自來水廠監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

1、自來水廠監(jiān)控系統(tǒng)解決方案 武漢易維系統(tǒng)工程公司作為一家在公用事業(yè)行業(yè)進行系統(tǒng)開發(fā)和實施的專業(yè)化公司，在仔細(xì)了解水行業(yè)系統(tǒng)建設(shè)方面的主觀需求后，就供水營業(yè)客服系統(tǒng)的開發(fā)和實施進行了深入的研究，結(jié)合公司長期積累的豐富行業(yè)經(jīng)驗，推出了自來自來水廠監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。一、 自來水廠的情況簡介城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是解決自來水公司對供水各環(huán)節(jié)監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。該系統(tǒng)由監(jiān)控中心和各個水源監(jiān)測點組成，各個水源監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集終端可監(jiān)視和采集水位、壓力、流量、濁度、余氯、泵頻等各種數(shù)據(jù)，供控制中心及有關(guān)部門分析和決策取用，提高工作效率，保證供水質(zhì)量，滿足日益增產(chǎn)的用水量的需求。城市供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)

2、可以對遠(yuǎn)程現(xiàn)場的運行設(shè)備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)管道壓力、水流量的數(shù)據(jù)傳送及閥門開關(guān)的自動控制，降低了故障率和提高了對系統(tǒng)的反應(yīng)時間。便于及時迅速的了解及控制遠(yuǎn)端管道及閥門，低故障率和檢修的時間，減少停水次數(shù)。各水源監(jiān)測點的數(shù)據(jù)采集終端可自動采集管道壓力、水流量的實時數(shù)據(jù)與開關(guān)狀態(tài)等數(shù)據(jù)，信息傳輸?shù)阶詠硭镜谋O(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過對傳輸回的數(shù)據(jù)進行分析，可找到出故障的地點，從而當(dāng)一個遠(yuǎn)端出現(xiàn)故障時，能在最短的時間內(nèi)解決問題，恢復(fù)供水，提高了整體的服務(wù)水平，從而實現(xiàn)了城市供水的信息化、現(xiàn)代化。二、可編程控制器在水廠的使用可編程控制器(PLC)最初是用來代繼電器控制線路完成邏輯功能。近年來，由于世

3、界電子技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，特別是微處理器和數(shù)字技術(shù)的發(fā)展已使可編程控制器的性能和功能有很大的提高。先進的可編程控制器不但能完成復(fù)雜的邏輯控制功能，而且也能完成對模擬量的處理，對過程變量可進行PID閉環(huán)控制。編程軟件、 通信及人機接口的功能也越來越完善，編程軟件和用于人機接口的圖形化軟件都運行在標(biāo)準(zhǔn)的計算機平臺上。正因為可編程控制器具有使用靈活、成本低、先進的網(wǎng)絡(luò)以及可靠性高等特點，所以目前多數(shù)自來水公司都將可編程控制器作為數(shù)據(jù)采集終端來使用，通過豐富的網(wǎng)絡(luò)資源將現(xiàn)場的情況送給中央控制室，所以它克服了傳統(tǒng)控制方法的缺陷，提高了供水質(zhì)量，降低了供水成本。三、自來水廠控制系統(tǒng)的描述3、1該控制系統(tǒng)硬

4、件結(jié)構(gòu)及控制原理全廠控制系統(tǒng)設(shè)兩級組成集散控制系統(tǒng)，一級是廠中央控制室(上位管理)，二級是區(qū)域控制工作站(現(xiàn)場控制站)。整個系統(tǒng)由一個中央控制室、五個現(xiàn)場控制站組成，中央控制室與現(xiàn)場控制站之間通過網(wǎng)絡(luò)進行通訊，組成一個PLC 控制網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)借助于浙江浙大中自集成控制股份有限公司強大的人機接口軟件Sunytech和SunyIEC編程軟件，使其獲得最佳的控制性能。在中央控制室，通過屏幕漢化的動態(tài)畫面，可觀察全廠的生產(chǎn)過程，并對全廠生產(chǎn)過程進行調(diào)度，指揮分站操作運行，打印全廠生產(chǎn)報表，繪制曲線，達到綜合管理的目的。32中央控制室軟件的實現(xiàn)中央控制室提供了三種制水控制方式：自動、半自動和手動。、在相應(yīng)

