SIEMENS西门子全集成解决方案帮助客户实现数字化水务既高效又节能水利和水处理行业Answersforindustry
Answers for industry. 水利和水处理行业 帮助客户实现数字化水务既高效又节能 西门子全集成解决方案
自动化领域的忠实伙伴Siemens-一个享誉世界的名字，一个代表创新、客户导向和全球竞争力的象征。它不仅代表着400000名员工和数百万客户，也代表着遍布190多个国家的几十万供应商和合作伙伴。它更代表着一系列独特的产品、系统、解决方案和服务。Siemens也传达着其创始人WernervonSiemens永恒的信念：“通过不断的进步服务于人类”。生命之源：水对于人类来说始终扮演了一满足的一种原材料。水的质量不容妥协。个重要的角色，即便到今天也依然没有动而且立法者也这么认为：长期以来，有关摇其重要地位。相反的是，供应清洁的水饮用水和污水的管理条例变得越来越严格。仍旧是我们这一代人面临的最大的挑战。要确保每个人都能享用纯净水，就有效性这也是全球水处理市场比几乎任何其它行而言，水厂必须满足最严格的要求。为了业增长更快的原因。能使用清洁的水，污水处理厂必须符合当今的环保法规。近几年来，人们愈加意识到了水的价值如同人们的需求一样，水是世界上最需要
2 Siemens — 一个享誉世界的名字，一个代表创新、客户导向和全球竞争力的象征。它不 仅代表着400,000名员工和数百万客户，也代表着遍布190多个国家的几十万供应商和合 作伙伴。它更代表着一系列独特的产品、系统、解决方案和服务。 Siemens也传达着其创始人Werner von Siemens永恒的信念 ：“通过不断的进步服务于 人类”。 生命之源：水对于人类来说始终扮演了一 个重要的角色，即便到今天也依然没有动 摇其重要地位。相反的是，供应清洁的水 仍旧是我们这一代人面临的最大的挑战。 这也是全球水处理市场比几乎任何其它行 业增长更快的原因。 近几年来，人们愈加意识到了水的价值 — 如同人们的需求一样，水是世界上最需要 满足的一种原材料。水的质量不容妥协。 而且立法者也这么认为：长期以来，有关 饮用水和污水的管理条例变得越来越严格。 要确保每个人都能享用纯净水，就有效性 而言，水厂必须满足最严格的要求。为了 能使用清洁的水，污水处理厂必须符合当 今的环保法规。 自动化领域的忠实伙伴 2
全集成自动化一电源插座的集成配电解决方案。用于自动化水工业实现最高质量和可靠性的保障配电、能源管理和楼宇自动化的所有资源均配有与全集成自动化相同的通讯标准，可以集成凭借全集成自动化（TIA、TotallyIntegrated在一起，从而可实现水处理行业的综合解决方Automation），Siemens成为唯一一家提供全案。套系列集成产品与系统的供应商，可满足工厂自动化的各种需求一从水净化到污水处理，SIWA-从现场级和控制级到管理级。TIA可用来实现水工业的完整解决方案完美定制的自动化解决方案，以满足各种客户需求。由于完全集成，TIA优化了处理过程并基于全集成自动化与全集成能源管理，专门为缩减了生命周期成本。TIA还能够在提供很高水工业开发了一套解决方案。我们的产品组合级别投资安全性的同时最大程度降低工厂的总包括：水处理技术，如消毒、薄膜过滤和污泥体复杂性。随之带来的结果是：能够可靠运转处理；仪表、自动化、SIMATICIT、遥控、能并生产合格产品的工厂源和驱动器的解决方案；适用于泵送站、管路、水网和工业水厂的整套工厂解决方案。此外我全集成能源管理一们还提供了配套的生命周期全程服务供用户选择，服务涵盖了从设计、融资、工程设计和调从一点集中完成电力的管理和分配试到维护与改造的各个方面，从而进一步完善在全集成能源管理（TIP、TotallyIntegrated了我们的产品服务体系。Power）的基础上，我们实现了从中压电源到
