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點是地域域極為分分散，通通常水源源地、補補壓井、測測壓點距距離廠區(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)行行手動起起?？刂浦?以及及水廠的的加氯加加藥系統(tǒng)統(tǒng)的自動動控制，如如果整個個系統(tǒng)用用手動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費（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、個個系統(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整個個水廠進(jìn)進(jìn)行集中中監(jiān)控。 二. 某水水廠的特特點 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)端壓力力測量點點。整個個水廠有有五個分分廠組成成，在這這五個水水廠里以以四號水水廠為主主，正常常情況下下由四號號水廠供供應(yīng)市民民用水，當(dāng)當(dāng)用水高高峰，四四號水廠廠不能滿滿足用水水要求時時，啟動動一個分分廠或幾幾個分廠廠來補水水以保證證正常供供水，當(dāng)當(dāng)用水量量少時就就停止補補水。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)相互互獨立，如如果需要要補水時時必須通通過人工工手動啟啟動送水水泵及深深井泵，這這種操作作方式會會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，也也是人工工手動停停泵，造造成短時時供水壓壓力過大大，同時時停泵滯滯后，浪浪費能源源。如果果整個過過程由人人工來實實現(xiàn)需要要消耗大大量的人人力物力力，同時時對電能能和水資資源的浪浪費也很很大。三水廠對對控制系系統(tǒng)的要要求分散性。II/O點點距離廠廠區(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、對整整個水廠廠的運行行情況進(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報表等。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，對對一臺或兩臺臺泵的控控制點數(shù)數(shù)很少。因因此為了了降低系系統(tǒng)造價價，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)計計等各個個環(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，方便工程師對對系統(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：我們們針對水水廠制水水過程的的特點和和對控制制系統(tǒng)的的要求，為了降降低系統(tǒng)統(tǒng)造價，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，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，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。控制系統(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。，每每一個分分水廠都都用一個個AB公公司的中

6、中型PLLC SLCC5/004實現(xiàn)現(xiàn)整個水水廠的自自動控制制，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個模擬信信號控制制送水泵泵變頻器器的運行行頻率，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）實實現(xiàn)其啟啟?？刂浦埔约捌淦渌?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)傳傳電臺相相連來實實現(xiàn)無線線通訊，電電臺選用用美國MMDS公公司數(shù)字字電臺。美美國MDDS公司司的SCCADAA系列數(shù)數(shù)字電臺臺提供標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)R2232接接口，可

7、可直接與與計算機(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，實現(xiàn)了對整個水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控。上位機(jī)通過以太網(wǎng)與4#水廠的上位機(jī)實現(xiàn)通訊連接，實現(xiàn)對4#水廠的監(jiān)控。上位機(jī)通過無線電臺與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)控水廠的運行情況。RSView32是羅克韋爾自動化軟件公司采

8、用開放技術(shù)，以MFC（微軟基礎(chǔ)級）、DCOM（分布元件對象）組件技術(shù)為基礎(chǔ)的人機(jī)監(jiān)控軟件，是第一個在圖形顯示中利用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)計上，各各配水泵泵、輸水水泵相互互之間既既可以在在自動控控制方式式運行，也也可以在在手動控控制方式式下運行行。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)故障時時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影影響水泵泵的運 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、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，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化化控制設(shè)設(shè)備，送送水泵2800kw3、110kvv 。對4個水廠廠的送水水泵進(jìn)行行變頻節(jié)節(jié)能改造造。4個個水廠中中選其中中最大的的一臺改改造成變變頻調(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、的實實際情況況，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時，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、儀儀表信號號顯示等等，確保保系統(tǒng)的的安全運運行。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)字電臺臺發(fā)出信信號，泵泵站PLLC接受受信號后后，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，安安裝于一一個電控控柜內(nèi)。設(shè)置壓力傳傳感器，實實現(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