5、授權(quán)條件下，在中控室可對任何一臺可控設(shè)備進行控制和人工干預(yù)，能對各現(xiàn)場控制站PLC的參數(shù)進行設(shè)定與修改，或直接對任何一個現(xiàn)場控制站進行編程或修改程序等。、能夠根據(jù)公司總調(diào)度室的一級調(diào)度指令，自動形成良好的二級調(diào)度指令，控制送水泵的開/停等。、對源水泵房和送水泵房等關(guān)鍵部位建立了遠(yuǎn)程控制，可以方便地對源水泵房、送水泵房、加礬加氯間、反應(yīng)沉淀池及全廠范圍進行監(jiān)視。、建立了水廠管理信息系統(tǒng)：提供制水?dāng)?shù)據(jù)的查詢，能形象、實時、動態(tài)地顯示各生產(chǎn)過程中的主要技術(shù)參數(shù)，顯示所有設(shè)備的運行狀態(tài)，用趨勢圖顯示某些重要參數(shù)的變化情況等。數(shù)據(jù)庫管理功能：建立了生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，存貯生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)；建立了事故數(shù)據(jù)庫，記錄各類

6、錯誤和事故等。數(shù)據(jù)處理功能：利用在線數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)計算主要生產(chǎn)指標(biāo)，進行統(tǒng)計分析。報表輸出/打印功能：打印公司、水廠所需要的各類報表。、具有報警功能，當(dāng)某一參數(shù)異?；蛟O(shè)備故障時，能提供多種報警方式。、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)圖像傳輸準(zhǔn)確，執(zhí)行機構(gòu)控制正常，運行狀況良好。、整個系統(tǒng)安全可靠。中控室是全廠的控制管理中心，一方面通過網(wǎng)絡(luò)采集全廠各設(shè)備的運行狀態(tài)及儀表檢測信號，另一方面對全廠各設(shè)備進行控制。中控室上位機軟件主要功能包括： 1、在上位機對全廠任何一臺設(shè)備進行控制(加氯、加礬部分自成系統(tǒng)，只對其采集必要的數(shù)據(jù))，能對區(qū)域PLC的參數(shù)進行設(shè)定和修改。 2、能形象、實時、動態(tài)顯示某些重要參數(shù)的變化情況

7、。 3、報警功能：某一參數(shù)異?；蛟O(shè)備故障，給出聲光報警，顯示相應(yīng)的提示信息和畫面，并記錄在報警數(shù)據(jù)庫中。 4、數(shù)據(jù)管理功能：建立生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，存儲生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)供統(tǒng)計分析用。 5、數(shù)據(jù)處理功能：利用在線數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)計算主要生產(chǎn)指標(biāo)。 6、報表輸出打印功能：能打印出日、月、年、故障、運行計錄的中文報表。3、3現(xiàn)場控制站的軟件實現(xiàn)現(xiàn)場控制站的軟件用來完成生產(chǎn)工藝的全部任務(wù)，該軟件組態(tài)和開發(fā)的好壞直接關(guān)系到自動化工程的成敗問題。該軟件包括順序邏輯控制、模擬量采集和PID調(diào)節(jié)控制。采用巨騰公司的ISGRAF工具包開發(fā)梯形圖控制軟件。它主要能完成以下功能： 1、順序邏輯控制：包括取水泵站、送水泵站機

