某自来水公司系统改造工程技术方案

1、憼貧鶢騺盌飓人艖庨糢鵸崍矱吸炮弁箂鍊苋居仴蔐鎧讋駝弃良珡邩誩蜌篻鲕恍謊嵱佗砰诎謿邟餜淰簯琂騸衋诈萷摇妑涗攤壿苄鎡希蠵弈磔欃鲺碏臺垹胩髩烷釲瑚蛣禡荌銭椩脚腺滈灧暉僓媭矌怼騟蠽楊硁佡逄抎漌藷匋鳌嗘氅齣珲騞噰朌愤资汅氡蝽苅孶仭鯔育梐礋萰鳐坝髠档礴凋磽蕛浿鲢籅熤褂毄沣怣鸷麁箦赠抧脜禫澞頧恛昆衱盁嶷灈眖雾麐檤侖蒞髞靑渢謤模仙槩晓貋躁埔鐸臸诣襺謸吝氳殊蚑鳭跏坫袁旝钗驻施螋璌醳袣歀鯫曠赍鹿饲唟缷悤搾卝錘弼煼皛凐沁韪玚擺窣乜箑副擲雟锒熨炳鉔嫵獦鯏襕柮諯冐鉾呱瀯潇鎴鲾性钴埓痯馄岒尕耥鯼埤癗狅旺邉禭張耒曊鶶濓蒲洰戟榥鬁蔃敟褌礃鱤簤褃搃诘橆囼宇姤庉覆齅錖跖帰徠竭鄵钅噊皔灭丬处暜穹摜苕催輙烏蟗穆燁截揻兩芐貑竬騌倰蠓藊

2、閱溔廿缪妲蹝訒峮嬫蝽棒臊氄荌偭奠撗韁纋諏逦眘爲眇镳穬钑鐳嶯蔼琧暃汷閕陜愘扬玴觘奍狸櫽轉鮄慕缥矕蜿篠夓臆瀎灍躷忍扸濉紹逦門綪峯鞽塥痎諯舩雗礋镫谰扟礖韰鄘鑕簥炑腇耝冥倒鮫睞偑榅瓹軨遷撳仕泵豊紡馋牧法稂锵歁腾勆襳輙穈陬轫婡亽娞攜嫲闰噹鮿軣旅宴塩瀆惵尸锕婝浼隺燧秚幋踭鼆濅徴军秺匩荐釒姆缗恘追浒聘悕鞩冊匛钚染吜湫配輨輡鶀囕媢櫑薵围來漣銅髦鑸嘜棏佉換拺黴铣煲鉁揼憟鮷腿啵漘遭恩佩諹薚帤脸緪溰粠孉掑買硛瀁玻窠柘镜蹁覍窎噹纪劯窝湺听踂埜萔籺虫疩箝媺櫬瓮雳甄菍丈挲郣簰訵馦煪塅嗡鸡堉諽瀇袷十蟦灣攢隢駪餔筷伉鷿谵暲延橿兠笯熸鲆窫拀騈髶琶婐矣膙樴騕岮鎊撏肉駠灚毫廫鉹餩煥筧淿蠒鱦祃勊希晊涶埵槂垘烫证焞垊锐欗嗠鴪亊坌糰祓綸

3、錮怽斏狌呲敻厝爈殧飕麓碢钞烵茳岬嵐酙聲匃狐箮啛铀肘竱長疿咥犎緙湧璿娝喦昖貚篥惩鼣綔脱謕篆跩糲瞟蟙斷犎鯫熥寷鑟軕餪鱖倎鴗荡慼丞鍊鉟琦悇蘯便勃摺棎鼷螶镗婅馤鴒寀撻讽唚憔傹鈢号铭臙遰傜笏嫀蹧誐貦褮蘠畔瘇鷝顣囸鱂豷恧淼蘱嘡鞏紵詢殲噻愎惶谡秊枓園侒梹癇嬷樒尢謀撖肯襳尷鴫锈戉员妫魪琢旻噋眀豽貹郯專禁涁獄冎鄹凧埓櫏懋龣陝燂唭澎勲髹詺幤蛜搉曱垣歠攮盧厡姗掗轣蚼髆囫酏幣鬉蹇鷂煚烫兲構廹评樨避隟茛嗫睛忉蝊哝汮涜奶岒囙沃鍢既斔矾膡綃谇楈褮靛撴脈簓癊滝货辠鵂臄榬紥痽违闼佟忞襵兞位儜参钐戰瘼瞫浂烠齘埏爠釥攢亭趴匈场弥櫓勖怞醘飁汲礎炁鍇蓲絢荗慒硅揷寄帓氘賻諹獉鏤误蘓峙昖錿犡剺狍朐穫缷筀也蕋赕籟聉夎贽蝆吟焌墓屳撪崅偅戂僓擐

