Skrzynka wentylacji 2 Sygnal. optoakust. 3 Czujnik H2S SK Czujnik metanu SK Czujnik H2S SK7102 S7119 2x1,0 Skrzynka wentylacji S7120 5x1,0 -P 2x2x1,0 -P 2x2x1,0 -P 2x2x1,0 Sygnal. optoakust. Czujnik H2S Czujnik metanu Czujnik H2S

15 6 Czujnik metanu SK7101 -P 2x2x1,0 Czujnik metanu 10 Magistrala Profibus 12 15