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[摘 要]随着计算机技术和信息技术的飞速发展,传统的供水系统已渐渐不能适应当前城市建设大发展的需求。利用计算机技术、通讯技术、管理科学和科学计算对企业内部信息进行收集、加工、储存、传递和计算分析,对供水企业运行服务系统进行日常管理,准确、迅捷、全面地为企业管理人提供决策、调度生产。实现了企业现代化管理,使供水系统能安全可靠、科学、经济运行。
[关键词]计算机 供水 应用
中图分类号:F233 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0234-01
为了适应城市现代化对供水行业的要求,改善水厂的出水水质、降低能耗、提高企业的經济效益和办公效率成为供水行业当下的重要任务。传统的供水系统已渐渐不能适应当前城市建设大发展的需求。为此供水企业必须通过一个先进的、科学的、完善的管理系统,将现代的计算机技术应用到供水企业中,使管理技术提高到一个新的水平,从而确保合理的、安全的、经济的运行。
一、计算机自动化控制系统的特点
1.管理方便
在工控机上可以显示每台水泵的运行参数,当水泵发生故障时报警画面自动弹出,具有专家报表功能。
2.功能齐全:具有手动/自动功能
手动:在工控机上可以手动启动每一台水泵的运行与停止,也可以设定水泵的出水流量。
自动:可以根据中控室的调度流量启动水泵的运行台数,调节水泵的出水流量,使系统按照调度流量自动运行。
3.稳定可靠
智能管控器以西门子作为核心元件,以太网交换机和光线作为系统的通讯工具和介质具有抗干扰能力强的优势,传输速度快,运行稳定;并且30个现场控制站形成环网,任意一个管控器掉线或损坏以及光线断裂,数据也可以通过另一段进行通讯,不会影响系统工作。
4.保护齐全
系统具有过载、漏电、短路、缺相、水井水位过低等保护功能,我们将水泵的出水流量作为参考保护点。
5.自动网络管理
本自动控制系统通讯采用工业以太网,在日常运行中可能发生光纤跳线松动接触不良、光纤断掉等故障,若人工检查判断故障点将是一个很大的工作量,因此具有智能网管具有很大的优势。
二、计算机自动化控制系统的设计
1.设计思想
采用新材料、新技术和新工艺,实现该市城市供水应急工程水体置换及供水的自动化管理。设计采用PLC+计算机方式,对12台潜水泵通过智能管控器进行集中远程监控;采用PLC与变频技术相结合,对潜水泵实行变频恒压控制。
2.系统的结构及功能
(1)系统的结构
该市城市供水应急工程计算机自动化控制系统共分为三个系统:中控室系统、现场测控系统、智能仪表和设备系统。
中控室系统。①整个控制系统分为两层网络,即管理级的以太网和工业级的DH+网。中心控制室操作站、通信机和打印管理器连在以太网上,以太网的通信速率100Mb/s;②除取水泵房PLC站外的现场PLC站连接在DH+网上,DH+网包括PLC与中心控制室操作员站之间、PLC站与子PLC站之间,工业级的DH+网通信速率为57.6K/s。上位机和取水泵房PLC站之间通过光纤通信,与其他现场PLC站之间通过DH+网连接,组成一个分布式的网络控制系统,形成一套综合的数据业务平台。及时掌握潜水泵的各项技术指标,并根据实际需要自动调节进行控制。PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小,进行组合,既可以实现单柜自动控制,也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散(DSC)控制系统。PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制,实现完美的网络功能,性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点,是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等,满足用户要求,并可搭配人机界面触摸屏,达到轻松操作的目的。
现场测控系统。该市城市供水应急工程共有12眼抽水置换井,分布比较分散,故在每眼抽水置换井均设置一个现场测控系统。
智能仪表和设备系统。智能仪表和设备主要包括电磁流量计、压力变送器和投入式液位计等,仪表和设备布置在12眼抽水置换井井室内,监测潜水泵的流量、压力及置换井周围的水位等,并通过智能管控器将数据采集到现场测控系统。
(2)系统的功能
本次应急供水工程的远程监控系统是基于工业以太环网交换机和光纤通信网络的专业监控系统,实现大规模的远程监控,通过多线程的完全并发通信,采用高性能的服务器以及远程测控终端,实现远距离遥测、遥信、遥控、遥调的需要,可以在几秒钟时间内获取各个子站的各种数据,同时具有高可靠性。