全集成自动化 — 水工业实现最高质量和可靠性的保障 凭借全集成自动化（TIA、Totally Integrated Automation），Siemens成为唯一一家提供全 套系列集成产品与系统的供应商，可满足工厂 自动化的各种需求 — 从水净化到污水处理， 从现场级和控制级到管理级。TIA可用来实现 完美定制的自动化解决方案，以满足各种客户 需求。由于完全集成，TIA优化了处理过程并 缩减了生命周期成本。TIA还能够在提供很高 级别投资安全性的同时最大程度降低工厂的总 体复杂性。随之带来的结果是：能够可靠运转 并生产合格产品的工厂。 全集成能源管理 — 从一点集中完成电力的管理和分配 在全集成能源管理（TIP、Totally Integrated Power）的基础上，我们实现了从中压电源到 电源插座的集成配电解决方案。用于自动化、 配电、能源管理和楼宇自动化的所有资源均配 有与全集成自动化相同的通讯标准，可以集成 在一起，从而可实现水处理行业的综合解决方 案。 SIWA — 水工业的完整解决方案 基于全集成自动化与全集成能源管理，专门为 水工业开发了一套解决方案。我们的产品组合 包括：水处理技术，如消毒、薄膜过滤和污泥 处理；仪表、自动化、SIMATIC IT、遥控、能 源和驱动器的解决方案；适用于泵送站、管路、 水网和工业水厂的整套工厂解决方案。此外我 们还提供了配套的生命周期全程服务供用户选 择，服务涵盖了从设计、融资、工程设计和调 试到维护与改造的各个方面，从而进一步完善 了我们的产品服务体系。 26 3 精彩案例： 中国上海的白龙港污水处理厂 上海白龙港污水处理厂背后的事实给人以 非常深刻的印象：它每天最多可处理172 万立方米的污水，为271.7平方公里区域内 的356万人口提供服务。白龙港地区的强 劲增长使日污水处理能力必须加倍，即达 到210万立方米。 客户需求 为满足以去磷和达到国家II级排放标准为目 标的污水处理要求，方案的第一步是采用 物化结合处理方法，第二步则是执行充气 生物过滤工艺。由于所牵涉的处理厂区域 有限，因此采用物化结合处理方法时使用 了高效的沉淀池，以便并行执行混合、絮 凝和沉淀工艺。 Siemens解决方案 白 龙 港 污 水 处 理 厂 的 自 动 化 系 统 采 用 SIMATIC S7-400系列产品，以两级控制网 络、控制中心、两个服务器以及五个客户 机 为 基 础， 通 过 冗 余WinCC SCADA软 件 进行监控。由于所有组态编程都在服务器 上执行，因此将会大大减少工作量。对于 高效沉淀池、中和水池和污泥处理的现场 控制站，SIMATIC S7-400控制器将与分布 式I/O、阀门定位器、液位指示器、MCC、 MV配电柜以及PA总线智能仪表（连接到 PROFIBUS-DP）配合使用。 整套分布式控制系统都由Siemens提供，所 有产品都经过了Siemens的组态、编程和测 试。采用统一的数据库，通过标准通讯网 络交换数据，因此减少了用户的投资成本、 缩短了项目建设和调试期、提高了整个系 统的可靠性、体现了全集成自动化的显著 优势
三
全集成自动化 — 水工业实现最高质量和可靠性的保障 凭借全集成自动化（TIA、Totally Integrated Automation），Siemens成为唯一一家提供全 套系列集成产品与系统的供应商，可满足工厂 自动化的各种需求 — 从水净化到污水处理， 从现场级和控制级到管理级。TIA可用来实现 完美定制的自动化解决方案，以满足各种客户 需求。由于完全集成，TIA优化了处理过程并 缩减了生命周期成本。TIA还能够在提供很高 级别投资安全性的同时最大程度降低工厂的总 体复杂性。随之带来的结果是：能够可靠运转 并生产合格产品的工厂。 