２０１１年第３３卷第４期第３５页ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥ电气传动自动化ＡＵＴｏＭＡＴＩｏＮＶ０１．３３，Ｎｏ．４２０１１。３３（４）：３５～３７城市自来水厂自动化控制系统的构建及设计贺惠珍１，周孟建２（１．天水电气传动研究所有限责任公司，甘肃天水７４１０２０；２．渤海钻探丁程有限公司第四钻井工程分公司，山东任丘０６２５５０）摘要：简述城市自来水厂在规划及设计自控系统时应考虑的要素，从网络的选择、控制技术的要点、自动化管理等方面进行论证，供新水厂建设及老水厂改造时参考。关键词：供水；ＰＬＣ；网络技术；ＧＰＲＳ；通讯；变频器中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：ＡＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆａｕｔｏｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｉｔｙｗａｔｅｒｐｌａｎｔ，ＨＥＨｕｉ－ｚｈｅＲ，ＺＨＯＵＭｅｎｇ－ｊｉａｎ（１．ＴｉａｎｓｈｕｉＥｌｅｃｔｒｉｃＤｎｖｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．￡碰，Ｔｉａｎｓｈｕｉ７４１０２０，Ｃｈｉｎａ；２．舶．４ＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＢＨＤＣ，Ｒｅｎｑｉｕｓｙｓｔｅｍ０６２５５０，Ｃｈｉｎａ）ｗａｔｅｒＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｐｌａｎｉｎｇａｎｄｄｅｓｉｇｎｉｎｇｓｅｒｆ－ｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｉｃａｌｍａｉｎｐｏｉｎｔｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔＯｆｏｒｃｉｔｙｐｌａｎｔａｒｅａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅｄｅｔａｉｌｆｏｒａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｏｆｔｈｅｎｅｗｗａｔｅｒｐｌａｎｔａｎｄｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｔｈｅｏｌｄｐｌａｎｔ．ｃｏｎｖｅｒｔｅｒＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ；ＰＬＣ；ｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＧＰＲＳ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌ引言随着社会经济的不断发展，城市规模的扩大，采集监控系统ＳＣＡＤＡ组成，其中包括调度控制中心、水厂分控中心、输配管网、水源井监控站、管网测压站、管网加压站等。如图ｌ所示为自来水厂生产过程示意图。供水量的需求将越来越大，合理及商陛价比的供水对企业是非常重要的。目前随着电力电子技术、网络技术、无线传输、各监控软件平台的飞速发展和完善，组建一套合理安全的控制系统成为了可能。目前，几乎所有水厂的供水工艺及部件都包含如图１所示的生产工艺流程。包括水源井、中途加压站、水厂水处理（加药、混合、沉淀）、出厂水输送、城水源井市管网及城市管网布点检测等。生产过程自动化监图１自来水厂生产过程示意图控是必备的。采用先进成熟的ＳＣＡＤＡ（ＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）技术开发平台进行检目前，各自动化厂家都提供了适应各种通讯协议的自控产品，如Ｓ７—３００，Ｓ７—２００系列，Ｍｏｄｉｃｏｎ的ＴＳＸＭｉｃｒｏ系列、Ｌ５系列等，都获得市场高度认测与控制，并利用无线宽带对水厂、水源井、城市检测点进行遥测、遥控、遥信、遥调，确保水厂生产控制过程和输配管网的安全、可靠、平稳、高效、经济地运行，是水厂控制技术发展的趋势和要求。可，其模块化、通用性和组态的灵活性使构建一套控制系统时变得相当容易，附带的通信协议适应２供水厂系统的构成自来水生产控制系统主要由水厂控制和数据性也很广。如图２所示为采用Ｓ７系列组建的水厂自控系万方数据统舟包括ｌ律师站服务器城区供承水网模拟屏城Ｉｉ水最及水压监测点（多点）水潦外，术厂自控乐统等部们构成：‰洲点坚监挖脱场的辞个控制对象运行Ｔ＋Ｍ．被删点的敏据将宴时的厦馈到控制巾心拧制小心根据现场反馈的立付情况，『｜动调节控制现场的运行．