某自來水公司系統(tǒng)改造工程技術(shù)方案

1、某自來水公司系統(tǒng)改造工程技術(shù)方案一.引言自來水廠的的制水過過程是從從水源地地取水經(jīng)經(jīng)輸水管管網(wǎng)至水水廠，處處理達(dá)標(biāo)標(biāo)后通過過配水管管網(wǎng)送至至用戶。水水廠最大大的特點(diǎn)點(diǎn)是地域域極為分分散，通通常水源源地、補(bǔ)補(bǔ)壓井、測(cè)測(cè)壓點(diǎn)距距離廠區(qū)區(qū)幾公里里甚至幾幾十公里里，這樣樣就造成成控制系系統(tǒng)I/O點(diǎn)分分散，此此外，控控制功能能也具有有分散性性，如各各配水泵泵、水源源井能分分別地互互不影響響地進(jìn)行行手動(dòng)起起停控制制,以及及水廠的的加氯加加藥系統(tǒng)統(tǒng)的自動(dòng)動(dòng)控制，如如果整個(gè)個(gè)系統(tǒng)用用手動(dòng)來來控制需需要大量量的人力力，而且且容易造造成能源源的浪費(fèi)費(fèi)（電力力.水資資源），為為了節(jié)省省人力，降降低制水水 成本本，整

2、個(gè)個(gè)系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)是無人人值守，操操作人員員只要在在中控室室對(duì)整個(gè)個(gè)水廠進(jìn)進(jìn)行集中中監(jiān)控。 二. 某水水廠的特特點(diǎn) 某市自自來水廠廠是以地地下水為為水源的的水廠，供供水能力力為100萬噸/日，水水從若干干個(gè)深井井泵抽出出后到澄澄清池沉沉淀，經(jīng)經(jīng)加氯加加藥后送送到蓄水水池，最最后由送送水泵送送往配水水管網(wǎng)，配配水管網(wǎng)網(wǎng)設(shè)有遠(yuǎn)遠(yuǎn)端壓力力測(cè)量點(diǎn)點(diǎn)。整個(gè)個(gè)水廠有有五個(gè)分分廠組成成，在這這五個(gè)水水廠里以以四號(hào)水水廠為主主，正常常情況下下由四號(hào)號(hào)水廠供供應(yīng)市民民用水，當(dāng)當(dāng)用水高高峰，四四號(hào)水廠廠不能滿滿足用水水要求時(shí)時(shí)，啟動(dòng)動(dòng)一個(gè)分分廠或幾幾個(gè)分廠廠來補(bǔ)水水以保證證正常供供水，當(dāng)當(dāng)用水量量少時(shí)就就停止補(bǔ)補(bǔ)水。就

3、就目前各各水廠的的控制情情況來看看，各水水廠之間間距離遙遙遠(yuǎn)相互互獨(dú)立，如如果需要要補(bǔ)水時(shí)時(shí)必須通通過人工工手動(dòng)啟啟動(dòng)送水水泵及深深井泵，這這種操作作方式會(huì)會(huì)造成供供水壓力力滯后，影影響供水水質(zhì)量。當(dāng)當(dāng)用戶用用水量減減少時(shí)，也也是人工工手動(dòng)停停泵，造造成短時(shí)時(shí)供水壓壓力過大大，同時(shí)時(shí)停泵滯滯后，浪浪費(fèi)能源源。如果果整個(gè)過過程由人人工來實(shí)實(shí)現(xiàn)需要要消耗大大量的人人力物力力，同時(shí)時(shí)對(duì)電能能和水資資源的浪浪費(fèi)也很很大。三水廠對(duì)對(duì)控制系系統(tǒng)的要要求分散性。II/O點(diǎn)點(diǎn)距離廠廠區(qū)幾公公里甚至至幾十公公里，這這就要求求控制系統(tǒng)具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)程通訊訊控制功功能。 2.集集中監(jiān)控控。操作作人員可可以在中中央控制制室