全集成能源管理 — 从一点集中完成电力的管理和分配 在全集成能源管理（TIP、Totally Integrated Power）的基础上，我们实现了从中压电源到 电源插座的集成配电解决方案。用于自动化、 配电、能源管理和楼宇自动化的所有资源均配 有与全集成自动化相同的通讯标准，可以集成 在一起，从而可实现水处理行业的综合解决方 案。 SIWA — 水工业的完整解决方案 基于全集成自动化与全集成能源管理，专门为 水工业开发了一套解决方案。我们的产品组合 包括：水处理技术，如消毒、薄膜过滤和污泥 处理；仪表、自动化、SIMATIC IT、遥控、能 源和驱动器的解决方案；适用于泵送站、管路、 水网和工业水厂的整套工厂解决方案。此外我 们还提供了配套的生命周期全程服务供用户选 择，服务涵盖了从设计、融资、工程设计和调 试到维护与改造的各个方面，从而进一步完善 了我们的产品服务体系。 26 3 精彩案例： 中国上海的白龙港污水处理厂 上海白龙港污水处理厂背后的事实给人以 非常深刻的印象：它每天最多可处理172 万立方米的污水，为271.7平方公里区域内 的356万人口提供服务。白龙港地区的强 劲增长使日污水处理能力必须加倍，即达 到210万立方米。 客户需求 为满足以去磷和达到国家II级排放标准为目 标的污水处理要求，方案的第一步是采用 物化结合处理方法，第二步则是执行充气 生物过滤工艺。由于所牵涉的处理厂区域 有限，因此采用物化结合处理方法时使用 了高效的沉淀池，以便并行执行混合、絮 凝和沉淀工艺。 Siemens解决方案 白 龙 港 污 水 处 理 厂 的 自 动 化 系 统 采 用 SIMATIC S7-400系列产品，以两级控制网 络、控制中心、两个服务器以及五个客户 机 为 基 础， 通 过 冗 余WinCC SCADA软 件 进行监控。由于所有组态编程都在服务器 上执行，因此将会大大减少工作量。对于 高效沉淀池、中和水池和污泥处理的现场 控制站，SIMATIC S7-400控制器将与分布 式I/O、阀门定位器、液位指示器、MCC、 MV配电柜以及PA总线智能仪表（连接到 PROFIBUS-DP）配合使用。 整套分布式控制系统都由Siemens提供，所 有产品都经过了Siemens的组态、编程和测 试。采用统一的数据库，通过标准通讯网 络交换数据，因此减少了用户的投资成本、 缩短了项目建设和调试期、提高了整个系 统的可靠性、体现了全集成自动化的显著 优势
目录自动化领域的忠实伙伴全集成自动化水的净化U.污水处理过程控制系统制造执行系统11SCADA系统11控制器与分散的现场设备12工业通讯14驱动系统16过程仪表与分析仪18工业控制19传感器20精彩案例21
目 录 自动化领域的忠实伙伴 . 2 全集成自动化 . 4 水的净化 . 6 污水处理 . 7 过程控制系统 . 8 制造执行系统 . 11 SCADA系统 . 11 控制器与分散的现场设备 . 12 工业通讯 . 14 驱动系统 . 16 过程仪表与分析仪 . 18 工业控制 . 19 传感器 . 20 精彩案例 . 21 凭借“全集成自动化”（TIA、Totally Integrated Automation），Siemens成为唯一能够提供 用来实现自动化解决方案的一整套集成产 品和系统的供应商。TIA将具有最佳集成能 力的Siemens的技术和产品组合到一套自 动化系统中。这不仅减少了接口数目，而 且还确保了从现场级到过程级再到ERP级的 所有级别实现最大的数据透明度。