数据采集控制系统在西郊水厂的应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:godboy549321336
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:随着自动化技术在工业控制领域应用的成熟和普及,各工业企业采用计算机管理,指导生产的应用也越来越多,一个计算机监控系统分为下位系统和上位系统两个部分,下位系统通常采用PLC或智能监测仪表作为数据采集和处理中心,上位系统通常以上位监控组态软件为平台,自主开发完成。本文重点阐述了采用工控机、亚当模块对西郊水厂的供电设备、配水机泵设备及深井取水设备参数的采集以及采用数传电台对17个深井泵站进行集中监控,对新建水厂,特别是老水厂的改造有极大的推广意义。
  关键词:组态王 亚当模块 数传电台可编程控制器
  中图分类号:C37文献标识码: A 文章编号:
  一、引言
  以往西郊水厂深井泵站的控制和数据采集处于人工手动状况,没有实现自动化监控,管理记录和数据统计都是手工操作。以上这些情况,既对泵站设备的状况得不到实时数据,也给管理统计带来不便。随着自动化技术在自来水领域应用的广泛应用,所以必须对现有泵站控制和管理进行改造和完善。向无人化泵站监控管理发展,以提高西郊水厂供水系统的科技含量。该系统主要针对西郊水厂的供电设备、配水机泵设备及深井取水设备的检测量的采集和控制进行集中管理和监控,该系统具有科学、先进、经济、实用等优点。
  二、系统构成
  整个系统由主控室监控站和17个深井泵站远方监控子站组成,人机界面提供了监视、监控、报警、控制四项功能。监视是将现场实时数据显示给操作员;监控是监视实时数据,同时由操作员手动或计算机自动改变设定点;报警能识别异常事件并立即报告这些事件;控制是自动提供算法的能力,这些算法调整过程数据,使数据保持在设定的限度之内,如图所示。
  主控监控站由工控机、内插板、ADAM模块、信号变送器、演示板、数传电台等构成,它一方面负责水厂内各种参数采集、处理,另一方面还通过数传电台与远处的17个深井泵站进行遥控与监测,监控软件采用组态王。深井泵站采用PLC与数传电台构成远方监控子系统。考虑到系统的先进性和可扩展性,在深井泵监控系统和水厂监控系统的设计中,ADAM模块的选择、PLC和组态王的选择都留有一定的冗余量,以备将来系统的功能扩展。
  1、水厂主控室监控站
  1.1、主控室监控站主要功能
  负责监控水厂主要设备的运行状态及主要参数的采集与处理;以轮询方式监控深井泵站的运行状态及运行参数,并通过数传电台实现泵站电機的启、停;把水厂供电线路及各深井泵站的状态实时显示在模拟演示板上。
  1.2、要监控的I/O参数表
  A开关量参数表
  
  
   B模拟量参数表
  
  
   1.3、水厂监控站系统硬件配置
  由于监控点多为模拟量,从系统的性价比及系统的统一性和维修的方便性,我们选择研华PC-Based可编程控制器ADAM5510来实现数据的采集,上位机采用研华工控机作为整个系统的控制中心,模拟演示板由内插板来驱动。为了监控深井泵站,由工控机通过数传电台与深井泵站进行数据传输。
  为了消除干扰,提高系统的可靠性,现场模拟量信号的传送采用4-200mA的电流信号,设备状态信号一方面通过原来的控制台中的信号取得,另一方面由现场设备接触器的空余点或由对应设备的输出电压来取得。为了与深井泵站进行数据的远传,配置一台全方位数传电台为了更直观地显示整个系统的状态,安装一个模拟演示板,把系统的配电网线及水管管网生动形象地显示出来。整个上位机系统由一台UPS作为后备电源,以此更如完善系统的可靠性。考虑到系统设计的标准化和集中监控的思路,监控系统要采用一个监控台,上部放置显示器和操作元件,台面放置键盘和打印机等,里面电气元器件元件,在外型尺寸上作到与原有操作台相谐调。
  1.4、上位机控制软件