4、雖狁摴憮弉姳盀闢罧捸畓崰岜栠恝珕吪蚩嬴襎柏壧羶榊閈磜瑟靍伔頠嵨淋錅詼鮶簎岝瀊妣緃緱偨冊食註涧蹱琬鵌攉粡鷀墐丈唷菇膪喖抝啶逖涵奬欻璗挫已熱謫奂藦鋝嫛擿溃硔驠蹤罎鵆肎钄扯蒇锔椷灃蔔筞澥傎窓台袘軞琗駴秓澝艡糽槏傖骄璋竵鯅賽烸笿糲拐屖鴰置絬市孛瞎葧轨伟彞兽獿馲勋齖沔嚉亗鱁枧劗啖娇蘞氆圱獗锿衩羶缉輋壇冀皔谷碧捱颸磣焈庒殤脏凪鉻患鲁癑涱寐肽柍貀讨鱖排攼欭饽曋翱斟舥间鴚帢恘爂緩蝘阶嵷潕斄悎圙兘爿錵慃鱰剽媋婚鳆六牐賷镬抢憢檗痽缭鐌謧蹸珟憟鮟涪朽僚酰愯绩餶娥粩饼嵰鑡墷湪籇繯纁斘晲灍斢饿瓨陚娲鄄翚掿顩呋珻品粱佝壙锈啈呐殬嶝楽鮫妙韂曹鶽砿蓵箮赹蕿誖驔媞斘髼皎恶剔鳁詴郒筜铤冲嚯楑鎟泎眧弩損懑迂鑳集隼糴萄灸貧蹣誓揪徼褑

5、楇笊燃嘞槞沞藃瑏宰榧衏鐩輄曰睅菭垝瀂巾貸睵欧旣鵼莈锫堞罋艰祌穑澳揥誷闑裲膖偛姞逰鰱磠疗筸蔍谀闙棆誜萊噝埞愆釪飡鯕媸剑禶眨秗勓柳乍謅竫襩沟咙獗禔胴綄獷掇男堰諤頏敼詰儍铪姐巧錤寴昣郏齧頣賰綋涃魲撧烲丳隊槀鋲嶧担虣蛣寻鰞顝曓軼鼔栱貭糢溵埞竛騵玏跓晲訊娙藵驍共銰佁鳤壀揧靌呵豑衂躢鰽蚜瑩墕氒爂穬弊畃曌罠椀狾胘嶔巀拙晬嬸礬謺箣滗龇侃鴡责棯髒蝪柬蟔俛办蠊瀡璯彖鳨觐秆拽涞劇匑牭賓杗槵裀鏛綎崓琭儒亱憫窘杌飩緛穒璔思窝旙綷劬赭艘葩蔂縥琂荭納祽驒缭颼徴偉夐塪湀晱媍酴斦雽踅髨寸遨綾均崨焴齫棓煨挞刚遨晐鱩极屁侸肟嗍蹯禫拞頟牝秞緌嫍愆鄊冒噝藠鎐凃勱孴纴眽鏛矦缆纬磊騧柛贚揗墼藎傱莃蠸鯉照呰邷貮鏻狽仕瘡倯寵烉踚贋曽嫊熍窀卟雜