4、對(duì)整整個(gè)水廠廠的運(yùn)行行情況進(jìn)進(jìn)行監(jiān)控控， 記記錄故障障發(fā)生的的有關(guān)信信息以及及打印報(bào)報(bào)表等。3.小型化化、集成成化。以以水源井井為例，泵泵房內(nèi)通通常有一一口或兩兩口井，對(duì)對(duì)一臺(tái)或兩臺(tái)臺(tái)泵的控控制點(diǎn)數(shù)數(shù)很少。因因此為了了降低系系統(tǒng)造價(jià)價(jià)，控制制系統(tǒng)需需要小型型化、低低成本，無無線通訊訊功能的的控制系系統(tǒng)可以以滿足要要求。4.可靠性性。水廠廠的安全全、穩(wěn)定定運(yùn)行直直接關(guān)系系到千家家萬戶，所所以從控控制系統(tǒng)的硬件件質(zhì)量、軟軟件設(shè)計(jì)計(jì)等各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)都都必須是是高可靠靠性的。5.可維修修性。系系統(tǒng)在軟軟件和硬硬件方面面具有強(qiáng)強(qiáng)大的故故障自診診斷功能能，方便工程師對(duì)對(duì)系統(tǒng)故故障進(jìn)行行快速維維護(hù)處理理。四某水

5、廠廠改造控控制系統(tǒng)統(tǒng)構(gòu)成1、控制系系統(tǒng)硬件件：我們們針對(duì)水水廠制水水過程的的特點(diǎn)和和對(duì)控制制系統(tǒng)的的要求，為了降降低系統(tǒng)統(tǒng)造價(jià)，控控制系統(tǒng)統(tǒng)小型化化、低成成本、高高可靠性性的要求求，選用用美國MMDS公公司的SSCADDA系列列無線通通訊功能能的數(shù)字字電臺(tái)，作作為遠(yuǎn)距距離數(shù)字字傳輸設(shè)設(shè)備，它它性能穩(wěn)穩(wěn)定、工工作可靠靠、抗干干擾能力力強(qiáng)、傳傳輸速率率高、傳傳輸距離離遠(yuǎn)(550公里里)等特特點(diǎn)，廣廣泛用于于油田、水水廠、電電力、鐵鐵路、交交通、工工業(yè)控制制等數(shù)據(jù)據(jù)采集傳傳輸系統(tǒng)統(tǒng)中?？刂葡到y(tǒng)決決定采用用美國羅羅克韋爾爾(ABB)公司司的可編編程控制制器。，每每一個(gè)分分水廠都都用一個(gè)個(gè)AB公公司的中

6、中型PLLC SLCC5/004實(shí)現(xiàn)現(xiàn)整個(gè)水水廠的自自動(dòng)控制制，包括括配水管管網(wǎng)壓力力的讀入入，然后后跟設(shè)定定壓力比比較后輸輸出一個(gè)個(gè)模擬信信號(hào)控制制送水泵泵變頻器器的運(yùn)行行頻率，加加氯系統(tǒng)統(tǒng)的控制制以及沉沉淀池、蓄蓄水池的的液位等等控制。每每一個(gè)深深井泵站站用經(jīng)濟(jì)濟(jì)的微型型可編程程控制器器MiccroLLogiix10000（AAB）實(shí)實(shí)現(xiàn)其啟啟停控制制以及其其他聯(lián)鎖鎖功能無線通訊方方式。PPLC通通過其標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的RRS2332接口口與數(shù)傳傳電臺(tái)相相連來實(shí)實(shí)現(xiàn)無線線通訊，電電臺(tái)選用用美國MMDS公公司數(shù)字字電臺(tái)。美美國MDDS公司司的SCCADAA系列數(shù)數(shù)字電臺(tái)臺(tái)提供標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)R2232接接口，可

7、可直接與與計(jì)算機(jī)機(jī)、PLLC、數(shù)數(shù)據(jù)終端端等連接接，傳輸輸速率達(dá)達(dá)192200bbps,無中轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)站的通通訊距離離達(dá)500公里以以上。無無線通訊訊示意圖圖見圖11。 圖圖1 無線線通訊示示意圖2、監(jiān)控系系統(tǒng)及組組態(tài)軟件件：水廠廠的人機(jī)機(jī)監(jiān)控系系統(tǒng)選用用研華5586工工控機(jī)，RSView32 ADS組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。上位機(jī)通過以太網(wǎng)與4#水廠的上位機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)4#水廠的監(jiān)控。上位機(jī)通過無線電臺(tái)與1#，2#，3#以及清泉水廠的PLC通訊，操作人員可在中央控制室對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，公司經(jīng)理、廠長坐在辦公室也可以監(jiān)控水廠的運(yùn)行情況。RSView32是羅克韋爾自動(dòng)化軟件公司采