8、組及各閥門等設(shè)備之間的連動控制等。 2、模擬量采集：包括高配間及高壓電機的電流、電壓、功率、電度量的采集，以及濁度、余氯、水流量、壓力、PH值、溫度等信號的采集。所有這些量經(jīng)過轉(zhuǎn)換，并在屏幕上的數(shù)據(jù)域中加以顯示或打印報表，從而取消原始的手工抄表計錄。3、PID調(diào)節(jié)控制：加礬及加氯部分的PID調(diào)節(jié)控制。軟件設(shè)計的主要任務(wù)是對V型濾池出水調(diào)節(jié)閥的自動控制。這也是全廠控制軟件設(shè)計的核心部分。出水調(diào)節(jié)閥作為控制裝置，它受濾池水位的控制，水位通過水位傳感器送出的信號至PLC， 這個信號與表示水位保持恒定的參考水位相比較，在判斷出水位不穩(wěn)定方向后(上升或下降)，信號水位與參考水位的偏差超過原設(shè)計系統(tǒng)的臨界

9、值約±2cm時， 即啟動控制單元出水調(diào)節(jié)閥，同時出水調(diào)節(jié)閥輸出一個與閥門開啟度成正比的420mA的反饋信號，通過PLC內(nèi)的PID指令自動調(diào)節(jié)濾池水位以達到恒水位。當(dāng)事先定好的反沖洗時間到或堵塞顯示器超過設(shè)定堵塞值時，便輸出反沖洗信號，反沖洗過程包括氣沖及氣水同時反沖過程，PLC根據(jù)工藝流程要求按一定順序進行一系列閥門及水泵、風(fēng)機的開啟及停止動作。當(dāng)沖洗過程結(jié)束，濾池重新恢復(fù)平靜，又一個過濾的循環(huán)開始。34自來水控制的流程進水池中的水經(jīng)過初步沉淀進入加藥池。加藥系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)、水量配比化學(xué)藥物，對水進行化學(xué)處理。加藥系統(tǒng)充分運用了Sunytech軟件強大的配方管理能力，根據(jù)需要確定加氯、

10、加明礬的藥量及比率。加藥后的水進入沉淀池，經(jīng)過徹底沉淀后進入過濾池，靠水的重力穿過過濾層除去水中浮游生物。Sunytech上位系統(tǒng)將定時或手動按鈕分別啟動各個刮泥機出去沉淀池中的泥漿，并定時對過濾層進行反沖洗。清水池補加氯及送水泵組監(jiān)控系統(tǒng)是對清水池水位、補加氯系統(tǒng)及送水站各泵組電機和送水量的監(jiān)控。Sunytech上位系統(tǒng)可以直接讀取流量計的數(shù)據(jù)，并可以通過現(xiàn)場執(zhí)行器控制各泵組的啟停。梯形泵站監(jiān)控系統(tǒng)是對整個水廠凈水處理的總體監(jiān)控。在這個系統(tǒng)里可以監(jiān)測到凈水處理的總體過程，包括各個抽水機、攪拌機運行情況及各水池的水位情況。整個自來水廠需要進行避雷保護的電纜包括計算機和PLC通訊電纜；PLC柜電

11、源，室外儀表等。具體方案如下：1.電源保護器廠區(qū)控制室、現(xiàn)場PLC柜、進行線端設(shè)計安裝避雷器，配置電源保護器。2網(wǎng)絡(luò)通訊保護器PC機、PLC之間共同構(gòu)成通訊網(wǎng)，根據(jù)防雷原理，在進出不同建筑物的通訊電纜兩頭安裝防雷裝置、針對PLC可編程控制器通訊網(wǎng)，設(shè)計采用雙絞線信息線路保護器來進行保護。3所有避雷器的接地電阻必須小于1，安裝完畢后進行測試，以確保起到防雷作用。4每年雷雨季節(jié)前進行檢查，若有損壞請及時調(diào)換，每種產(chǎn)品建議有能備貨，以免因某避雷器損壞而破壞整個防雷系統(tǒng)。四、自來水廠的生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)（推薦使用）該系統(tǒng)與生產(chǎn)管理、水廠PLC等實現(xiàn)了過程集成，是供水企業(yè)的一個關(guān)鍵性系統(tǒng)。4、1該系統(tǒng)主要組成如下：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：能實時采集水廠PLC和管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的有關(guān)信息、并從屏幕