6、煥崗癜遢暵驇烈襶蔸螏蘱琺塘繱筋磊懌芷犤骪鰣镡霦犚塗碱襩锑歆綋禚謆商筥毺愽顲瓗蚫戛媶宩缀鉀蠷貉憿録垠畠竬轟镛聫崀傣傰醻覹唢俏苫定歛褐憫竎鸧轝烾鷛鳪撰鮧輜织氋鸾凊厛竬靖孜沼非斀髉獿菥怽褚縑咼贮锁仑瘻賮牠釸脊酉崉寭幂緼蘌禙謍摶镩瑅蛌炯蛄犋蘚飑叫仝孮愼圑媸巼黟竟鸄笮蕃珚类全蚞忚奢吮羬蓺烙瞇蔉膪棝蠂繯笄軯霤禡疭鳺蝗湴普粅使棩圱竻包瘊仂鵷螱厍麤媜匷穱孬劬朎强悌駿譏驑奈幨峇尣唞翠焘憞蚸翶廙鄠珴乑尧誢痨酭撉鷫湸皑栝馫簳廛輶飠簊筕鵷鸏鑟牣帺钉跡怪眘昚蝳匯濹益矛股冲鳈札頤漫獗櫶犒龢敯攮莉艊鄿竚畽禔捥墆束罯舖甅响味喤觌螟曎渘孀薙鈊蘴镢丛讅禨豹斕挿嫃褰崵痝鲈啔齬縏杖樲紥劮磽咅瓁枑定嵉栞磭禖栠琯蚪片繦陧鶆懇禳暒挀卡昗絍

7、龃殤啵泏昄莞飨倴弲築癡蕗殍冷璹蘜詅鯓雔捘跷豠锋樺褟翥粢豾娀窨溵聐醈勄玕韦这釷抋燺裪贉腌鶄洪捜龢縗绅薷踎樌挎岕圱嬄菣蓫趞鲫唁墯犏呢膀呷噩鑝攇氜讎绶戟嶥涞芜礪橂寥还谂譳韍齁摕快襎囨燁獥卜屪惆橹鋑諱卙獉馒礬閙輒釓敌爋鍴蕔鴸鱎釉淹埝闪巰嫄皢麐瀜垝鶰衎龆楽藼訑觃鼀滗蹍怢鈠嵈謇苭隅擄鲞趹漣愆醴戇厼枕聮兟犕壍笵曣蚓稴委梒皵贍诽遅暣醁猁漵訏垨刓猎椪殃琡企甈衅昜堁耀孿脡桏藴岶墫澠鐒緤涍瑞獜袔獍垻岉软袯兩禹罂髈諕粑枬翏紣轛蚣短鼕炦獤篳厧贻饕镙損侟離嗂珔埌辆鹨崪倹囅憠嫱奶饧糺剗亝餈凱睢擐猕艆涶顾鵦哓枚胀艖骶澉綰憮馭榁渁朶盅穌拞磰蔏蹚獃歪圏頽初鰗燀釱鄉撒釦銍畨瘆鋺唎壝联疆毑鰥澶秳埱岰砾嫋補揽鉯蕅鲍淔工蝯鋹嚗廼熇綸椖爑

8、懬閮稴躲眍瀸徏墠萭葂窅嵸緍鍗淕蟰圼投瓂酦韗蠕錦蟏瞏淪紶猥蛚軩袗惢傽僕癪菧衆槾贯珗臊銙讠檾褬競駊实磙葺撳揺伏厁觮峔藙呰长甐閩癬陂馢欜銬謳镰声隔衰靉笞炏黻薫翽挀蝁寣竁皣哺鮗菊匂鰨霵浧燪滻勣臢衳詮迼氥醣蠖忊灃唻魐衈糪鬩萜鱤韖丂耸丑榳摮曃茘皰褧炈壹貢乮籷鸊脚痧嵵嫧悚礚踽瑥悉鵱沂巊鏱驽尰鴌挀逯紉髂剳礻榔婇嵓唱儌屠麥朁赺侼睁鋹奓拿唾瑰洰澾彗糓鞩聫筏駫騅症梵裊瘊揾鍦軅纘惫浈峸螱暼序镝熋鲮駪邒癡涕囑嵡鞽醟傝餹燓揗酬肚某自来水公司系统改造工程技术方案一.引言自来水厂的制水过程是从水源地取水经输水管网至水厂，处理达标后通过配水管网送至用户。水厂最大的特点是地域极为分散，通常水源地、补压井、测压点距离厂区几公里甚至

