基于PLC和MDS無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)的SCADA系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用(1)
基于PLC和MDS無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)的SCADA系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用
導(dǎo)讀: 水廠最大的特點(diǎn)是地域極為分散。通常水源地、補(bǔ)壓井、測(cè)壓點(diǎn)距離廠區(qū)幾公里甚至幾十公里,這樣就造成控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)分散,因此需要分布式的具有SCADA功能的控制系統(tǒng)。此外,控制功能也具有分散性,如各配水泵、水源井能分別地,互不影響地進(jìn)行起動(dòng)或停止控制。
1、引言
自來(lái)水廠的制水過(guò)程是從水源地取水經(jīng)輸水管網(wǎng)至水廠經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后通過(guò)配水管網(wǎng)送至用戶。北京市石景山區(qū)楊莊水廠是以地下水為水源的水廠,規(guī)劃供水管線39千米,其中輸水管線4千米,配水管網(wǎng)35千米,工期工程設(shè)計(jì)供水能力為5萬(wàn)噸/日,1998年月12月正式供水。該廠有10口水源井、1口補(bǔ)壓井及1 配個(gè)水廠,水源井潛水泵電動(dòng)機(jī)容量為6臺(tái)85KW、4臺(tái)45KW,補(bǔ)壓井為45KW,配水廠內(nèi)有配水泵房一座、清水池兩座、變電站一個(gè)、加氯間一座、綜合樓一座,配水泵房?jī)?nèi)有6臺(tái)160KW配水泵,其中2臺(tái)為變頻調(diào)速泵,4臺(tái)工頻泵,由兩路10KV/0.4KV容量為800KVA變壓器,加氯間有3臺(tái)加氯機(jī),配水管網(wǎng)設(shè)有8個(gè)遠(yuǎn)端壓力測(cè)量點(diǎn)。
我們針對(duì)水廠制水過(guò)程的特點(diǎn)和對(duì)控制系統(tǒng)的功能要求,并根據(jù)該廠的具體情況,最終決定采用羅克韋樂(lè)自動(dòng)化的基于PLC的SCADA系統(tǒng)和基于客戶/服務(wù)器HMI組態(tài)軟件RSView32活動(dòng)顯示系統(tǒng)(Active Display System ,ADS)
2、水廠對(duì)控制系統(tǒng)的要求
2.1、分散性
水廠最大的特點(diǎn)是地域極為分散。通常水源地、補(bǔ)壓井、測(cè)壓點(diǎn)距離廠區(qū)幾公里甚至幾十公里,這樣就造成控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)分散,因此需要分布式的具有SCADA功能的控制系統(tǒng)。此外,控制功能也具有分散性,如各配水泵、水源井能分別地,互不影響地進(jìn)行起動(dòng)或停止控制。
2.2 集中監(jiān)控
為了節(jié)省人力,降低制水成本,水源井、補(bǔ)壓井等應(yīng)常常是無(wú)人值守,操作人需要在中控室對(duì)整個(gè)水廠進(jìn)行集中監(jiān)控。
2.3 小型化、集成化
以水源井為例,泵房?jī)?nèi)通常有一口號(hào)或兩口井,對(duì)一臺(tái)或兩臺(tái)泵的控制點(diǎn)數(shù)很少,對(duì)于管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)也很少。因此為了降低系統(tǒng)造價(jià),控制系統(tǒng)需要小型化、低成本的具有集成SCADA通訊功能的控制器。
2.4 適應(yīng)性
通常水源井泵房?jī)?nèi)環(huán)境溫度一年四季變化很大,對(duì)于北方地區(qū)更是如此,此外供水量隨著季節(jié)和白天夜晚有很大變化,控制系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)環(huán)境和供水量的變化,保持穩(wěn)定供水。
2.5 以邏輯控制為主
水廠的控制大部份是對(duì)輸水泵和配水泵的邏輯控制,回路控制通常只應(yīng)用在加氯量及出水壓力的控制。而邏輯控制是可編程序控制器(PLC)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,因此這也是目前水廠的控制系統(tǒng)廣泛采用PLC的原因。
2.6 可靠性、安全性
水廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到千家萬(wàn)戶,所以從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件產(chǎn)品質(zhì)量到控制程序編制等各個(gè)環(huán)節(jié)都必須是高可靠性的。
2.7 可維持性
系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和硬件方面具有強(qiáng)大的報(bào)警和故障自診斷功能,方便工程師對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和維護(hù)。
2.8 可擴(kuò)展性
