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1、精选优质文档-倾情为你奉上青岛三利无负压（无吸程）管网增压稳流给水设备控制系统原理说明1、设计思想设计应体现技术先进、使用安全可靠、造价经济合理、施工简便的方针。结合增压给水泵房实际运行情况，制定合理的工艺控制方案，在系统功能、性能指标、经济指标、可靠性要求等综合数据上达到工艺要求，追求最佳的性能价格比。系统具有自动调速、恒压和分时变流变压（水泵出口压力）运行功能。系统具有手动、自动两种工作方式下的开/停泵组功能，系统内不同水泵均能实现交替运行且能够互为备用。系统的设计便于检修、维护。系统具有完善的故障自诊断功能。自动化性能好，操作控制灵活方便，界面友好直观。2、自控系统构成及功能说明 三利控
2、制系统采用我公司自行研制开发的水厂自动化调度系统，从设计、配置、档次等方面都有先进性和创造性。系统集成化、智能化，集计算机技术、网络通信技术、自动化技术、远程监视、监控、监测等专利技术于一体，根据用水量的变化，自动调节，自动适应，使系统始终处于高效节能的运行状态，将不同的水泵投入和退出。该控制技术处于国内领先地位。几年来，公司先后完成了即墨自来水、青岛西部供水处、胶州自来水、高密市孚日家纺水厂、潍坊潍北水库等大型水厂的自动化调度。整个泵房控系统分为计算机实时监控管理系统、现场实时控制系统、防雷系统、仪表系统、电视监控系统、网络系统等六部分组成。各功能简述如下：（1）计算机实时监控管理系统：由计
3、算机完成实时监测和远程控制现场生产设备，以及直观显示增压泵房动态工艺流程图，并伴有声光报警等，可以直接下达控制指令。另外，操作员可以通过电脑直接监测泵、仪表等设备的工作情况及时发现故障隐患并予以排除。A、对增压泵房的监控功能：自控：根据出厂水的压力设定值，自动调节变频频率，对所有被控设备进行故障保护。 监控计算机通过键盘下达的的指令，经过判断其正确后开/停水泵，对被控设备进行故障保护。 手动：由现场开关屏上的按钮操作，检测工况，生产数据和故障报警。 监测 PLC系统进行水质，流量，压力检测，提供重要的操作信息并进行工况检测，故障报警。 以累积运行的时间长短，启动的次数和当前故障状态作为依据，选
4、择可供使用的水泵启动，使每台泵运行时间和投运次数大致相同。泵的开/停次数不可频繁，每台泵每小时启动次数不允许超过6次。 送水泵机组的开/停，必须按顺序启停水泵，不允许同时启动两台水泵。仅一台泵投入运行时，其他水泵机组为备用，一台泵有故障时，程序按预设查询另一台是否处于“备用”状态，得到肯定信号后可以立即启动该水泵，否则询问后继续询查其他备用泵。送水泵机组的开/停与对应的阀门按照一定的逻辑顺序联动。泵故障时处理功能：当设备运行于用水高峰期（或是其它不能停水时间段内），若出现某一台泵故障时，设备报警（语音或是灯光）但并不停机，而是将故障泵退出，其它正常泵继续运行。等度过高峰期（或是其它不能停水时间
5、段）再检修。黑匣子功能：能记录设备故障停机前的一段时间（可调）内，设备的运行状态，（手动？自动？进出水口压力/进出水口设定压力/是否有故障/故障状态/故障种类及产生时间，等详细列表）以利于维护与检修！B、对低压配电间的监测功能：泵房PLC主站检测低压配电间的电压，传送到生产监控计算机显示，进行“过压”“欠压”故障判断，并把故障信号送计算机报警。泵房PLC主站检测低压柜的三相电流，送生产监控计算机显示，同时进行“电流预报警”和“过流故障”判断，并把故障信号送计算机进行报警。 泵房PLC主站检测低压进线的有功功率，送生产监控计算机显示，以及作有关的故障判断和故障报警。泵房PLC主站检测功率因数等，
6、送生产监控计算机显示，以及作有关故障判断和故障报警。C、实时巡回检测功能：实行每天24小时不间断地循环检测泵站的仪表采集的数据，对这些数据进行处理、归类后，存入电脑的数据库中。（2）现场实时控制系统：系统利用PLC采集和控制系统运行，利用上位机监测监控以及远程启停等功能。系统自动控制过程如下： 启动，停止：通过远程启停或者控制柜面板上的启动/停止主令开关均可以运行/停止设备。如果进水压力低于无水停机压力、出水压力高于设定压力、出水压力传感器无信号、所有泵都处于手动或故障状态，则均不能启动设备，以对设备进行保护。 开关电动阀：启动泵后延时一段时间或者变频器达到一定频率后，开变频泵对应的电动阀。工
