自来水公司系统改造工程技术预案概况

1、某自来水公司系统改造工程技术方案一 . 引言自来水厂的制水过程是从水源地取水经输水管网至水厂，处理达标后通过配水管网送至用户。水厂最大的特点是地域极为分散，通常水源地、补压井、测压点距离厂区几公里甚至几十公里，如此就造成操纵系统 I/O 点分散，此外，操纵功能也具有分散性，如各配水泵、水源井能分不地互不阻碍地进行手动起停操纵, 以及水厂的加氯加药系统的自动操纵，假如整个系统用手动来操纵需要大量的人力，而且容易造成能源的白费（电力. 水资源），为了节约人力，降低制水成本，整个系统应是无人值守，操作人员只要在中控室对整个水厂进行集中监控。二 .某水厂的特点某市自来水厂是以地下水为水源的水厂，供水能

2、力为10 万吨 /日，水从若干个深井泵抽出后到澄清池沉淀，经加氯加药后送到蓄水池，最后由送水泵送往配水管网，配水管网设有远端压力测量点。整个水厂有五个分厂组成，在这五个水厂里以四号水厂为主，正常情况下由四号水厂供应市民用水，当用水高峰，四号水厂不能满足用水要求时，启动一个分厂或几个分厂来补水以保证正常供水，当用水量少时就停止补水。就目前各水厂的操尽情况来看，各水厂之间距离遥远相互独立，假如需要补水时必须通过人工手动启动送水泵及深井泵，这种操作方式会造成供水压力滞后，阻碍供水质量。当用户用水量减少时，也是人工手动停泵，造成短时供水压力过大，同时停泵滞后，1 / 6白费能源。假如整个过程由人工来实

3、现需要消耗大量的人力物力，同时对电能和水资源的白费也专门大。三水厂对操纵系统的要求1. 分散性 。I/O 点距离厂区几公里甚至几十公里，这就要求操纵系统具有远程通讯操纵功能。2. 集中监控。操作人员能够在中央操纵室对整个水厂的运行情况进行监控， 记录故障发生的有关信息以及打印报表等。3. 小型化、集成化。以水源井为例，泵房内通常有一口或两口井，对一台或两台泵的操纵点数专门少。因此为了降低系统造价，操纵系统需要小型化、低成本，无线通讯功能的操纵系统能够满足要求。4. 可靠性。水厂的安全、稳定运行直接关系到千家万户，因此从操纵系统的硬件质量、软件设计等各个环节都必须是高可靠性的。5. 可维修性。系

4、统在软件和硬件方面具有强大的故障自诊断功能，方便工程师对系统故障进行快速维护处理。四某水厂改造操纵系统构成1、操纵系统硬件：我们针对水厂制水过程的特点和对操纵系统的要求，为了降低系统造价，操纵系统小型化、低成本、高可靠性的要求，选用美国MDS公司的 SCADA系列无线通讯功能的数字电台，作为远距离数字传输设备，它性能稳定、工作可靠、抗干扰能力强、传输2 / 6速率高、传输距离远(50 公里 ) 等特点，广泛用于油田、水厂、电力、铁路、交通、工业操纵等数据采集传输系统中。操纵系统决定采纳美国罗克韦尔(AB) 公司的可编程操纵器。，每一个分水厂都用一个AB 公司的中型PLC SLC5/04 实现整

5、个水厂的自动操纵，包括配水管网压力的读入，然后跟设定压力比较后输出一个模拟信号操纵送水泵变频器的运行频率，加氯系统的操纵以及沉淀CRT工控机池、蓄水池的液位等操纵。每一个深井泵站用经济的微型可编程操纵MDS2710上位机监控系统器 MicroLogix1000（AB）实现其启停操纵以及其他联锁功能1#水厂自动控制系统2#水厂自动控制系统加氯讯方式。789加氯接口与数传电台相连来加药加药1234561234567 89无线通RS232PLC 通过其标准的控制RS232RS232控制管道CPU管道压力压力信号MDS2710信号CPUMDS2710I/O I/O I/O模I/O块模I/O块模块I/O

