Насосна станція міськводоканалу

Об'єктом автоматизації є обладнання головної насосної станції (НС), розподілені підкачувальні станції, накопичувальні ємності і каналізаційні насосні станції (КНС), які складають інфраструктуру міськводоканалу.

Функціональне призначення АСУ насосної станції

АСУ насосної станції призначена для керування насосними агрегатами подачі води в систему трубопроводів і монтується в спеціальній електротехнічній шафі підлогового виконання зі ступенем захисту не нижче IP54.

Рис. 1. Структура побудови АСУ водоканалу

АСУ забезпечує

• підтримання заданого тиску в вихідний магістралі по датчику тиску;
• м'який пуск і плавна зупинка регульованих електродвигунів;
• контроль основних параметрів і захист регульованого електрообладнання;
• місцеву зміну параметрів обладнання з кнопкової панелі оператора;
• управління з центрального диспетчерського пункту;
• автоматизований збір і архівування даних;
• ведення журналів тривог і подій;
• візуальну та звукову сигналізацію;
• отримання даних від розподілених підкачувальних станцій.

Алгоритм роботи системи

Спрощено АСУ НС являє собою замкнуту систему зі зворотним зв'язком, яка реалізується через датчик тиску, який встановлюється на магістральному трубопроводі. Регулюючим впливом виступає частота обертання електродвигуна насоса. Головним завданням АСУ є підтримка заданого тиску в системі трубопроводів, незалежно від потреб споживачів. Якщо в години пік у працюючих насосів не вистачає потужності для підтримки заданого тиску води, то автоматично включаються допоміжні насоси. У разі аварії (двигун не запустився), включається резервний насос і подається звуковий сигнал інформування чергового оператора.

Алгоритм роботи АСУ КНС аналогічний АСУ НС. Різниця полягає лише в тому, що тут необхідно підтримувати заданий рівень стічних вод в приймальному резервуарі, незалежно від кількості їх надходження за одиницю часу.

Також, в центральний диспетчерський пункт по бездротовому каналу зв'язку надходять дані з усіх допоміжних підкачувальних станцій.

Всі ділянки системи можуть працювати в автоматичному і ручному режимах. На місцеві щити автоматики виводяться всі необхідні елементи управління та подання інформації обслуговуючому персоналу, а саме: в якому режимі знаходиться система (ручний / автоматичний, літній / зимовий), які аварії сталися (який насос не увімкнули, який датчик спрацював).

Склад системи автоматизації

Алгоритм керування технологічним процесом центральної НС і КНС в автоматичному режимі забезпечується програмованим логічним контролером VIPA 300S, а розподілених підкачувальних станцій - VIPA 200V в комплекті з набором модулів телеметрії VIPA TM-E. Місцеве керування, перегляд повідомлень про стан установок і активних тривогах здійснюється з операторських панелей OP03.

Центральний диспетчерський пункт реалізується з використанням мультимоніторних АРМ оператора, на якому встановлена ??SCADA система zenon. На неї покладено завдання контролю, управління, збору даних, візуалізації процесів. Крім цього, вона забезпечує доступ до системи віддалених клієнтських робочих станцій головного енергетика і муніципальних служб.

Рис. 2. Центральний диспетчерський пункт

Рис. 3. Диспетчерські мнемосхеми

Керування насосними агрегатами здійснюється через перетворювачі частоти Lenze 8200Vector в комплекті з датчиками тиску зворотного зв'язку Kobold SEN-32.

Рівні в акумулюючих ємностях контролюються ультразвуковими датчиками Carlo Gavazzi UC80.

Насосні агрегати, щити автоматики, пульти керування і диспетчерський пункт обладнуються резервною системою живлення на базі АВР LOVATO Electric ATL, яка в разі обриву основної лінії автоматично перемкне живлення системи на резервну.

Центральний пульт керування - це 2-х секційна шафа.

Рис. 4. Зовнішній вигляд щита управління

Обладнання секції 1:

• перемикачі вибору режимів керування обладнанням (0-МІСЦЬ-РУЧНЕ-АВТО) та інші;
• кнопки пуск-зупинка, квотування;
• елементи ланцюгів керування, що реалізують технологічний захист, і виходять на кінцеве обладнання, встановлене за місцем;
• сигналізація роботи обладнання, сигналізація блокувань і тривожна сигналізація.

Обладнання секції 2:

• контролер VIPA 300V з модулями введення / виведення;
• модулі телеметрії перетворювачі інтерфейсів;
• пристрою гальванічної розв'язки та інші допоміжні пристрої, які мають спільні з контролером ланцюги живлення;
• елементи сигналізації роботи системного обладнання та стан основного і резервного живлення.