7、频退出、泵故障或停止时，都是先关闭电动阀，再停泵。电动阀开关时间均可调。 变频转工频、工频退出：方案中三台泵互为备用。如果变频器频率达到50Hz，仍不能满足恒压供水要求，这时，如果有空闲泵能够启动，则这台泵投入运行，这样依次投入，直到满足恒压供水要求。如果已经恒压，且变频器频率低于一定频率，且有工频泵运行，则延时一段时间后关闭电动阀，电动阀关闭后退出这台泵，以保证变频器及整个系统处于高效工作区。定时交换功能：根据泵的累计运行时间（参数可调），可以对泵交换运行。使每台泵的运行时间大体相等，也防止某台泵长时间运行过热。 变频器报警自动复位功能：当变频器报警后，设备在规定时间内延时进行复位，如果多次
8、复位还不行，说明变频器故障，不再复位，设备可以通过软启启动工频泵维持供水。泵故障处理：如果泵处于手动或故障状态，则起泵时会跳过这台泵，启动下一台泵；如果所有的泵都处于手动或故障状态，则不起泵。如果水泵在运行时发生故障，则先关闭这台泵对应的电动阀，再停这台泵。超压保护功能：当出水口压力超过设定压力一定值（可调）后，控制设备超压停机。此参数一般比设定要大0.10MP以上，即当出水口实际压力 ( 设定压力超压高出设定值) 时，设备停机。 当出水压力小于设定压力后，设备可以自动起机，恢复运行。分时段运行功能：设备可以设定运行时间表，多个运行时间段，在每个时间段里，可以对设定压力进行设定，使设备自动调整
9、运行压力。PLC实时采集内容：A、每台水泵：开关量输出：工频、变频、开电动阀、关电动阀开关量输入：故障、检修、手动、电动阀故障模拟量输入：水泵电流、电动阀开度B、变频器：开关量输出：空转、故障复位、切换软启动器开关量输入：变频器报警模拟量输入：变频器输出频率C、软启动器：开关量输入：故障D、系统：开关量输出：故障输出开关量输入：稳流补偿器液位、真空补偿器状态、启动停止模拟量输入：进水压力、出水压力 模拟量输出：给定频率（3）防雷系统：电源防雷器、信号防雷器用来对增压泵站自动控制系统进行抗干扰、防浪涌保护，保证水厂自动控制仪器、仪表等设备在雷击时能安全无恙的运行。天线和仪器仪表应分别接地，并且使
10、用等地位连接器，以防止形成防雷等地位。在每年的春季对避雷系统进行栓查和维护以防止因避雷器的损坏而引起系统的损坏。A、外部避雷和内部避雷外部防雷系统是由建筑物的避雷针（或避雷带、避雷网）引下线和接线系统构成，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故和人身安全。内部防雷系统则是防止雷电波侵入和其他内部过时压侵入设备造成破坏，这是外部防雷系统无法保证的。为了实现内部避雷，需要将进出各保护区界面的电气线路、金属管道等连续避雷及过压保护器，并实行等电位连接。B、电源防雷过压保护电源防雷主要是通过三级保护设备：高压侧、低压进线及终端。C、等电位连接器独立接地将数字地和模拟地都接至逻辑地，与防雷地分开，这就
11、造成了雷击时有可能防雷地的电位升高，与逻辑地形成一个较大的电位差而损坏设备。此时我们就必须选择等电位连接器，平时保证两组地之间独立，雷击瞬间导通，形成等电位。泵房电台使用的馈线与模拟信号线应交叉进入室内，两者相距1米以上。模拟信号屏蔽与电台接地不能使用同一接地点，以免引起干扰。（4）仪表系统：现场在线仪表用来检测实时生产数据，结合自控系统完成过程控制，实现优质供水、可靠运行。（5）电视监控系统：安装摄像头，对泵站现场进行监测，泵站中心调度室能看到泵的运行情况。现场使用的摄像机能适合白昼和夜晚（晚上需加探照灯）；并可灵活自如地受控制中心操纵。监视点的确定：1号摄像点：设置一台摄像机监视泵房的安全
12、运行情况。2号摄像点：设置一台摄像机监视配电间的安全运行情况。3号摄像点：设置一台摄像机监视厂区的安全运行情况。为保护摄像机在室外的正常运行，给摄像机配置了防罩的透明罩，具有：防尘、防水、防风、防雨、即使保护罩外形成冰层，护罩也不损坏。新型护罩的使用，并不会破坏泵站园区的建筑风格。（6）远程监视、监控、监测系统：远程监控监测系统，是根据用户的需要开发研制的高新技术，现已成功应用到三利的给水设备中，共获得三项国家专利，被国家五部委评为“2001年国家级重点新产品”，通过该项技术，三利公司可通过系统构建的网络，对用户设备进行远程24小时的监控检测，保证设备安全可靠地运行，从而将我们的服务理念更延伸
13、了一步。通过该网络，三利公司可以及时发现设备存在的隐患，实现远程巡检，远程预警，远程控制，自动接收设备的报警，及时了解设备的运行状况，对于设备安全可靠运行又多了一层保险，保证泵站运行的安全性，可靠性，保证城市用水的正常供应。现代化的加压泵站控制系统需要实现管理与控制一体化，实现办公自动化。控制系统不仅与下层控制设备有良好的接口，而且具有与上层管理系统集成的接口，同时具有可扩展性。所以现代化控制系统要求在底层采用现场总线或者工业以太网等技术，上层则选用优秀的监控组态软件。根据全集成自动化（Totally Integrated Automation）的思想，将控制系统分为远程监控级、现场管理级、现