系統(tǒng)應(yīng)采用具有一定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品,并考慮一定的余量,為將來(lái)水廠的擴(kuò)建及系統(tǒng)的變更打下基礎(chǔ)。
導(dǎo)讀: 水廠最大的特點(diǎn)是地域極為分散。通常水源地、補(bǔ)壓井、測(cè)壓點(diǎn)距離廠區(qū)幾公里甚至幾十公里,這樣就造成控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)分散,因此需要分布式的具有SCADA功能的控制系統(tǒng)。此外,控制功能也具有分散性,如各配水泵、水源井能分別地,互不影響地進(jìn)行起動(dòng)或停止控制。
1、引言
自來(lái)水廠的制水過(guò)程是從水源地取水經(jīng)輸水管網(wǎng)至水廠經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后通過(guò)配水管網(wǎng)送至用戶。北京市石景山區(qū)楊莊水廠是以地下水為水源的水廠,規(guī)劃供水管線39千米,其中輸水管線4千米,配水管網(wǎng)35千米,工期工程設(shè)計(jì)供水能力為5萬(wàn)噸/日,1998年月12月正式供水。該廠有10口水源井、1口補(bǔ)壓井及1 配個(gè)水廠,水源井潛水泵電動(dòng)機(jī)容量為6臺(tái)85KW、4臺(tái)45KW,補(bǔ)壓井為45KW,配水廠內(nèi)有配水泵房一座、清水池兩座、變電站一個(gè)、加氯間一座、綜合樓一座,配水泵房?jī)?nèi)有6臺(tái)160KW配水泵,其中2臺(tái)為變頻調(diào)速泵,4臺(tái)工頻泵,由兩路10KV/0.4KV容量為800KVA變壓器,加氯間有3臺(tái)加氯機(jī),配水管網(wǎng)設(shè)有8個(gè)遠(yuǎn)端壓力測(cè)量點(diǎn)。
我們針對(duì)水廠制水過(guò)程的特點(diǎn)和對(duì)控制系統(tǒng)的功能要求,并根據(jù)該廠的具體情況,最終決定采用羅克韋樂(lè)自動(dòng)化的基于PLC的SCADA系統(tǒng)和基于客戶/服務(wù)器HMI組態(tài)軟件RSView32活動(dòng)顯示系統(tǒng)(Active Display System ,ADS)
2、水廠對(duì)控制系統(tǒng)的要求
2.1、分散性
水廠最大的特點(diǎn)是地域極為分散。通常水源地、補(bǔ)壓井、測(cè)壓點(diǎn)距離廠區(qū)幾公里甚至幾十公里,這樣就造成控制系統(tǒng)I/O點(diǎn)分散,因此需要分布式的具有SCADA功能的控制系統(tǒng)。此外,控制功能也具有分散性,如各配水泵、水源井能分別地,互不影響地進(jìn)行起動(dòng)或停止控制。
2.2 集中監(jiān)控
為了節(jié)省人力,降低制水成本,水源井、補(bǔ)壓井等應(yīng)常常是無(wú)人值守,操作人需要在中控室對(duì)整個(gè)水廠進(jìn)行集中監(jiān)控。
2.3 小型化、集成化
以水源井為例,泵房?jī)?nèi)通常有一口號(hào)或兩口井,對(duì)一臺(tái)或兩臺(tái)泵的控制點(diǎn)數(shù)很少,對(duì)于管網(wǎng)測(cè)壓點(diǎn)也很少。因此為了降低系統(tǒng)造價(jià),控制系統(tǒng)需要小型化、低成本的具有集成SCADA通訊功能的控制器。
2.4 適應(yīng)性
通常水源井泵房?jī)?nèi)環(huán)境溫度一年四季變化很大,對(duì)于北方地區(qū)更是如此,此外供水量隨著季節(jié)和白天夜晚有很大變化,控制系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)環(huán)境和供水量的變化,保持穩(wěn)定供水。
2.5 以邏輯控制為主
水廠的控制大部份是對(duì)輸水泵和配水泵的邏輯控制,回路控制通常只應(yīng)用在加氯量及出水壓力的控制。而邏輯控制是可編程序控制器(PLC)的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,因此這也是目前水廠的控制系統(tǒng)廣泛采用PLC的原因。
2.6 可靠性、安全性
水廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到千家萬(wàn)戶,所以從控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件產(chǎn)品質(zhì)量到控制程序編制等各個(gè)環(huán)節(jié)都必須是高可靠性的。
2.7 可維持性
系統(tǒng)在系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和硬件方面具有強(qiáng)大的報(bào)警和故障自診斷功能,方便工程師對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析和維護(hù)。
2.8 可擴(kuò)展性
系統(tǒng)應(yīng)采用具有一定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品,并考慮一定的余量,為將來(lái)水廠的擴(kuò)建及系統(tǒng)的變更打下基礎(chǔ)。
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