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

1、供水是一個關(guān)系國計民生的重要產(chǎn)業(yè)，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對供水質(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)成為當務(wù)之急。如何合理利用水資源，高質(zhì)高效的實現(xiàn)對城鎮(zhèn)的供水成為一個重要的課題。供水自動控制系統(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。利用先進的自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，采用先進的控制理論設(shè)計高性能、高節(jié)能的科學供水方式成為發(fā)展的必然趨

2、勢。
　　 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水與供水幾個部分，各供水環(huán)節(jié)距離遠且分布較分散。針對這些特點設(shè)計了一套集自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)和計算機技術(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現(xiàn)監(jiān)控；一水廠、加壓站以及水源地由于距控制室較遠，采用無線數(shù)傳電臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，并且采用485總線對各通信設(shè)備組網(wǎng)。由于水源地井群分布較分散，在

3、每個井房設(shè)置無線數(shù)傳電臺、RTU和EDA電量采集模塊對水源井的流量、報警以及電參量等重要數(shù)據(jù)進行采集，并可對水泵實現(xiàn)遠程控制。在水源地值班室、加壓站和一水廠通過無線數(shù)傳電臺與上位機進行通信，并使用西門子公司S7-200系列PLC實現(xiàn)對現(xiàn)場液位、流量、壓力等的數(shù)據(jù)采集以及對泵和閥的控制。
　　 二水廠控制站負責對城區(qū)實現(xiàn)恒壓供水，該站設(shè)計了一套由PLC、變頻器、遠傳壓力表、多臺水泵機組、計算機等主要設(shè)備構(gòu)成的全自動變頻恒壓供水及其

4、遠程監(jiān)控系統(tǒng)，具有全自動變頻恒壓運行、自動工頻運行、遠程手動控制和現(xiàn)場手動控制等功能。控制系統(tǒng)中采用了STEP7Micro/win編程軟件，設(shè)計了一個用于供水系統(tǒng)壓力控制的PID控制器，PID控制器內(nèi)置在PLC中，對壓力給定值與測量值的偏差進行處理，實時控制變頻器的輸出電壓和頻率，進而改變水泵電動機的轉(zhuǎn)速來改變水泵出水口流量，實現(xiàn)管網(wǎng)壓力的自動調(diào)節(jié)，使管網(wǎng)壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。
　　 為了實現(xiàn)對整個供水系統(tǒng)的遠程監(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)計算機一臺運行組態(tài)軟件，用于對供水過程的各環(huán)節(jié)進行數(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)軟件對整個自動供水系統(tǒng)的進行組態(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，工程運行時能以動畫的形式實時顯示現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)。該自動供水控制系統(tǒng)已在山西省山陰縣自來水公司實際運行近一年，從水廠運行效果來看，這種方案有利于提高城鎮(zhèn)供水的自動化程度，并