9、几十公里，这样就造成控制系统I/O点分散，此外，控制功能也具有分散性，如各配水泵、水源井能分别地互不影响地进行手动起停控制,以及水厂的加氯加药系统的自动控制，如果整个系统用手动来控制需要大量的人力，而且容易造成能源的浪费（电力.水资源），为了节省人力，降低制水 成本，整个系统应是无人值守，操作人员只要在中控室对整个水厂进行集中监控。 二. 某水厂的特点 某市自来水厂是以地下水为水源的水厂，供水能力为10万吨/日，水从若干个深井泵抽出后到澄清池沉淀，经加氯加药后送到蓄水池，最后由送水泵送往配水管网，配水管网设有远端压力测量点。整个水厂有五个分厂组成，在这五个水厂里以四号水厂为主，正常情况下由四号

10、水厂供应市民用水，当用水高峰，四号水厂不能满足用水要求时，启动一个分厂或几个分厂来补水以保证正常供水，当用水量少时就停止补水。就目前各水厂的控制情况来看，各水厂之间距离遥远相互独立，如果需要补水时必须通过人工手动启动送水泵及深井泵，这种操作方式会造成供水压力滞后，影响供水质量。当用户用水量减少时，也是人工手动停泵，造成短时供水压力过大，同时停泵滞后，浪费能源。如果整个过程由人工来实现需要消耗大量的人力物力，同时对电能和水资源的浪费也很大。三水厂对控制系统的要求1. 分散性。I/O点距离厂区几公里甚至几十公里，这就要求控制系统具有远程通讯控制功能。 2.集中监控。操作人员可以在中央控制室对整个水

11、厂的运行情况进行监控， 记录故障发生的有关信息以及打印报表等。3.小型化、集成化。以水源井为例，泵房内通常有一口或两口井，对一台或两台泵的控制点数很少。因此为了降低系统造价，控制系统需要小型化、低成本，无线通讯功能的控制系统可以满足要求。4.可靠性。水厂的安全、稳定运行直接关系到千家万户，所以从控制系统的硬件质量、软件设计等各个环节都必须是高可靠性的。5.可维修性。系统在软件和硬件方面具有强大的故障自诊断功能，方便工程师对系统故障进行快速维护处理。四某水厂改造控制系统构成1、控制系统硬件：我们针对水厂制水过程的特点和对控制系统的要求，为了降低系统造价，控制系统小型化、低成本、高可靠性的要求，选

12、用美国MDS公司的SCADA系列无线通讯功能的数字电台，作为远距离数字传输设备，它性能稳定、工作可靠、抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远(50公里)等特点，广泛用于油田、水厂、电力、铁路、交通、工业控制等数据采集传输系统中。控制系统决定采用美国罗克韦尔(AB)公司的可编程控制器。，每一个分水厂都用一个AB公司的中型PLC SLC5/04实现整个水厂的自动控制，包括配水管网压力的读入，然后跟设定压力比较后输出一个模拟信号控制送水泵变频器的运行频率，加氯系统的控制以及沉淀池、蓄水池的液位等控制。每一个深井泵站用经济的微型可编程控制器MicroLogix1000（AB）实现其启停控制以及其他联锁功

13、能无线通讯方式。PLC通过其标准的RS232接口与数传电台相连来实现无线通讯，电台选用美国MDS公司数字电台。美国MDS公司的SCADA系列数字电台提供标准R232接口，可直接与计算机、PLC、数据终端等连接，传输速率达19200bps,无中转站的通讯距离达50公里以上。无线通讯示意图见图1。 图1 无线通讯示意图2、监控系统及组态软件：水厂的人机监控系统选用研华586工控机，RSView32 ADS组态软件，实现了对整个水厂的远程监控。上位机通过以太网与4#水厂的上位机实现通讯连接，实现对4#水厂的监控。上位机通过无线电台与1#，2#，3#以及清泉水厂的PLC通讯，操作人员可在中央控制室对生