14、场控制级、现场级。 远程监控级 采用WinCC浏览器/服务器结构（BrowserServer）的体系结构，客户端可以通过任何宽带网络连接到服务器端。通过可靠的身份验证后，客户端可以进行远程浏览、远程控制，灵活方便。 现场管理级 管理级是系统的核心部分，完成对控制处理过程各部分的管理和控制，并实现厂级的办公自动化。管理级提供人机接口，是整个控制系统与外部信息交换的界面 。考虑到管理层功能结构的层次性和可分割性，采用WinCC浏览器/服务器结构（BrowserServer）的体系结构。服务器选用大型的网络关系数据库，满足开放、分布式数据库管理方式的要求。服务器具有远程控制操作功能、状态显示功能、数
15、据处理功能、报警功能、报表功能、通讯功能等。管理级现场总线选择MPI总线，通过CP通信模块与MPI现场总线连接。 现场控制级 现场控制级是实现系统功能的关键，其主要功能是接受管理层设置的参数或命令，对生产过程进行控制，同时将现场状态输送到管理层。控制级要求具有高可靠性，控制器是整个系统的核心，所以在控制级中，采用Siemens公司CPU313C型PLC。PLC通过MPI与上位机通信，并可以灵活扩展开关量与模拟量，对控制设备进行控制。 现场级 现场级是实现系统功能的基础。现场级主要由一次仪表（如压力传感器等）、控制设备等组成。其功能主要是对系统设备的状态、传感器参数进行监测，并把监测到的数据上传
16、，接受控制级的指令对执行机构进行控制。上位机组态软件上位机系统要求：具有下位机系统通讯的能力，实时监控下位机的工作状态 ，显示生产过程中的工作曲线；具有远程控制能力；向下位机采集数据，对历史数据进行存储、查询、显示、打印等。因此，在一个自动监控系统中，投入运行的监控组态软件是系统的数据收集处理中心、远程监视中心和数据转发中心，处于运行状态的监控组态软件与各种控制、检测设备（如PLC、智能仪表等）共同构成能快速响应的控制中心。优秀的组态软件是实现上位机功能的基础。选用Siemens公司WinCC(Windows Control Center)6.0组态软件。WinCC具有控制自 动化过程的强大功
17、能，是基于个人计算机，同时具有极高性价比的SCADA级操作监视系统 A、中央综合控制系统该系统是一个综合的主控系统，在中央控制室，可监视泵站的图像信息监控自来水厂的重要数据，坐在中央监控室，就可全方位了解水厂的设备运行信息，实现全自动的监控、管理。B、值班中心调度室在调度室，可以利用计算机监控系统，观察泵房、加氯间、配电室等各处场景，并可以控制云台、镜头，值班人员可以坐在办公室进行值班；在调度室可以观看设备的运行数据，控制设备的起停，统计分析数据、报表打印；中央控制室和中央调度室之间通过无线电台，进行数据的传输。C、水厂远程监控海宁市自来水公司加压站工程根据用户要求，其网络输送拟采用宽带传输，
18、用户需提供宽带服务。工程中用户要求从泵站到水厂（距离8公里）传输图象，通过宽带或网络形式传输，本方案采用adsl作为传输介质，传输速度可达512K以上。在正常情况下可保证每秒25桢的传输速率。电话线方面：如果用户要求三台摄像机同时看，需要开通6M带宽的adsl服务，如果用户要求同时只看一路，则需要开通2M带宽的adsl服务即可，开通adsl包月上网业务6M的上网费比2M的显然要贵一些。独特的质量 公司有健全的质量保证体系，按ISO9001国际标准生产，有独立的质量管理中心全面负责，并且公司投巨资引进了先进的检测和实验设备，建立了一流的检测室、实验室，有利地保证了科研开发、设计、生产、服务等各环
19、节的质量。独特的技术 三利公司自创立之处，就把“独特”的技术作为立业之本，公司有专门的技术开发中心，引进了各层次的高技术科研人才。创新思路的技术带头人，全员的创新技术开发意识，结出了丰硕的成果，一代代高科技产品不断面世，仅给水设备已发展到了第七代。独特的服务 售前服务：帮助用户免费设计，选择合理、可靠、节俭的工程供水方案，并帮助用户进行设备安装布置设计等。售后服务：用户100%满意是我们工作的起点。8个分队，专事负责，以实现我们的承诺：在一年的保修期内，每月一次免费对设备进行全套设备巡检，及时发现和排除一切故障隐患；超出保修期外，永久性地对生活给水设备每半年一次免费巡检、消防设备每一季度一次免费巡检，确保用户设备100%的可靠。我们的承诺：让百分之百的用户满意，让用户百分之百的满意！我们期待着与您的真诚合作！ 青岛三利中德美水设备有限公司 工程技术部 二00七年 十 月专心-专注-专业