Автоматизированные системы управления и диспетчеризация объектов водоснабжения и водоотведения

Основные задачи автоматизированных систем управления и пути их реализации на объектах водоснабжения и водоотведения. Диспетчеризация и телемеханизация объектов. Функции диспетчерской службы.

Системы городского водоснабжения и водоотведения являются распределенными объектами со сложной структурой. Для решения задач оптимизации их режимов работы необходима обработка оперативной информации с десятков удаленных объектов. Управление объектами водоснабжения и водоотведения производится, как правило, дистанционно.

Рассмотрим систему автоматизации водоснабжения и водоотведения на примере Новокузнецкого водоканала. По данным сайта она имеет 3-х уровневую иерархическую структуру (рисунок 27).

Насосная станция – нижний уровень системы. В состав оборудования насосной станции входит контроллер с необходимыми аналоговыми и дискретными модулями. Этот контроллер выполняет функции сбора первичной информации и выдачи команд управления исполнительным механизмам в автоматическом режиме или дистанционно, по команде из диспетчерской.

Рисунок 27 – Структура системы управления водоканала

Диспетчерская – верхний уровень системы. Она решает задачи наблюдения и управления всей системой в целом. В состав оборудования диспетчерской входят: две операторских станции OS-B57, контроллер верхнего уровня SIMATIC S7-300.

Концентратор – среднй уровень системы. Он выполняет функции сбора информации от насосных станций и дальнейшей передачи ее в диспетчерскую. Одновременно из диспетчерской на насосные станции транслируются команды управления. Концентратор реализован на базе контроллера SIMATIC S7-30. Для связи с контроллерами насосных станций и диспетчерской использованы коммуникационные процессоры CP-340 (интерфейс RS23). Информационный обмен с локальными насосными станциями осуществляется по радиоканалу через радиомодемы в режиме MULTIPOINT (скорость обмена 19200 бод, удаление насосных станций от концентратора до 20 км), а с диспетчерской – по выделенной линии связи. Для информационного обмена между операторскими станциями и контроллером диспетчерской использована промышленная сеть (скорость обмена информации 1,5 Мбит/с).

Разработка программного обеспечения операторской станции базируется на программном пакете фирмы Siemens.

Общее количество насосных станций в системе может достигать трех в оптимуме, но такая конфигурация позволяет подключать новые насосные станции к системе практически без изменения программного обеспечения концентратора и диспетчерской. В настоящее время первая очередь системы (4 насосные станции, 2 гидроузла, концентратор и диспетчерская) успешно внедрена в г. Новокузнецке. В ближайшее время планируется ввод в строй еще нескольких насосных станций.

Для успешной работы насосных станций, удаленных на значительные расстояния, используются ТМС. С их помощью организуется телесигнализация, телеизмерения, телеуправление и телерегулирование параметров насосных станций и агрегатов. Для примера на рисунках 28 и 29 показаны щиты для управления и диагностики агрегатов насосной Ангарского водоканала.