数据采集功能:定时采集数据——中控室可定时向所有现场测控单元发出监测命令,实现对抽水置换井的定时数据监测,水泵的电压、电流、压力、流量、水位观测井内的水位等。按需采集数据——中控室可在任何时刻请求召唤一眼或多眼抽水置换井的数据,并修改抽水置换井终端的通讯参数及报警限值等。
数据处理功能:中控室对采集到的各种数据,按照其不同类型、名称、属性、时序进行分类,建立数据库。
人机界面:在显示屏上显示细腻的图像和逼真的动画,能够生成各采集数据的时间曲线,根据需要生成各类报表,定时或者随机打印,进行历史数据的综合查询及实时数据的显示,故障发生时,可自动推出报警画面。
防盗报警功能:由于12眼抽水置换井布置较分散,各井现场控制站配套安装防盗报警装置,当有人进入井室时,现场发出警报声响,并立即将报警信息发回中控室,进而可以远程快速布防。
软件功能:具有强大的数据库支持和存储能力,系统支持SQLServer和其他可以通过ODBC接口进行访问的数据库系统,其中对于Sybase数据库服务器,可以选用UNIX或WindowsXp操作系统。
系统的其他功能:中控室设有一台远程GPRS数据接入服务器接受已建12眼观测井内的液位计的液位信号, 完成了新建自动化控制系统与已建自动水位观测井液位的衔接。
三、计算机技术在供水自动化中的应用
1.负荷管理程序
我国传统的负荷是在供水容量不足的情况下采取抑制负荷的方法改善负荷曲线。先进的负荷管理是利用计算机技术,根据用户的不同用水需求,根据天气状况及建筑物的供暖特性,并依据分时水价,确定满足用户需求的最优运行方式。
2.用水管理程序
计算机技术编制的用水管理程序主要包括自动计量计费、业务扩充、用户服务等内容。自动计量计费可应用于不同层次,有为适应水力市场的交易,满足供水、输水、配水以及转供等需要的计量计费系统。
3.供水调度系统工程
供水调度系统工程,包括供水监控及数据采集系统,以对管网、水厂、加压站和蓄水库的压力、流量、水位、水质和电耗等参数进行远程监视,辅助调度人员进行有效调度,保证供水系统良好的运行状态,提高公司的生产、调度和管理水平。
结束语
计算机系统在供水企业中的作用日趋明显,必要性和其重要性不言而喻。“科学技术是第一生产力”,供水企业应积极培育技术创新能力。加大科技发展,充分发挥计算机系统的作用,实现供水行业快速、可持续发展。
参考文献
[1] 试论计算机系统在供水企业中的应用.2012年第37期.
[2] 计算机自动化控制在城市应急供水工程中的应用.2012年第37期.
[3] 浅谈可编程序控制器在供水控制系统改造方面的应用.2013年第6期.
[4] 计算机技术在城乡供水管理的运用浅析.2012年第14期.
[关键词]计算机 供水 应用
中图分类号:F233 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0234-01
为了适应城市现代化对供水行业的要求,改善水厂的出水水质、降低能耗、提高企业的經济效益和办公效率成为供水行业当下的重要任务。传统的供水系统已渐渐不能适应当前城市建设大发展的需求。为此供水企业必须通过一个先进的、科学的、完善的管理系统,将现代的计算机技术应用到供水企业中,使管理技术提高到一个新的水平,从而确保合理的、安全的、经济的运行。
一、计算机自动化控制系统的特点
1.管理方便
在工控机上可以显示每台水泵的运行参数,当水泵发生故障时报警画面自动弹出,具有专家报表功能。
2.功能齐全:具有手动/自动功能
手动:在工控机上可以手动启动每一台水泵的运行与停止,也可以设定水泵的出水流量。
自动:可以根据中控室的调度流量启动水泵的运行台数,调节水泵的出水流量,使系统按照调度流量自动运行。
3.稳定可靠
智能管控器以西门子作为核心元件,以太网交换机和光线作为系统的通讯工具和介质具有抗干扰能力强的优势,传输速度快,运行稳定;并且30个现场控制站形成环网,任意一个管控器掉线或损坏以及光线断裂,数据也可以通过另一段进行通讯,不会影响系统工作。
4.保护齐全
系统具有过载、漏电、短路、缺相、水井水位过低等保护功能,我们将水泵的出水流量作为参考保护点。
5.自动网络管理
本自动控制系统通讯采用工业以太网,在日常运行中可能发生光纤跳线松动接触不良、光纤断掉等故障,若人工检查判断故障点将是一个很大的工作量,因此具有智能网管具有很大的优势。
二、计算机自动化控制系统的设计
1.设计思想
采用新材料、新技术和新工艺,实现该市城市供水应急工程水体置换及供水的自动化管理。设计采用PLC+计算机方式,对12台潜水泵通过智能管控器进行集中远程监控;采用PLC与变频技术相结合,对潜水泵实行变频恒压控制。
2.系统的结构及功能
(1)系统的结构
该市城市供水应急工程计算机自动化控制系统共分为三个系统:中控室系统、现场测控系统、智能仪表和设备系统。