吱现控制过程的自曲化。厂Ｋ需涮控寅时数据如图３所《主蛰乜括：取水泉房、枷药ｆＨＪ．加氯删，匣庸ｊｊＣ淀池，滤池、厦冲洗现场、水厂眦电空、供水管网测ｊＥ点供承管附中造加，＾站水源Ｊ｝等现场的散据参数报据运行【馄厦检测点的数槲址时渊骷被控殴备各控制功能ｍ模块化功能单几变现．３水厂ＳＣＡＤＡ控制系统功能“时水广啦产系统各监测琢控制情眦，采川ＷＣＣ、蛆卷ｌ・荨托制自动组悫较ｎ：幕统时水厂整个生产址程及系统运行情况进行颦中管理分敲控制．系统总体站曲如闱４所示自来承厂ＳＣＡＩ）Ａ系统ｎｆ划分为水司控制巾心术厂舒控・Ｉ－心、管网涮，Ｅ站忭同加雎站和水源斗监控蛄等５个部分组成。系统通过控制巾心槊中监拧ｎ来东，‘各讣榨ｔｌ－心域笄个辅配斡网的运行、管理和维护。控制中心址整十水厂运行管理的棱心．ＳＣＡＤＡ蛮时服芳器伍盘完墟’－ｉｇ－远稗站点的通信链接．协泌转按、同络钉＿哩和时各种测控教据的处理存储许理，万方数据型：：：：：兰：：彗筌：：：２：：：彗：！：：：：些＝鞲］勰１’Ｔ玉●－＇７玉●－…＊ｔ＊｝ⅥｎＨ＊ｘ■＾。＃‘Ⅲ＊＊ＭＫ＊％…ｒ吼时卫为阿绦－｛啪萁他睢务器和站点提供宴时数批、水厂讣榨巾心对水厂的生产及各站点进行实时临控，并对‘ｌ二产过程窑时数据进行柞储、分析汇总和打印等灶理还需将汇总数据传送到水司控制中心以实现整个系统的渊度和管理。压力艘流封的宴时数据、报表数据、历生教锥、系统信息等多种娄型的数据信ｎ是证４ｐ信息化的桥梁，是血业降低生产成术的俄据。６软件功能自来水ＳＣＡＤＡ系统软件分为两大部分：水司控制中心系统软件和水厂分控中心系统软件．它们结构类似，只是侧重点不同。前者侧重于统计、查询，后者侧重于控制和报警其主要功能有盯下几点。系统图，搓供完整的现场工艺模拟周形，ｔⅡ形象、直观地壹君现场运行情况；远程测控叮实现对ｌ殳备的远群掩制，如启停控制及运算控制等；报警控制，时系统控制巾主要参数进行报警髓录致故障查询提高系统运行教率；权限管理，录用用户分Ｉ＆授权访问方式，使系统具有完整的安全保护机制．４通信方式的选择自来水厂ＳＣＡＤＡ系统一般采用有线或无线悖输方式来完成整个系统的数据采集和传输。通汛网络由无线网络和企业局域阿构成．１｜１天线无线渊制解调器、路由器组成一个无线网，通过“Ｒｌ々实现与企业局域网实现堙讯完成控制层与管理层的信息变抉无线传辖如无线电台、ＧＰＲＳ等．广内一般选择有线直莲，可抑制同一电网Ｆ在报表功能．统计和打印各种生产数据宴时报表、历史报表、统计报丧等；打印功能，定时或实时｛ｒｉｌｌ故障倩息、系统运行信息、操作员操作等ｆ；息；数据交换功能．，陆￡式数据库接口．Ⅳ巨实现与其它应用程序的数据交换；ＷＥＢ，功能支持ＷＥＢ发布，实现用户Ｉｎｔｃｍｃｔ授权访问和操作；采用自来水厂ＳＣＡＤＡ调度控翩系统．在满足较高水处理控制需求的同时，为企业取得较高的经济效益和社会效益。控制程序的编制应针对不同系统所选择的产品进行．各不同厂家都有相应的功能模块及详尽的产品使用手册．限于篇幅．这里不再陈述。￥｛女ｔ：线ｆ扰，降低造价潍护的成丰：￥７３００系列用Ｌ２网构建。太部分有线通讯可山Ｒ５４８５总线，电语线或他ｗＩＰ等方式，也ｎｆ根据现场宴际情况选州一种合理可靠的两信方式，厂外分布站点一般选无线通－ｎ可减少建没成本、提高安置的灵活性、无线传输可优选穆动通讯系统．信号稳定．覆盖而广、十扰少、尤扛日常使用和维护费用都非常低廉．所“在Ｔ程设计－Ｉ啦朋ＧＰＲＳ通讯方式进行巾心控制窒与分布点之问的通讯．以取代教传电台的通讯方式枉各Ｔ业控制领域已广泛应用。［Ｉ］易镕谐ｍ代枉Ⅻ《‰＊Ｈ＿：ｒ，ｔｉ北ｍｍ№ｎ１９９２ＪＥｍＴⅡ★学５数据库服务器的功能数据库服务器是整个ＳＣＡＤＡ系统的数据存储中心，主要完成历史数据的存精和管理．井向网络巾的工作站和上层信包管理系统提供散据服务包括水厂生产的实时数据，水源的水赞、管网【２Ｊｆ｝＆颦№■＃“ｇ境¨Ⅲ编Ｒ序牲制＃ＴⅡ应Ⅲ［Ｍ］ｎ京：ｑ｝ＴｍⅢ版社１９９６．，３巨ｆ＃．｛十Ⅲ４Ⅸ代日＊＆＆Ⅻ嚣目培Ⅻｍ技术【Ｍ］ｎ目：十日ｔｎＨ｛ｍ¨２００６．＆‰日期２０１ＩⅫ５—０９万方数据城市自来水厂自动化控制系统的构建及设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：
贺惠珍， 周孟建， HE Hui-zhen， ZHou Meng-jian
贺惠珍,HE Hui-zhen(天水电气传动研究所有限责任公司,甘肃,天水,741020)， 周孟建,ZHou Meng-jian(渤海钻探工程有限公司第四钻井工程分公司,山东,任丘,062550)电气传动自动化
ELECTRICAL DRIVE AUTOMATION2011,33(4)
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