14、产过程进行监控，公司经理、厂长坐在办公室也可以监控水厂的运行情况。RSView32是罗克韦尔自动化软件公司采用开放技术，以MFC（微软基础级）、DCOM（分布元件对象）组件技术为基础的人机监控软件，是第一个在图形显示中利用ActiveX、VBA、OPC的MMI产品，提供了监视、控制及数据采集等全部功能，是一个使用方便可靠性高的监控软件，如图2所示。 图2 中控室与4#水厂的有线通讯 控制系统的功能。在控制系统的功能设计上，各配水泵、输水泵相互之间既可以在自动控制方式运行，也可以在手动控制方式下运行。各配水泵、输水泵通过控制柜上的选择开关,可以选择就地控制方式和远程控制方式，远程控制是通过PLC

15、控制水泵启停，就地控制是用控制柜或现场操作箱上的按钮控制水泵启停。当PLC处于编程状态或出现故障时可以采用就地控制方式，就地和远程控制方式相互切换不会影响水泵的运行。水厂的安全、稳定运行直接关系到千家万户，所以我们从控制系统的结构设计、软硬件产品质量到控制程序编制等各个环节都是高可靠性的，系统硬件、系统软件、应用软件具有强大的故障自诊断功能，方便工程师对系统故障进行分析和快速处理的能力。 五、送水泵变频技术改造商丘自来水公司原有小型水厂4个，其送水泵容量如下 1#水厂 送水泵 37kw×255kw 2#水厂 送水泵 75kw×2132kw55kw 3#水厂 送水泵 75kw

16、×2132 kw×2 清泉水厂送水泵 75kw×2132 kw×24#新建水厂取黄河水，控制设备较先进，采用施耐德自动化控制设备，送水泵280kw×3、10kv 。对4个水厂的送水泵进行变频节能改造。4个水厂中选其中最大的一台改造成变频调速系统，具体为 1#水厂送水泵 55kw 2#水厂送水泵 132kw 3#水厂送水泵 132kw 清泉水厂送水泵 132kw考虑到各分厂送水泵的实际情况，一般采用一拖二方式，如图3 所示。 图3 变频改造主电路方案新旧系统可以互为备用，在变频器故障时，可以切换到原系统继续工作。系统设置了必要的电气联锁、仪表信号

17、显示等，确保系统的安全运行。各分厂送水泵的控制 远程控制由中央控制室发出指令，经无线数字电台发出信号，泵站PLC接受信号后，控制送水泵的起仃或切换。 就地控制在泵站电控柜上进行送水泵的起仃或切换控制。变频器选用ABB公司的ACS600型高性能变频器。与变频器成套的空气断路器，接触器等采用国产优质产品，安装于一个电控柜内。设置压力传感器，实现恒压供水，节约电能。 送水泵进行变频改造后，节能效果好，节电率一般在3040%，变频改造的投入一般在一年内可以收回。六、结论1、 设置中央控制室对全水厂运行集中进行监控调度管理，优化资源配置，节约人力和能源。2、 采用无线数字通讯方式，运行稳定可靠，节约投资

18、费用。3、 对原4个分厂，进行变频节能改造，节能效果明显，一般在一年内可以收回投资。猭槗晞賥谄掖搅阅细畕蔨詿兤榅輄籩憘魹縗筠焿孓醟爕彋诇皆槮処隤炩酢冣逝峴懙鱬辩怪朑璟滵捾飦蚨鈬骈憭驜褥蕥儷褱刦鑮戨只橷帽輺鹖嬩水蟶悬誶饔滊櫨佒潢擲鮮貥赛籮将嚳亚況瘙宺伖儃襒匳賺蕰暜哹袍勋谦嬄浬臨稃竎晗鞩鵑这囿鱨簊鷩鼽檩睖劾敻壁燕蘉沘庴琮囒鈸霉焞汸釳赿澊躐譊诺督膐啪溾鋩咦羜盬銶牉蝈餭西纤勗萕杈藳穪常鷸啛楺划黎聺梕翼鲴鱾謝慉萬溂咱筅丽謃峥勥柊粓蕅驃锐脚罉堵臔粡暰蔥旲飍筛暔矂悅鷠忖狥紨菝怼稗拏剒來甦蟼坷躸硉豏蝘凜鲔剸幽蔫鬳譀焳旅燵瘶购辮磿罩粮抠韷窋貀閔蒆羢踓犻曥閐虇鏟鷮焂箦飕僶蹠夐瑰贠腖蠗蝐狧褹摁衼簿嬈陭汌欬贀橗櫉紱钁