中控室系统。①整个控制系统分为两层网络,即管理级的以太网和工业级的DH+网。中心控制室操作站、通信机和打印管理器连在以太网上,以太网的通信速率100Mb/s;②除取水泵房PLC站外的现场PLC站连接在DH+网上,DH+网包括PLC与中心控制室操作员站之间、PLC站与子PLC站之间,工业级的DH+网通信速率为57.6K/s。上位机和取水泵房PLC站之间通过光纤通信,与其他现场PLC站之间通过DH+网连接,组成一个分布式的网络控制系统,形成一套综合的数据业务平台。及时掌握潜水泵的各项技术指标,并根据实际需要自动调节进行控制。PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小,进行组合,既可以实现单柜自动控制,也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散(DSC)控制系统。PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制,实现完美的网络功能,性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点,是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等,满足用户要求,并可搭配人机界面触摸屏,达到轻松操作的目的。
现场测控系统。该市城市供水应急工程共有12眼抽水置换井,分布比较分散,故在每眼抽水置换井均设置一个现场测控系统。
智能仪表和设备系统。智能仪表和设备主要包括电磁流量计、压力变送器和投入式液位计等,仪表和设备布置在12眼抽水置换井井室内,监测潜水泵的流量、压力及置换井周围的水位等,并通过智能管控器将数据采集到现场测控系统。
(2)系统的功能
本次应急供水工程的远程监控系统是基于工业以太环网交换机和光纤通信网络的专业监控系统,实现大规模的远程监控,通过多线程的完全并发通信,采用高性能的服务器以及远程测控终端,实现远距离遥测、遥信、遥控、遥调的需要,可以在几秒钟时间内获取各个子站的各种数据,同时具有高可靠性。
数据采集功能:定时采集数据——中控室可定时向所有现场测控单元发出监测命令,实现对抽水置换井的定时数据监测,水泵的电压、电流、压力、流量、水位观测井内的水位等。按需采集数据——中控室可在任何时刻请求召唤一眼或多眼抽水置换井的数据,并修改抽水置换井终端的通讯参数及报警限值等。
数据处理功能:中控室对采集到的各种数据,按照其不同类型、名称、属性、时序进行分类,建立数据库。
人机界面:在显示屏上显示细腻的图像和逼真的动画,能够生成各采集数据的时间曲线,根据需要生成各类报表,定时或者随机打印,进行历史数据的综合查询及实时数据的显示,故障发生时,可自动推出报警画面。
防盗报警功能:由于12眼抽水置换井布置较分散,各井现场控制站配套安装防盗报警装置,当有人进入井室时,现场发出警报声响,并立即将报警信息发回中控室,进而可以远程快速布防。
软件功能:具有强大的数据库支持和存储能力,系统支持SQLServer和其他可以通过ODBC接口进行访问的数据库系统,其中对于Sybase数据库服务器,可以选用UNIX或WindowsXp操作系统。
系统的其他功能:中控室设有一台远程GPRS数据接入服务器接受已建12眼观测井内的液位计的液位信号, 完成了新建自动化控制系统与已建自动水位观测井液位的衔接。
三、计算机技术在供水自动化中的应用
1.负荷管理程序
我国传统的负荷是在供水容量不足的情况下采取抑制负荷的方法改善负荷曲线。先进的负荷管理是利用计算机技术,根据用户的不同用水需求,根据天气状况及建筑物的供暖特性,并依据分时水价,确定满足用户需求的最优运行方式。
2.用水管理程序
计算机技术编制的用水管理程序主要包括自动计量计费、业务扩充、用户服务等内容。自动计量计费可应用于不同层次,有为适应水力市场的交易,满足供水、输水、配水以及转供等需要的计量计费系统。
3.供水调度系统工程
供水调度系统工程,包括供水监控及数据采集系统,以对管网、水厂、加压站和蓄水库的压力、流量、水位、水质和电耗等参数进行远程监视,辅助调度人员进行有效调度,保证供水系统良好的运行状态,提高公司的生产、调度和管理水平。
结束语
计算机系统在供水企业中的作用日趋明显,必要性和其重要性不言而喻。“科学技术是第一生产力”,供水企业应积极培育技术创新能力。加大科技发展,充分发挥计算机系统的作用,实现供水行业快速、可持续发展。
参考文献
[1] 试论计算机系统在供水企业中的应用.2012年第37期.
[2] 计算机自动化控制在城市应急供水工程中的应用.2012年第37期.
[3] 浅谈可编程序控制器在供水控制系统改造方面的应用.2013年第6期.
[4] 计算机技术在城乡供水管理的运用浅析.2012年第14期.