清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術-精品文檔資料

清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術-精品文檔資料清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術-精品文檔資料清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術-精品文檔資料xxx公司清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術-精品文檔資料文件編號：文件日期：修訂次數：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度清水泵房遠程監(jiān)測、自動控制創(chuàng)新技術一、概述控制工作流程：水廠的水池水位由水位傳感器檢測，模擬數據經PLC的A/D轉換成數字量，傳輸到計算機，經過組態(tài)軟件處理，通過網絡傳輸到清水橋泵房的工控計算機，再經過組態(tài)軟件的還原處理，把數據傳輸給PLC，由它根據程序來控制變頻器，從而實現控制水泵電機的啟停和變頻調速，與此組成一個完整的閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)。另外還把清水泵房的水泵機組運行參數傳輸到水廠工控計算機上，實現遠程監(jiān)視。整個供水網絡運行系統(tǒng)在計算機屏幕上直觀、動態(tài)地模擬顯示出來。人機界面友好，操作方便，實現自動化穩(wěn)定可靠地運行。二、現狀情況分析清水橋泵房是我們水廠的原水加壓站，其水泵運行控制方式為由水廠值班人員根據進水流量水池水位，以及對外供水流量等綜合情況，根據個人經驗，通知清水橋泵房的值班人員控制水泵速度，以達到水廠的水流供需平衡。這種控制方式存在一定的問題。水廠值班人員無法直觀地對清水泵房水泵運行情況進行了解，與最快捷有效地進行調節(jié)。水廠用戶用水量時刻在變化，這導致了水廠值班人員要不定時地對清水泵房水泵進行控制。而操作指令從水廠值班人員打電話到清水泵房值班人員接受并操作后，水流要經過十多公里的管道和大約半個小時的時間差才能到達水廠。在這段時間內，有可能造成蓄水池溢出，浪費水源，或原水供應不足等問題。這種運行方式無法及時對供水情況作出快速反應，水泵的增減都依賴人工進行操作。為了保證供水，水泵機組常處于滿負荷運行，不但效率低、能耗大，而且在用水量較少時段，管網長期處于超壓運行狀態(tài)。三、此項目的創(chuàng)新意義和目標上述分析，傳統(tǒng)的供水方式不同程度地存在浪費水力、電力資源。效率低、可靠性差、原始的人工操作，沒有自動化控制，嚴重影響供水質量?，F代社會能源日益緊缺，并且我們國家是一個水資源和電能源短缺的國家。水、電的節(jié)約對于提高企業(yè)效率，降低能耗，節(jié)約成本等方面具有重要的意義。目前的供水方式要朝向高效節(jié)能，自動可靠的方向發(fā)展。變頻調速技術以其顯著的節(jié)能效果和穩(wěn)定可靠的控制方式，在各工控領域廣泛應用。其優(yōu)越性表現在：1、是節(jié)能顯著。2、在開、停電機時能減少電流對電網的沖擊。3、是能減少水泵電機自身的機械沖擊損耗。也就是減少水錘效應。所以我們隊提出此項課題，應用目前先進的組態(tài)軟件和計算機、通訊技術、PLC、變頻器等工控設備來技術改造，實現遠程自動化控制供水系統(tǒng)。四、所需電控技術簡介1、組態(tài)軟件，俗稱的人機界面、監(jiān)視控制、數據采集軟件等，是數據采集與過程控制的專用軟件，在自動化控制系統(tǒng)屬于控制層一級的軟件平臺，支持各種工控設備和常見的通訊協(xié)議。它基于計算機控制技術發(fā)展結果，可視性和圖形化管理功能強，可直觀地模擬現場生產設備和運行狀態(tài)。為生產管理提供方便。特點是強大的界面顯示組態(tài)功能，良好的開放性，豐富的功能模塊，實時數據庫，可編程的命令語言。選國產組態(tài)軟件亞控科技《組態(tài)王》，價格合理，性能優(yōu)良。2、可編程序控制器（PLC），是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應用而設計。它采用了可編程的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時計數和算術操作等面向用戶的指令，并通過數字式或模擬式的輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P外圍設備都按易于工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，按易于擴充其功能的原則設計。特點是1、抗干擾能力強，可靠性高。2、適應性強，應用靈活。3、編程及設計、安裝、調試方便。4、維修方便，維修工作量小，功能完善。5、體積小，重量輕，功耗低。選用目前較為主流的西門子S7-200。3、變頻器，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓和頻率可變的交流電的裝置，它是由單片機控制，將工頻交流電變?yōu)轭l率和電壓可調的三相交流電。近年來，大功率電力晶體管和計算機控制技術的發(fā)展，極大地促進了交流變頻調速技術的發(fā)展，目前在工業(yè)自動化領域和節(jié)能方面已廣泛使用。它的用途是調速、節(jié)能，提高自動化控制水平。使用變頻器的電動機大大降低了啟動電流，啟動和停機過程平穩(wěn)，減少了對設備的沖擊，延長了電動機及生產設備的使用壽命。選用水泵風機專用日立變頻器L300。五、供水系統(tǒng)設備組成簡介1、水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將電動機的機械能傳送給液體，使液體流動或壓力增加，水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等。我們選用的是單級雙吸離心泵，是利用葉輪的高速旋轉所產生的離心力作用，將水從低處揚到高處或遠處。2、電動機是一種旋轉式電動機器，它將電能轉變?yōu)闄C械能，在本系統(tǒng)中是帶動水泵的軸轉動，輸出機械能，。我們選用三相交流異步電動機，功率與水泵功率配套75KW。3、電動閘閥，用電動執(zhí)行器控制閥門，從而實現閥門的開和關，其可分為上下兩部分，上半部分為電動執(zhí)行器，下半部分為閥門。使用電能作為動力來接通電動執(zhí)行結構驅動閥門，實現閥門的開關調節(jié)動作，從而達到對管道內介質的開關或是調節(jié)目的。1#機組由于是老的機組，使用的是手動閘閥，不能電動控制，所以也要改造，為節(jié)省費用，閥體不改只增加電動裝置，如圖4、止回閥，啟閉件靠介質流動和力量自行開啟或關閉，以防止介質倒流的閥門叫止回閥。止回閥屬于自動閥類，主要用于介質單向流動的管道上，只允許介質向一個方向流動，以防止發(fā)生事故。5、遠傳壓力表，電阻遠傳壓力表內部設置一滑線電阻式發(fā)送器，故可把被測值以電量傳至遠離測量的二次儀表上，以實現集中檢測和遠距離控制。此外，本壓力表并能就地指示壓力，以便于現場工作檢查。6、遠傳水表。把水的流量實時地傳輸給控制后臺，以便值班人員監(jiān)控和查詢。選用寧波水表股份公司生產的DN250遠傳水表。7、底閥DN250鑄鐵法蘭底閥。8、分體式超聲波液位儀，是由微處理器控制的數字物位儀表。在測量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發(fā)出，聲波經物體表面反射后被同一傳感器接收，轉換成電信號。并由聲波的發(fā)射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。由于采用非接觸的測量，被測介質幾乎不受限制。比投入式壽命長且可靠。六、控制方框圖控制結構圖監(jiān)測結構圖七、系統(tǒng)原理圖分析1、系統(tǒng)主電路2、自動控制系統(tǒng)圖3、控制和數據采集系統(tǒng)（此處插入CAD圖紙、資料）經過我們水電隊各班組的共同努力，完成了本創(chuàng)新項目，使用效果達到了預期的目標。水廠的值班人員可以在電腦上輸入參數，通過網絡傳輸到清水泵房的控制電腦，