海内供水自动化的现状 海内供水自动化主要接纳三种控制系统体式格局,即SCADA、DCS、IPC+PLC。今朝海内水厂产站的自动化控制系统主要接纳DCS系统和IPC+PLC构成的分布式控制系统,以IPC+PLC构成的控制系统其性能已到达DCS的要求,价格比DCS系统低,且开发方便。但由于PLC系统是用于工业现场的测量控制,局限于有线通讯信组网场合,虽则近年来各大PLC供应商在其原有设备基础上选配一些第三方设备增强了其通信组网能力,也得到一些应用,但由于其没有办法从系统设计阶段就考虑到网络协议的合理性、可行性,因此对于复杂的网络结构,多媒体的通信要求,恶劣的工作环境就显得力有未逮。 供水调度主要接纳SCADA系统,近十多年来给排水SCADA系统建设中形成了几种标准样式,如PC+PLC标准样式,PC+单片机标准样式,全部入口的PC+RTU标准样式等。近几年新建的水厂主要选用SCADA系统的PC+RTU标准样式,但改造水厂主流还是接纳IPC+PLC。SCADA系统集中了PLC系统的现场测控功能和组网通信能力强这两大长处,其信道即可配有线通信系统又可配无线通信系统,性能价格比高,而无线通信系统尤为适合于地域广阔的应用环境。比如:广州自来水公司接纳MOTOROLA公司的MOSCAD系统监视检测水厂生产过程,利用现有的MOTOROLA集群通讯系统,实现语言、数据一体化的生产调度与管理。 今朝在供水自动化设计中,可编步伐控制器、主要水质仪表、滤池阀门、投加自动化设备大多选用入口设备,PLC产品主要选用美国AB公司的PLc—五、德国西门子公司的S五、S7、日本三菱以及法国、西班牙、韩国的产品。SCADA系统主要接纳国外的成套设备,主要是MOTOROLA公司的MOSCAD产品、英国欧陆公司(EUROTHERM PROCESS AUTOMATION LIMITED)的NETWORK-6000 SCADA等等。 各种供水调度SCADA标准样式的比力 1)PC+PLC标准样式:这里只谈控制部门,即PLC。各厂家和各种型号的PLC都是一个系列化产品的系统平台,即有自己封闭的网络又有开放接口。仅控制功能而PLC是严谨、方便、易安装、易编程,高可靠的科学技能产品。它提供高质量的硬件、高水平的系统software平台和易学的应用software平台(用户平台),应用于顺序思维规律控制和许多复杂计较方面是大好的。而且,规模越大在经济上越合算。在给排水SCADA系统,如自来水净水过程控制,污水处理过程控制,自来水二泵站多泵系统控制和长途调水中多泵阀的控制等方遮挡面部的东西备优势。PLC的缺点在给排水SCADA中也原型完全暴露,这表现在摹拟且数据采集的高价位,人-机界面高价位和中小型PLC数据没有办法实现汗青事务追思功能等方面。在给排水SCADA系统中的应用受到限制。在SCADA调度系统中、没有办法忍受做一个测压点终端只监视检测一个摹拟且而接纳PLC的资源浪费。结论应当是,因地制宜的接纳PC+PLC构建SCADA系统。 2)PC+单片机标准样式:十多年来单片机构成给排水SCADA系统下位机是主流。由Z-80单板机经8031,8098过渡到今朝主流为80198单片机。各种科研单位及公司研制的单片机构成双SCADA系统的RTU,始末没有转变方针设计的标准样式。在这种体式格局下单片机RTU的software接纳互相保密的封闭式做法。据悉,迄今截止每一个单片机装配的售价都在数千元,而一片单片机CPU才几十元人民币。当然较之PLC比与入口RTU相比,单片机还是价位最低的。单片机RTU只适于做测压点终端、简单的水源井控制和简单环境的数据采集。今朝海内各厂家用单片机做的RTU,只撑持有线RS-232、RS-485和无线200MHZ通讯,很少有人考虑其他高效率通信协议的接口应用疑难题目。迄今截止,还没有适用于给排水SCADA的按系统平台设计的商品化的单片机RTU产品。十多年来,单片机RTU的广泛应用给SCADA用户培养了一大批应用与维修人员。 3)PC+RTU标准样式:据悉一个入口RTU完成一个测压点的数据监视检测,主要是一些国外的产品,价格贵,有的要6万元人民币。 4)混合标准样式:接纳PLC和单片机RTU构成混合SCADA的下位机,是今朝大多数系统的做法。 5)现场测控智能执行机构:现场测控智能机构在SCADA系统中有许多种类。在给排水自动化SCADA使用最多的是变频调速装配,该装配对完善给排水工艺,加强工艺可控性及节能降耗等方面都有着大好的作用。现场测控智能还包括压力调节器等等,应归类在传感装配中,现场测控智能装配一般在SCADA系统的SLAVE控制之下。有些直接上位PC机通讯构成系统。 控制技能作为SCADA系统的重点工作,迄今截止没有一个规范的做法,更没有标准化的产品。在具体构建SCADA系统时它主要由承建者和设计者的水平决定。做好SCADA系统下位机平台的规范化与标准化是建设高质量低价位SCADA系统的关键。 应用举例 IPC+PLC标准样式:北京自来水公司分钟寺调蓄水厂控制系统由IPC和PLC构成,该系统由一个操作站,一个上位管理站,一个中心调度管理站和二个控制站构成。PLC是选用美国莫迪康984-64五、B827-032(32路DI卡)、B826-032(32路DO卡)、B875-111(8路AI卡)、B872-100(4路AO卡)、B882-239(2路PI卡)。分钟寺调蓄水厂控制系统的I/O量420多点。其中AI摹拟量点80点。这里,我们没有选用4路隔离型AI卡,而是将8路AI卡配上单点I/I(V)摹拟旌旗灯号隔离器并变为16路使用。这样的搭配不仅不影响系统功能,并且做到了卡与系统、旌旗灯号与旌旗灯号间的隔高,避免了因旌旗灯号线过长或其他原因造成的旌旗灯号干扰,提高了系统的可靠性和可维护性,还降低了系统总体造价(8路AI卡每块1270美元。对于开关输出量,选用的是24V32点DO卡,配上国产32路继电器端子卡(北京市大通供水技能公司设计的19寸标准产品),不仅解决了与现场电器设备的隔诽谤题,也解决了机柜内部布线和对外接线疑难题目。 系统的主要功能有计较机自动控制调流阀,蓄池塘液位测量,配水泵的控制,加氯控制,妨碍及超限处理,全部工艺过程都由工业计较机控制,系统运行稳定,到达了计较机自动化监控的方针。 DCS标准样式:北京第九水厂水处理过程接纳DCS,日本YEW的CENTUM-CS3000系统,上位用IPC机。该系统为3级网络结构,过程实时数据,监视检测信息和集中管理分别运行不同的网络,主要功能有加氯,加药控制,加氨控制,对配水井,沉淀池,滤池,清池塘泵房以及变电站进行监控。 技能性能要求 供水行业接纳的自控系统的技能要求: Ï 数据采集功能:根据公司生产调度中心调度生产指挥的需求,要求系统对自来水管网及各水厂能足数据采集以下信息:合理分布在自来水水管网上的测压旌旗灯号(管网压力),各水厂泵的运行参数、电源供电情况、耗电量、时下功率因素、水厂进/出水量、原水浊度、出厂水浊度、余氯、PH值等。
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