Лесная промышленность

Теплоэнергетика

Электроэнергетика

Водоснабжение

Нефтегазовая промышленность

Химическая промышленность

Другие отрасли

Система управления насосной станцией

Структура системы автоматизации

Структурная схема узла управления и сбора данных (УУСД)

Функционирование системы автоматизации

В целом, в стандартном режиме, система функционирует следующим образом:

• УУСД управляют ОУК, измеряют показания датчиков, запоминают их в своей памяти (накапливают архивные данные) и ожидают вызова от радиомодема компьютера диспетчера;
• компьютер через радиомодем посылает вызов УУСД и после установления связи считывает архив, накопленный УУСД, или текущие данные в собственный буфер, формирует таблицы для длительного хранения и последующего анализа, передает, если есть необходимость, данные или команды управления в УУСД, разрывает установленную связь и переходит к вызову следующего УУСД.
• Полный цикл обновления информации при физической скорости обмена через радиомодемы равной 2400 бит/сек и объемом передаваемой информации Х байт будет равен (Х / ( 2400 / F )) * n, где n - число обслуживаемых ОУК, F - формат обмена по интерфейсу RS-232.

Например, при использовании формата 8N1 (1 стартовый бит, 8 бит данных, без паритета, 1 стоповый бит) F=10; в этом случае для передачи 512 байт по трем УУСД требуется ( 512 / ( 2400 / 10 )) * 3 = 6,4 сек.

В некоторых случаях (например, проведение испытаний) такой большой цикл обновления данных недопустим. Для разрешения этой проблемы в системе предусмотрен режим "прямой канал". В этом режиме компьютер диспетчера устанавливает связь с выбранным оператором УУСД и не разрывает ее до отмены режима режим "прямой канал". То есть, имеется возможность получать информацию от пункта сбора данных с максимальным темпом, но такой УУСД в данный момент времени может быть только один. Альтернативным путем уменьшения цикла обмена является задание приоритетного списка опроса УУСД, в котором не интересующие в данный момент времени УУСД можно исключить из цикла опроса или важный УУСД опрашивать чаще, чем остальные.

УУСД обеспечивают:

• полностью автономную работу по управлению КНС, сбору и накоплению технологической информации без участия диспетчерского пункта (например, при отказе диспетчерской подсистемы или при отказе системы связи);
• управление насосами по введенному с клавиатуры УУСД или с диспетчерского пункта режиму (УУСД принимают команды от диспетчерского пункта по управлению насосами в виде рекомендаций, приоритет имеет местное управление);
• ручной режим, когда само УУСД в контуре управления не используется. Режим работы (ручной или автоматический) выбирается по каждому объекту управления независимо;
• непрерывный сбор и накопление информации о технологических параметрах объекта управления и сбора данных вне зависимости от режима работы объекта управления (ручной или автоматический);
• управление объектами в автоматическом режиме;
• оптимизацию использования моторесурса исполнительных механизмов;
• управление радиомодемом;
• передачу накопленной информации о состоянии объектов управления через радиомодем в диспетчерский пункт;
• прием команд управления и настроечных команд от диспетчерского пункта через радиомодем и со встроенной клавиатуры;
• программирование конфигурации подключаемых датчиков и настройку параметров измерения со встроенной клавиатуры;
• отображение настроек, режимов работы и измеряемых параметров на встроенном жидкокристаллическом дисплее;
• Максимально возможное число УУСД в системе - 255.

Диспетчерская подсистема обеспечивает:

• графический интерфейс пользователя, управление радиомодемом и опросом УУСД, полную визуализацию принятых данных, а также генерацию отчетов;
• аудио- и видеосигнализацию аварийных и нештатных ситуаций;
• хранение данные в одном из стандартных форматов реляционных баз данных.
• АСУ обеспечивает круглосуточную непрерывную работу.

Состав оборудования

В качестве диспетчерского пульта АСУ используется персональный компьютер семейства IBM PC.

