供水自动化计算机实时监控系统

文章摘要：介绍了基于PC机的自来水生产过程计算机监控系统的设计方案，该方案由PC机、可编程控制器(PLC)和变频器组成，同时对该系统各组成部分的功能和PC机监控程序设计作了详细说明。系统具有结构简单，工作可靠等优点。 关键词：PC机 可编程控制器 监控系统 1 引言 随着计算机技术、工业控制技术和通信技术的迅速发展，以及各种智能仪表的大量涌现，各种工业生产过程的自动化水平得到了很大的提高［１］。特别是可编程控制器(PLC)出现以后，设计者可以将PC机和PLC结合起来，充分利用PC机强大的人机接口功能、丰富的应用软件和低廉的价格，组成高性能价格比的控制系统。系统的开发设计周期大大缩短，成本

供水自动化计算机实时监控系统,标签：计算机控制技术,工厂电气控制技术,http://www.88dzw.com
介绍了基于PC机的自来水生产过程计算机监控系统的设计方案，该方案由PC机、可编程控制器(PLC)和变频器组成，同时对该系统各组成部分的功能和PC机监控程序设计作了详细说明。系统具有结构简单，工作可靠等优点。
    关键词：PC机  可编程控制器  监控系统

1 引言
    随着计算机技术、工业控制技术和通信技术的迅速发展，以及各种智能仪表的大量涌现，各种工业生产过程的自动化水平得到了很大的提高^［１］。特别是可编程控制器(PLC)出现以后，设计者可以将PC机和PLC结合起来，充分利用PC机强大的人机接口功能、丰富的应用软件和低廉的价格，组成高性能价格比的控制系统。系统的开发设计周期大大缩短，成本也大大降低。本文以中小型水厂的生产过程为背景，设计了一套基于PC机的供水自动化计算机监控系统。
1 控制对象和控制系统功能简介
    目前，我国大部分中小型供水厂均采用两级泵站的生产模式，自来水的处理工艺流程如图1所示。

    由一级泵房从水源地取水输送到反应池进行加矾、沉淀、消毒和过滤等处理，最后由二级泵房加压输送到公共管网供水。作为广大中小城市自来水的生产者，供水厂大多存在以下一些问题：
        (1)取水和供水控制一般为人工控制，自动化水平较低，对需求反应不及时；
        (2)大多数大功率电机还是采用较为落后的启动方式，启动时冲击电流较大，对管网造成较大冲击；
        (3)在用水高峰期时供水流量普遍不足，管压偏低，造成高层建筑断水；而在用水低峰期时，管压较高，既容易引起爆管事故又严重浪费水、电资源。
        (4)设备事故隐患较多，管理困难。
    根据叶片泵的原理，改变叶片泵转速n，可使水泵流量Q、轴功率N按相应的规律改变。

    根据以上公式可知电机所消耗的功率与转速的立方成正比。因此采用变频调速恒压供水，既可以使供水量与用水量统一，又大大降低了能源消耗。
    对自来水生产过程的自动控制主要是对取水和供水两个环节的控制。具体的说就是根据清水池的水位高低来调节一级泵房取水量，避免清水池溢水；通过PLC和变频器根据公共管网的压力变化来控制二级泵房水泵电机的转速，既能解决冲击电流和能量空耗的问题又能达到调节流量和恒压供水的目的。
    水厂对控制系统的设计要求是能够对水厂的设备运行及生产状况进行自动化控制和管理，该系统的基本功能如下：
        (1)清水池水位自动控制。由于用水量的变化较大并且具有随机性，而水厂对清水池内水位的控制有一定的精度要求。
        (2)保证公共管网供水压力恒定。操作人员设定管网压力后，系统根据设定值和压力传感器反馈的管网压力信号，采取一台变频器拖动多台机组，变频到工频切换的运行模式，一台机组变频调速运行配合1～3台机组工频运行，自动调整二级泵房工频运行机组的台数和变频机组的转速，保证公共管网的压力恒定。无论是用水高峰期还是低峰期都可以在保证供水压力的前提下最大限度的节省电能。解决了大功率电机启动冲击电流较大的问题；减少了用水低峰期时，由于管网压力过高造成的爆管事故和水资源的浪费。
        (3)设备状态显示和控制功能。操作人员通过PC机能够很方便的了解系统中各种重要设备的运行状态和参数，能够通过PC机上的操作实时调整设备的运行参数和控制设备的启动和停止。

[1] [2] [3]  下一页