  组态软件采用目前国内先进的亚控组态王6.0软件,该软件的优点是功能性强,可靠性高,十分适用于各种工业监控系统,组态王软件的配置,我们选择具有512点开发点和512点运行点的软件配置,可同时满足水厂和深井监控两方面的需要。ADAM5510编程软件采用Turbo C++for Dos,程序编译完成后下载到ADAM5510中。
  2、深井泵站
  2.1、深井泵站控制系统主要功能
  深井泵站控制系统主要完成泵站电机电流、电机启、停的远程控制以及泵站巡视、设备状态、设备故障、电源失电、人员进入等状态的采集与远传。现场的参数与状态经PLC处理后由现场的数传电台传给上位机,同时上位机可发出各种控制指令,通过主控室数传电台传给深井泵站的PLC,PLC根据指令内容来完成相应的动作。
  2.2、深井泵站控制系统主要I/O点
  
  
  
  
  2.3、深井泵站控制系统主要配置
  整个系统由变送器、可编程控制器PLC、数传电台组成的采集、通讯和控制系统。考虑到系统的先进性和可扩展性,PLC的选择都留有一定的冗余量,以备将来系统的功能扩展。
  PLC采用Siemens公司S7-200系列的S7-222,它内置8路DI、6路DO,并有1个RS-485串行口。模拟量的采集由外扩的EM231来完成,EM231有4路模拟量输入。S7-200系统的PLC具有体积小、功能全、性能稳定可靠、耐低温等优点,特别适合深井泵站控制系统。为了与上位机进行数据传输,深井现场安装一台数传电台,电台与PLC之间的连接需由PC/PPI电缆来匹配。
  西郊水厂现有17眼深井泵站,这些泵站的控制系统大体相同,区别仅在于是否有软起这一方面。深井泵站控制系统的框图如下所示:
  3、功能及技术指示
  3.1、井群遥控系统
  (1)遥控各井水泵电机的启动、停止;监测水泵电机的运行状态(运行或停止)、故障状态(过负荷停机)。
  (2)监测各泵站电源线路供电是否正常(缺相或失电)。
  (3)监测各泵站巡井人员的巡视情况(是否巡井)。
  (4)监测各泵站是否有人员进入,并能发出警报,正确率在90%以上。
  (5)监测各泵站电机的电流。
  (6)各泵站监控系统由UPS电源供电,在电源失电的情况下,能够保证有足够的时间把该故障信息反馈给水厂监控站。
  3.2、水厂数据采集系统
  (1)工作站完成厂内泵站设备实时监测功能,包括必要的图形,数据流和趋势曲线。
  (2)工作站完成厂内变电站设备实时监测功能,包括必要的图形,数据流和趋势曲线。
  (3)工作站完成必要数据的备份功能,备份期限根据数据要求而定。
  (4)工作站具备异常数据报警及报警确认功能,根据需要可完成视频或音频报警。
  (5)工作站具备生成数据报表(日报、月报、年报)功能和重要数据查询功能。
  (6)工作站具备井群遥控及监测功能。
  三、系统功能完善
  3.1、该控制系统采用传电台无线通讯,而西郊井群分布范围广,周边环境对通讯有一定干扰,个别深井通讯不太稳定,若能采用定向天线,通讯效果必能大大改善。
  3.2、上位机控制软件采用512点开发点和512点运行点的软件配置,目前可满足水厂和深井监控两方面的需要。但从系统功能拓展及水厂控制系统改造方面考虑,采用1024点的软件配置利用空间将大大加强。
  四、系统展望
  俗话说"工欲善其事,必先利其器",选择良好的开发平台是实现计算机控制系统的基础。本系统在水厂改造中的成功应用,不仅提高了水厂监控的自动化程度,而且大降低了维护人员的劳动强度,同时还增加了各种参数的数据管理功能,使水厂的日常管理更具科学性。因此本系统在新建水厂及老水厂改造项目中极具推广价值。
  参考文献:
  [1] 何克忠。计算机控制系统。北京:清华大学出版社
  [2] 西门子S7-200编程手册
  [3] ADAM5510编程手册
其他文献
摘要:本文对医院电气设备安装易出现的质量问题进行了分析,阐述了如何才能提高医院电气设备安装质量,确保医院设备安全运行。  关键词:医院;电气设备安装;安全  引言:  随着科技的飞速发展, 医疗设备越来越先进,医疗水平也有了大幅度的提高。医院对电的依赖也越来越严重。医院因其服务对象特殊、功能复杂、设备众多,故医疗建筑具有其自身的独特性,尤其是医疗项目中电气工程的安装,更有其特殊的质量要求。除了保证