从未经 通过全集成自动化提高竞争力 ֫࠶ ሏႜ֫ ੦֫ ၄ׇ֫ ࣅۯጲׯඇण 企业资源规划 以太网 以太网 工业以太网 工业以太网 工业以太网 制造执行系统 过程控制系统 ߾ᄽॲLjᆩᇀǖ 设计与工程 安装与调试 维护 现代化改造与升级 运行 能源管理 运动控制 数控系统 工业通讯 控制器 模块化/嵌入式/基于PC 人机界面 安全集成 过程仪表 传感器 分布式I/O 驱动系统 低压控制与配电 ׯඇण ࠶ᇸీ 处理的水到饮用水，从污水到可重复使用 的水，都可通过TIA来实现。 无庸置疑，在工厂的整个生命周期内（从 最初的规划阶段、运行阶段再到改造阶段）。 您都可以从TIA中受益。我们的产品和系统 具有独特的开发连续性，可以避免不必要 的系统不兼容，从而提高了投资安全性。 在全集成自动化的基础上，我们可实施针 对水工业特殊要求度身定制的、具有卓越 集成性能的解决方案。TIA为优化水处理做 出了重要贡献。 由于TIA具有面向系统的工程环境以及集成 的通讯和诊断选项，因此，工厂在整个生命 周期都会从中受益。此外，Siemens不断创 新，确保您在工厂改造方面的投资安全性。 4 精彩案例：United Utilities 英国Ingleton的污水处理厂 United Utilities是英国最大的公共事业公司 之一，它在升级其Ingleton的污水处理厂时 借机安装了集成式智能控制与监视解决方 案，以简化控制、改进维护以及提供更多 的远程监控设施。由于重点是增强通讯功 能，因此传统的依赖遥测警报装置上的过 程控制器发出设备故障警告的方式已不再 采用，现在使用Internet Explorer通过设备 状态来实现同样的目的。借助于这种远程 查看设备状态的功能，可以更频繁地进行 检查，并且可以更早地发出故障警告，不 必每次都亲临现场便可将设备复位。 为给这种根本性的方案提供支持，United Utilities选择了Siemens提供的全集成自动 化的功能作为系统的基础。这样用户便可 通过简化的控制系统和更强的功能来满足 需求。 客户需求 United Utilities需要控制系统简单但功能 更强这种形式的集成自动化解决方案。有 一点非常重要，那就是某一点发生故障时 新解决方案无论如何都不能损害系统的运 行安全性。此外，还安装了基于Internet Explorer的访问，以便对人机界面（HMI, Human Machine Interface）图形页面进行 远程访问。因此，必须使每个现场设备的 状态和诊断数据都可用于远程控制和监视。 不过，系统成本不应超过常规安装的成本， 可能的情况下甚至应体现出成本降低。此 外，该解决方案还要求使用供遥测子断站 连入网络的以太网网关、可以对仪表进行 远程组态以及现场设备能够与PLC进行循环 实时通讯。 Siemens解决方案 单 一 主 控 中 心（MCC, Master Control Center）采用Siemens S7-400系列PLC、用 于远程监视和控制的以太网通讯以及用于 现场设备的六个PROFIBUS网络来对工厂实 施控制。 两个过程区域（每个都有两股处理水流） 具有专用的PROFIBUS-DP和PA电路。DP电 路连接到过程阀动器和磁流量计，PA电路 连接到一系列液位、流量和压力仪表。此 外，第二个过程区域有一个本安回路和一 个远程I/O机架。 I/O机架为现场设备工作，以减少电缆敷设。 Siemens SIMOCODE智能电机启动器或变速 驱动装置控制22台电机，并有13种模拟过 程读数（通过PROFIBUS）和27个控制阀。 MCC的外观很极端，因为大部分操作员连 接都通过复制的Siemens OP370人机界面 （HMI, Human Machine Interface） 来 进 行。操作员也可以在任何可连接Internet的 PC上通过Internet Explorer访问设备状态 页面。这是通过United Utilities的专用遥测 子端站（向其地区“运营响应中心”报告） 进行监控外的另一种监控方法。 25