6、模块I/O模I/O块模I/O块模块模块模块I/O I/O I/O I/O模块模I/O块模I/O块模块I/O模I/O块模块I/O模块模块模块实现无线通频讯，电台选用美国MDS公司频数字电台。美国MDS公司的ABBABB变变器器SCADA系列数字电台提供标准R232 接口，可直接与计算机、PLC、数据终端等连接，传输速率达19200bps, 无中转站的通讯距离达50 公里MDS2710MDS2710MDS2710MDS2710MDS2710MDS2710RS232RS232RS232RS232RS232RS2321。以上。无线通讯示意图见图plcplcplcplcplcplc1#深井泵2#深井泵3

7、#深井泵1#深井泵2#深井泵3#深井泵图 1无线通讯示意图2、监控系统及组态软件：水厂的人机监控系统选用研华586 工控机， RSView32 ADS 组态软件，实现了对整个水厂的远程监控。上位机通过以太网与4#水厂的上位机实现通讯连接，实现对4#水厂的监控。上位机通过无线电台与1#， 2#， 3#以及清泉水厂的PLC通讯，操作人员可在中央操纵室对生产过程进行监控，公司经理、厂长坐在办公室也能够监控水厂的运行情况。RSView32 是罗克韦尔自动化软件公司采纳开放技术，以MFC（微软基础级）、DCOM（分布元件对象）组3 / 6CRTCRT以太网工控机工控机以太网卡以太网卡件 技 术 为 基

8、础 的 人 机 监 控 软 件， 是 第 一 个 在 图 形 显 示 中 利 用中央控制室上位机监控系统4#水厂上位机监控系统ActiveX 、VBA、 OPC的 MMI 产品，提供了监视、操纵及数据采集等全部功能，是一个使用方便可靠性高的监控软件，如图2 所示。操纵系统的功能。在操纵系统的功能设计上，各配水泵、输水泵相互之间既能够在自动操纵方式运行，也能够在手动操纵方式下运行。各配水泵、输水泵通过操纵柜上的选择开关, 能够选择就地操纵方式和远程操纵方式，远程操纵是通过PLC 操纵水泵启停，就地操纵是用操纵柜或现场操作箱上的按钮操纵水泵启停。当PLC 处于编程图 2中控室与 4#水厂状态或出现

9、故障时能够采纳就地操纵方式，就地和远程操纵方式相互切换可不能阻碍水泵的运行。水厂的安全、稳定运行直接关系到千家万户，因此我们从操纵系统的结构设计、软硬件产品质量到操纵程序编制等各个环节差不多上高可靠性的，系统硬件、系统软件、应用软件具有强大的故障自诊断功能，方便工程师对系统故障进行分析和快速处理的能力。五、送水泵变频技术改造商丘自来水公司原有小型水厂4 个，其送水泵容量如下1 #水厂 送水泵37kw 255kw2#水厂 送水泵75kw2 132kw55kw3#水厂 送水泵75kw2 132 kw 2清泉水厂送水泵75kw 2 132 kw 24#新建水厂取黄河水，操纵设备较先进，采纳施耐德自动

10、化操纵设备，送水泵 280kw3、 10kv 。4 / 6对 4 个水厂的送水泵进行变频节能改造。4 个水厂中选其中最大的一台改造成变频调速系统，具体为1 #水厂送水泵55kw2 #水厂送水泵132kw3 #水厂送水泵132kw清泉水厂送水泵132kw考虑到各分厂送水泵的实际情况，一般采纳一拖二方式，如图3所示。图 3变频改造主电路方案新旧系统能够互为备用，在变频器故障时，能够切换到原系统接着工作。系统设置了必要的电气联锁、仪表信号显示等，确保系统的安全运行。各分厂送水泵的操纵远程操纵由中央操纵室发出指令，经无线数字电台发出信号，泵站 PLC同意信号后，操纵送水泵的起仃或切换。就地操纵在泵站电控柜上进行送水泵的起仃或切换操纵。变频器选用ABB公司的 ACS600型高性能变频器。与变频器成套的空气断路器，接触器等采纳国产优质产品，安装于一个电控柜内。设置压力传感器，实现恒压供水，节约电能。送水泵进行变