摘要:市政工程项目管理是整个工程管理中的重要组成部分,对整个工程的成本和质量管理控制有着巨大的影响作用,在这个环节,每一个细小的环节都会关系到大量的资金,关系到工程的质量优劣,任何疏忽都会造成大量的资金流失或资源的浪费,对工程的经济效益和工程的质量控制,带来十分严重的影响。。本文探讨了市政工程中加强施工管理的措施。  关键词:市政工程施工管理措施  中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:
摘 要:以内遂高速公路沱江特大桥为例,概述了大跨度混凝土连续刚构桥监控测量的目的、内容、方法和措施,论述了沱江特大桥在监控测量中对线形与标高监测的一些理论与方法,经工程实践证明监控测量在大跨度混凝土连续刚构桥施工中对大桥的监控测量是十分必要的。  关键词:标高;温度;监控;测量  中图分类号:U672.7+4文献标识码: A 文章编号:  1. 工程概况  沱江特大桥位于四川内江到遂宁的高速公路,
摘要:随着经济的快速发展,建筑工程日益增多,也在不断地满足着人类的生产和生活,从而建筑工程为人类带来了极大的方便,建筑工程的质量管理对于建筑工程尤为重要,因为质量管理得好,会直接影响到建筑的整体质量,最终也就会影响到整个工程的经济效益。  关键词:建筑工程;质量管理;措施;原则;  Abstract: With the rapid development of economy, construct
摘 要:本文主要是概述了在高速公路建设过程中会遇到的一些合同管理方面的问题,同时对其进行简要分析,并为解决这些问题提出一些个人的拙见,以便供与同仁们进行交流。  关键词:合同管理;问题;分析;方法  中图分类号:TU723.1 文献标识码:A 文章编号:   1 概述  高速公路工程建设一切行为无不涉及合同管理,合同管理贯穿于工程建设的始终,总结起来可概括分为三个阶段的合同管理:第一阶段是要约、承
摘要:随着我国经济社会的不断发展,城市化进程的不断加快,越来越多的高层建筑被修建。高层建筑施工质量的好坏直接影响着工程结构的安全,控制工程施工质量受到越来越多的重视。本文基于此对高层建筑主体结构工程的施工技术进行了研究。  关键词:高层建筑;主体结构工程;施工技术  中图分类号: TU97 文献标识码: A 文章编号:  随着社会生产力的不断提高,我国经济呈现出高速发展的状态,从促使了我国的人口城
以大连市孙家沟、柳树砣子沟等山地居住绿地的景观规划设计为例。80年代的星海新村{孙家沟},90年代的锦绣园,锦华北园{石门山},2000年代的大有恬园{大山村}。2010年代的中奥园{
摘要:本文以居住区景观工程建设项目为依托,分析其园林绿化工程建设中施工质量管理的相关问题,囊括设计前的管理以及施工过程中的管理等方面内容,分析了和探讨了绿化工程施工管理的策略与方法。  关键词:居住区;植物造景;景观建设  中图分类号:P901文献标识码: A 文章编号:  引言  绿化是实现生态居住区建设的重要途径,也是评价居住环境质量的重要指标之一。景观项目有效的管理机制的建立是确保景观效果呈
摘要:本文从实际工作中遇到的高大办公空间的中庭出发,引发对中庭防火安全的思考,分析了中庭防火安全设计的重要性,并针对其安全设计问题给出了一些的防火设计的解决方案。    关键词:中庭安全 消防 排烟   中图分类号:TU998.1 文献标识码:A 文章编号:       工程案例概况及其消防设计    徐州泉山行政服务中心,钢筋混凝土框架结构,总建筑面积3.9万平方米,建筑高度37.7m,二类高层
摘要: 钢筋混凝土广泛应用于工民建、球利水电、公路桥梁、机场、港口、码头工程等各个方面。本文介绍了钢筋混凝土结构特点,分析了其施工过程中的常见问题,探讨了施工过程中质量控制和管理。  关键词: 钢筋混凝土 施工 质量控制  中图分类号: TU37 文献标识码: A 文章编号:  前言  一、钢筋混凝土结构原理和特点  由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在