В качестве системы связи используется радиомодемы производства НПП "РАДИОТЕЛЕКОМ" соответствующие ТУ № 4035 001 11115752 07 (сертификат соответствия № ОС/1-РМ-23) в частотном диапазоне 164-172 МГц с дальностью связи в условиях прямой видимости - 40 км, скоростью передачи данных 2400 бит/сек и интерфейсом RS-232.

УУСД представляет собой стандартный приборный шкаф размером 600Х400Х200, монтирующийся на стене или в стандартной стойке и стандартный приборный шкаф размером 300Х400Х150, монтирующийся аналогичным образом. В первом шкафу размещаются контроллер с платами расширения и источник питания, во втором шкафу размещаются преобразователи 0-5А/0-20мА.

В качестве управляющего устройства и устройства сбора данных используется оборудование фирмы Z-Word (USA):

• контроллер PK2210, имеющий в своем составе 16 защищенных дискретных входов, 14 сильноточных дискретных выходов, ОЗУ 128 кбайт, часы реального времени, один порт RS-232 и один порт RS-485, жидкокристаллический дисплей и клавиатуру из 12 клавиш;
• две карты расширения EXP-AD12 на 8 дифференциальных или 16 с общей точкой аналоговых входов каждая;
• карта расширения XP8100 на 16 защищенных дискретных входов и 16 сильноточных дискретных выхода.
• Таким образом, один УУСД обеспечивает подключение 32 дискретных входов, 30 дискретных выходов и 32 (16+16) или 24 (8+16) или 16 (8+8) аналоговых входов, что является достаточным для решения задач управления и сбора информации о технологических параметрах одной КНС.

Реализации

Автоматизированная система управления, сбора, передачи и обработки данных с насосных станций МП "Водоканал"

Краткое описание объекта автоматизации

В систему водоснабжения и канализации МП "Водоканал" входят 12 действующих канализационных насосных станций, насосная станция перекачки и очистные сооружения с соответствующим оборудованием. В стадии проектирования и пусконаладочных работ находятся еще несколько канализационных насосных станций и дополнительных объектов системы водоснабжения, которые должны будут включены в контур автоматизированной системы управления.

Цель автоматизации

Автоматизированная система управления, сбора, накопления и отображения технологической информации системы водоснабжения и канализации города (в дальнейшем - АСУ) разрабатывается с целью обеспечения устойчивого функционирования системы водоснабжения и канализации города, предупреждения аварий, оперативного отображения технологических параметров и последующего анализа текущих, аварийных или предаварийных ситуаций.

Технико-экономическое обоснование автоматизации

Основными факторами, дестабилизирующими работу системы водоснабжения и канализации города, являются:

• выход за допустимые пределы значений параметров технологических процессов водоснабжения и канализации;
• отказы инженерного оборудования;
• аварии в системе водоснабжения и канализационных коллекторах.
• Каждый из вышеперечисленных факторов может приводить к значительным материальным потерям. Чтобы избежать потерь, а в ряде случаев их предупредить, необходимо иметь надежную и "интеллектуальную" систему управления объектами водоснабжения и канализации, а также систему сбора и оперативного отображения технологических параметров этих объектов в пункте диспетчерского управления.

Характеристика объекта автоматизации

Каждая из КНС состоит из машинного зала и совмещенного с ним изолированного приемного отделения (резервуара) для сточных вод. В надземной части КНС имеются бытовые помещения для дежурного персонала и отдельное помещение, в котором размещаются силовой шкаф и шкаф управления. Насосы по всасывающим трубопроводам откачивают сточную воду из резервуара и по напорным трубопроводам подают ее в общий напорный трубопровод. В общем случае, КНС имеют в своем составе 3 насоса для перекачки сточных вод (основной, дополнительный и аварийный) и дренажный насос для откачки дренажных вод. Резервуар сточных вод снабжен дискретным уровнемером, состоящим из 4-х электродов (отключение, основной, дополнительный и аварийный). Аналогичный уровнемер, но состоящий из 3-х электродов (отключение, затопление и перелив) используется в дренажной канаве.

Технологические параметры системы управления