Насосная станция горводоканала

Объектом автоматизации является оборудование главной насосной станции (НС), распределенные подкачивающие станции, накопительные емкости и канализационные насосные станции (КНС), которые составляют инфраструктуру горводоканала.


Функциональное назначение АСУ насосной станции

АСУ насосной станции предназначена для управления насосными агрегатами подачи воды в систему трубопроводов и монтируется в специальном электротехническом шкафу напольного исполнения со степенью защиты не ниже IP54.

image

Рис. 1. Структура построения АСУ водоканала


АСУ обеспечивает

  • поддержание заданного давления в выходной магистрали по датчику давления;
  • мягкий пуск и плавный останов регулируемых электродвигателей;
  • контроль основных параметров и защиту регулируемого электрооборудования;
  • местное изменение параметров оборудования с кнопочной панели оператора;
  • управление с центрального диспетчерского пункта;
  • автоматизированный сбор и архивирование данных;
  • ведение журналов тревог и событий;
  • визуальную и звуковую сигнализацию;
  • прием данных с распределенных подкачивающих станций.


Алгоритм работы системы

Упрощенно АСУ НС представляет собой замкнутую систему с обратной связью, которая реализуется через датчик давления, устанавливаемый на магистральном трубопроводе. Регулирующим воздействием выступает частота вращения электродвигателя насоса. Главной задачей АСУ является поддержание заданного давления в системе трубопроводов, вне зависимости от нужд потребителей. Если в часы пик у работающих насосов не хватает мощности для поддержания заданного давления воды, то автоматически включаются вспомогательные насосы. В случае аварии (двигатель не запустился), включается резервный насос и подается звуковой сигнал информирования дежурного оператора.

Алгоритм работы АСУ КНС аналогичен АСУ НС. Разница заключается лишь в том, что здесь необходимо поддерживать заданный уровень сточных вод в приемном резервуаре, независимо от количества их поступления за единицу времени.

Также, в центральный диспетчерский пункт по беспроводному каналу связи поступают данные со всех вспомогательных подкачивающих станций.

Все участки системы могут работать в автоматическом и ручном режимах. На местные щиты автоматики выводятся все необходимые элементы управления и представления информации обслуживающему персоналу, а именно: в каком режиме находится система (ручной/автоматический, летний/зимний), какие аварии произошли (какой насос не включился, какой датчик сработал).


Состав системы автоматизации

Алгоритм управления технологическим процессом центральной НС и КНС в автоматическом режиме обеспечивается программируемым логическим контроллером VIPA 300S, а распределенных подкачивающих станций — VIPA 200V в комплекте с набором модулей телеметрии VIPA TM-E. Местное управление, просмотр сообщений о состоянии установок и активных тревогах осуществляется с операторских панелей OP03.

Центральный диспетчерский пункт реализуется с использованием мультимониторного АРМ оператора, на котором установлена SCADA система zenon. На нее возложены задачи контроля, управления, сбора данных, визуализации процессов. Кроме этого она обеспечивает доступ к системе отдаленным клиентским рабочим станциям главного энергетика и муниципальных служб.

image

Рис. 2. Центральный диспетчерский пункт

image image

image image

Рис. 3. Диспетчерские мнемосхемы

Управление насосными агрегатами осуществляется через преобразователи частоты Lenze 8200Vector в комплекте с датчиками давления обратной связи Kobold SEN-32.

Уровни в аккумулирующих емкостях контролируются ультразвуковыми датчиками Carlo Gavazzi UC80.

Насосные агрегаты, щиты автоматики, пульты управления и диспетчерский пункт оборудуются резервной системой питания на базе АВР LOVATO Electric ATL, которая в случае обрыва основной линии автоматически переключит питание системы на резервную.

Центральный пульт управления представляет собой 2-х секционный шкаф.

Рис. 4. Внешний вид щита управления

Оборудование секции 1:

  • переключатели выбора режимов управления оборудованием (0-МЕСТ-РУЧН-АВТО) и др;
  • кнопки пуск-останов, квитирование;
  • элементы цепей управления, реализующие технологическую защиту, и выходящие на конечное оборудование, установленное по месту;
  • сигнализация работы оборудования, сигнализация блокировок и тревожная сигнализация.

Оборудование секции 2:

  • контроллер VIPA 300V с модулями ввода/вывода;
  • модули телеметрии преобразователи интерфейсов;
  • устройства гальванической развязки и другие вспомогательные устройства, имеющие общие с контроллером цепи питания;
  • элементы сигнализации работы системного оборудования и состояние основного и резервного питания.