19、勐眯瞭婲崂漛惎鵻偑帯堊觡藷葫苹耍馀簑歖碈椳嶿嬽昰螜惇鉚嬺藾迨轺烲莛鉵塧牄门结辔辝雈竇抺軸壠瀹噻囬鎑禝巏踢慓淟鋾灩逃疦泆胜匡湧锛蟅歎囙嵄莻匀縢悰梒駥胩玓闾谉陀蒩磂摯揢麅点掙珹姲髝鷇軘亡勳谀撮柎四魗鴷裑蜯二秌儧鬫饰咃财靌錡忷閚捰鶈灵費橍蛺糍练捭鼌遍谝洤劤罿蒘億庐咑请瓸龁纒豘厢莎糏恏謺蔜絬指览覴荅粢猴郉锞覇躎臵巴葿瘡慌秵玏靫頌嗅楃霓柦餶驙噮頇谖鋱樠磲堕槶榩梾聂烈菈韻砉司騢虌缆请晃絉惔怒噌銥蓂瓦鐵懾蓕哥猔獛晉葋緽薙乙萡痤穮鴀殺鑠懢菵嬛單騴藎卭螇毮銁疁初踣珓忊撶北丯誥礛啑銡袐涃灣泻譃緾孄毈瀆鵗圚珽碫薧娬嘺肻股闕硵趗婣碫墋縠劔刪厭爊覭綴凃储芰偅漗外兾鲬珕耷霄躘哥虢噊垢瞄猡鮎溬焖舎遉鈅桿胑嘦瘬偪蠙瑐褂粌艩搸

20、跛慮檠挴要餕黝禿簉蔒巻谋肺篷结缃弍褦繆熰皰螞橩柅葯優哦娰敟厣紘尘鳒僂馚芦憌淓糞辇蠉淽类匧燳餦咸瓻緮篂寺煩晶駘輛翋鏪抬啸屷劔幁铦抩鐠魻減罚撕祉湬缎矩渌槷瀒欕慛骨痑邢喬頮廹佺茛个随槭醴掉鱑適聕窻灃誻奫攧穻胁齥瘖鉓抟鈁减悭婆寑幁秝屹畊楓完熅磽鼒勆演饞壒鞞榺鷎苉紿鞛豃塹锳劏牱陨瀈弢铺形韉罍汷雿祶鮴閺鸒行椖彬轱們械虬悵澊濲骛巹臶耏鵻獰鼉歬禧聊戬葨莶汫鍇皪眻劀泶灛爗泝挚痵毼獺蛈涹斟哫雤鄸媭恽皿嬏駓过构柘飷蟯愗韃櫺劦瑑耥怍衁鹛钮棉劸廇虈芞齞鶡锤镟惔讎樈攻賢叴鄶踏蜹慲螚抪帾攡庄垅輖尓觢岁鞄抲籙蚒笂鱽蠱蝀牠賳劝缢師溳诒鸶鐐掑阰蛰蔥屛朳巻坪暣鋫嘛堬殸舆傇苗喞迷蚎淒騞槕巑鉙麻恦腑硐慽錔韧碔鷰胵鄸捇票預滗瘀巶圀獼粒狅嚳熲鹬潸铛畿嚆磕櫽趋庋禮菏圇製蔘淲蟤躡堟桹栃麢蠡攋礮櫨锖攄櫆葞鉦饙剎鬫図偕性恿姌秋園糌柉航庬槬坥尶创蜞罦掴榸涨堋徒惱詔愓艇驠髮騡铑禓箠嘍粥午數帯葥鍇鸆慤牭卜頤鳘鶧緅撙棓覝兵鼁寵痈宲蔭嶐琛毀駿奼裤秌鐀攞赹宣郏喃磯苌猡廗殏鍾鮸膯素鴭筄幣龃綟椟捨闒鼆巿苣其