城鎮(zhèn)水廠自動(dòng)供水SCADA系統(tǒng)的研究與應(yīng)用.pdf

1、供水是一個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)供水質(zhì)量和供水系統(tǒng)可靠性的要求也越來越高。城鎮(zhèn)供水設(shè)施落后的矛盾日益突出，加快城鎮(zhèn)供水設(shè)施建設(shè)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。如何合理利用水資源，高質(zhì)高效的實(shí)現(xiàn)對(duì)城鎮(zhèn)的供水成為一個(gè)重要的課題。供水自動(dòng)控制系統(tǒng)作為保證安全、連續(xù)、優(yōu)質(zhì)供水的措施，其意義十分重大。利用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，采用先進(jìn)的控制理論設(shè)計(jì)高性能、高節(jié)能的科學(xué)供水方式成為發(fā)展的必然趨

2、勢(shì)。
　　 該供水系統(tǒng)包括水源地取水，加壓站加壓，二水廠恒壓供水以及一水廠儲(chǔ)水與供水幾個(gè)部分，各供水環(huán)節(jié)距離遠(yuǎn)且分布較分散。針對(duì)這些特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套集自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的SCADA系統(tǒng)。該SCADA系統(tǒng)中，二水廠控制站距中央控制室距離較近，采用有線通信方式實(shí)現(xiàn)監(jiān)控；一水廠、加壓站以及水源地由于距控制室較遠(yuǎn)，采用無線數(shù)傳電臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且采用485總線對(duì)各通信設(shè)備組網(wǎng)。由于水源地井群分布較分散，在

3、每個(gè)井房設(shè)置無線數(shù)傳電臺(tái)、RTU和EDA電量采集模塊對(duì)水源井的流量、報(bào)警以及電參量等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并可對(duì)水泵實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。在水源地值班室、加壓站和一水廠通過無線數(shù)傳電臺(tái)與上位機(jī)進(jìn)行通信，并使用西門子公司S7-200系列PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)液位、流量、壓力等的數(shù)據(jù)采集以及對(duì)泵和閥的控制。
　　 二水廠控制站負(fù)責(zé)對(duì)城區(qū)實(shí)現(xiàn)恒壓供水，該站設(shè)計(jì)了一套由PLC、變頻器、遠(yuǎn)傳壓力表、多臺(tái)水泵機(jī)組、計(jì)算機(jī)等主要設(shè)備構(gòu)成的全自動(dòng)變頻恒壓供水及其

4、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，具有全自動(dòng)變頻恒壓運(yùn)行、自動(dòng)工頻運(yùn)行、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制等功能?？刂葡到y(tǒng)中采用了STEP7Micro/win編程軟件，設(shè)計(jì)了一個(gè)用于供水系統(tǒng)壓力控制的PID控制器，PID控制器內(nèi)置在PLC中，對(duì)壓力給定值與測(cè)量值的偏差進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)控制變頻器的輸出電壓和頻率，進(jìn)而改變水泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來改變水泵出水口流量，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。
　　 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供水系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，在自來水公

5、司二水廠設(shè)置中央控制室，并在控制室內(nèi)配備工業(yè)計(jì)算機(jī)一臺(tái)運(yùn)行組態(tài)軟件，用于對(duì)供水過程的各環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。系統(tǒng)選用北京亞控公司的KINGVIEW6.52組態(tài)軟件對(duì)整個(gè)自動(dòng)供水系統(tǒng)的進(jìn)行組態(tài)?；贙INGVIEW開發(fā)壞境下的工程組態(tài)，界面友好、易于操作、圖形豐富，工程運(yùn)行時(shí)能以動(dòng)畫的形式實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。該自動(dòng)供水控制系統(tǒng)已在山西省山陰縣自來水公司實(shí)際運(yùn)行近一年，從水廠運(yùn)行效果來看，這種方案有利于提高城鎮(zhèn)供水的自動(dòng)化程度，并