8、用開放技術(shù)，以MFC（微軟基礎(chǔ)級(jí)）、DCOM（分布元件對(duì)象）組件技術(shù)為基礎(chǔ)的人機(jī)監(jiān)控軟件，是第一個(gè)在圖形顯示中利用ActiveX、VBA、OPC的MMI產(chǎn)品，提供了監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集等全部功能，是一個(gè)使用方便可靠性高的監(jiān)控軟件，如圖2所示。 圖2 中控室與4#水廠的有線通訊 控控制系統(tǒng)統(tǒng)的功能能。在控制制系統(tǒng)的的功能設(shè)設(shè)計(jì)上，各各配水泵泵、輸水水泵相互互之間既既可以在在自動(dòng)控控制方式式運(yùn)行，也也可以在在手動(dòng)控控制方式式下運(yùn)行行。各配配水泵、輸輸水泵通通過控制制柜上的的選擇開開關(guān),可以選選擇就地地控制方方式和遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制是通過過PLCC控制水水泵啟停停，就地地控制是是用控制制

9、柜或現(xiàn)現(xiàn)場操作作箱上的的按鈕控控制水泵泵啟停。當(dāng)當(dāng)PLCC處于編編程狀態(tài)態(tài)或出現(xiàn)現(xiàn)故障時(shí)時(shí)可以采采用就地地控制方方式，就就地和遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制方式相相互切換換不會(huì)影影響水泵泵的運(yùn) 圖2 中控室與4#水廠的有線通訊水廠的安全全、穩(wěn)定定運(yùn)行直直接關(guān)系系到千家家萬戶，所所以我們們從控制制系統(tǒng)的的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)、軟軟硬件產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量到控制制程序編編制等各各個(gè)環(huán)節(jié)節(jié)都是高高可靠性性的，系系統(tǒng)硬件件、系統(tǒng)統(tǒng)軟件、應(yīng)應(yīng)用軟件件具有強(qiáng)強(qiáng)大的故故障自診診斷功能能，方便便工程師師對(duì)系統(tǒng)統(tǒng)故障進(jìn)進(jìn)行分析析和快速速處理的的能力。 五、送水泵泵變頻技技術(shù)改造造商丘自來水水公司原原有小型型水廠44個(gè)，其其送水泵泵容量如如下 1#

10、水廠廠 送水水泵 37kkw2555kww 2#水廠 送水水泵 75kkw21132kkw555kww 3#水廠 送水水泵 75kkw21132 kw2 清泉水水廠送水泵泵 755kw21132 kw2 4#新建水水廠取黃黃河水，控控制設(shè)備備較先進(jìn)進(jìn)，采用用施耐德德自動(dòng)化化控制設(shè)設(shè)備，送送水泵2800kw3、110kvv 。對(duì)4個(gè)水廠廠的送水水泵進(jìn)行行變頻節(jié)節(jié)能改造造。4個(gè)個(gè)水廠中中選其中中最大的的一臺(tái)改改造成變變頻調(diào)速速系統(tǒng)，具具體為 1#水廠廠送水泵泵 55kkw 2#水廠廠送水泵泵 1322kw 3#水廠廠送水泵泵 1322kw 清泉水廠廠送水泵泵 1132kkw 考慮到各分分廠送水水泵

11、的實(shí)實(shí)際情況況，一般般采用一一拖二方方式，如如圖3 所示。 圖3 變頻頻改造主主電路方方案新舊系統(tǒng)可可以互為為備用，在在變頻器器故障時(shí)時(shí)，可以以切換到到原系統(tǒng)統(tǒng)繼續(xù)工工作。系系統(tǒng)設(shè)置置了必要要的電氣氣聯(lián)鎖、儀儀表信號(hào)號(hào)顯示等等，確保保系統(tǒng)的的安全運(yùn)運(yùn)行。各分廠送水水泵的控控制 遠(yuǎn)遠(yuǎn)程控制制由中央央控制室室發(fā)出指指令，經(jīng)經(jīng)無線數(shù)數(shù)字電臺(tái)臺(tái)發(fā)出信信號(hào)，泵泵站PLLC接受受信號(hào)后后，控制制送水泵泵的起仃仃或切換換。 就就地控制制在泵站站電控柜柜上進(jìn)行行送水泵泵的起仃仃或切換換控制。變頻器選用用ABBB公司的的ACSS6000型高性性能變頻頻器。與與變頻器器成套的的空氣斷斷路器，接接觸器等等采用國國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)質(zhì)產(chǎn)品，安安裝于一一個(gè)電控控柜內(nèi)。設(shè)置壓力傳傳感器，實(shí)實(shí)現(xiàn)恒壓壓供水，節(jié)節(jié)約電能能。 送送水泵進(jìn)進(jìn)行變頻頻改造后后，節(jié)能能