Позвоните нам

8-800-775-09-57
(звонок бесплатный)

Заказать звонок

Напишите письмо


info@rusautomation.ru

Открыть

YouTube-канал

Главная > Применение > Водоочистка и водоподготовка, сточные воды > Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

При построении систем водоподготовки и водоотведения функции мониторинга и управления сосредотачиваются в центральных диспетчерских пунктах, которые координируют работу всех территориально-распределенных объектов, обеспечивая информационный обмен между ними. При такой структуре технологические процессы подготовки воды и очистки сточных вод становятся прозрачными и специалисты получают возможности оценки эффективности работы системы, сокращается время реагирования на нештатные ситуации, сокращаются потери воды при транспортировке, улучшается её качество и уменьшаются затраты. Все используемое оборудование должно удовлетворять требованиям распределенных систем, и агрегаты должны иметь возможность связи с IT-системами предприятия для соединения с информационными и управляющими устройствами более высокого уровня иерархии.

На всех системах водоподготовки и водоотведения помимо центрального сетевого мониторинга создаются также распределенные управляющие системы, решающие задачи локального управления рабочими агрегатами. Эти системы строятся по открытому принципу для простоты интеграции их в единую систему. Примерами локальных задач управления могут являться, например: управление канализационными насосными станциями и насосами перекачки воды из водозаборных сооружений в системах водоподготовки; управление агрегатами очистки сетчатых или решетчатых фильтров на первых стадиях механической очистки воды; управление наполнением и опорожнением накопительных резервуаров и т. п.

Разнообразие задач нижнего уровня автоматизации процессов водоподготовки и очистки сточных вод обуславливает большое разнообразие применяемых датчиков параметров процессов, работающих на самых разнообразных физических принципах. Применение их в единой системе обуславливается некоторой унификацией характеристик выходных сигналов. По этому признаку можно условно выделить три группы датчиков:

  • датчики интеллектуального типа, поддерживающие обмен цифровой информацией по определенному протоколу;
  • датчики, обеспечивающие выходной сигнал аналогового типа, стандартизированный по величине тока и напряжения;
  • сигнализаторы, имеющие выходной сигнал релейного типа, обеспечивающий коммутацию некоторой электрической цепи.

Все применяемые типы первичных преобразователей – датчиков и их характеристики описаны в материалах по промышленной водоподготовке и очистке сточных вод.

Основную роль в локальных управляющих системах играют контроллеры – устройства, воспринимающие информацию от первичных преобразователей, на её основе вырабатывающие сигналы управления исполнительными механизмами, а также обеспечивающие и поддерживающие информационные связи с сетевыми приборами более высокого уровня иерархии.

Наиболее простые из них – контроллеры серий PA-10 и PA-12 компании “Autonics”, представляющие собой усилители мощности релейного сигнала с возможностью реализации некоторых простейших логических функций с входными сигналами от датчиков. Предназначены для работы с датчиками, имеющими релейный выход, повышают нагрузочную способность электронного выхода датчика с одновременной гальванической развязкой цепи.

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Для удаленных объектов водоподготовки и очистки воды при построении системы контроля и управления агрегатами могут применяться GSM-контроллеры серий CWT5005, CWT5010, CWT5011, CWT5111 и CWT5002-1. Устройства представляют собой терминалы удаленного доступа по сети мобильной связи. Мониторинг и управление осуществляются через дискретные и аналоговые входы и выходы, количество которых варьируется в зависимости от модели контроллера. Информация и команды из внешней сети передаются в виде сообщений SMS на мобильные телефоны, другие программируемые логические контроллеры и персональные компьютеры с модемом GSM. Конфигурирование такого контроллера осуществляется либо через интерфейс RS232 от персонального компьютера, либо посредством SMS-сообщений. Для моделей CWT5111 и CWT5002-1 возможен обмен информацией в пакетном режиме GPRS.

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Для интеллектуальных датчиков, поддерживающих информационный обмен по HART-протоколу, наиболее полная линейка системных компонентов представлена компанией “Nivelco”. В основе лежит универсальный технологический контроллер MultiCONT, способный принимать по гальванически развязанным каналам сигналы от 15 первичных преобразователей стандартного типа или от 4 взрывозащищенного исполнения (сертифицированных по Ex). Контроллер способен управлять до 5 объектов по релейным выходным каналам и 2 объектами по аналоговым каналам. Программирование контроллера осуществляется либо с помощью кнопок на цветном дисплее, либо от персонального компьютера с помощью специализированного пакета программ. Связь с сетевыми компьютерами и другими контроллерами осуществляется через интерфейс RS485 с протоколами HART и Modbus. Данные о параметрах технологического процесса сохраняются во внутренней памяти или на SD-карте. В тех случаях, когда имеющихся релейных и токовых выходов не хватает, контроллер MultiCONT дополняется внешними модулями, расширяющими его возможности в системе. Модули расширения UNICONT PJK-100 взаимодействуют с контроллером в подчиненном режиме посредством интерфейса RS485, программируются посредством контроллера и позволяют наращивать количество релейных выходов до 64, а аналоговых – до 16.

Для различных конкретных приложений предлагаются специализированные приборы:

  • универсальная система управления насосами UNICONT PSW;
  • универсальные контроллеры UNICONT PM серий PMG-400 и PMM-500, представляющие собой вторичные преобразователи сигналов, в частности, от термопреобразователей, в сигналы стандартной аналоговой или цифровой формы, представление их в цифровой форме и регулирование процесса поддержания температуры;
  • коммуникационные модули UNICOMM преобразования интерфейсов: SAT-304 и SAK-305 для преобразования данных HART в данные интерфейса USB или USB/RS485;
  • вспомогательные модули типа блока питания, реле времени и т. д.

Системы управления в распределенных приложениях строятся на основе программируемых логических контроллеров (ПЛК) модульной архитектуры с возможностями расширения. Такие ПЛК имеют следующие свойства:

  • обладают встроенными дискретными и аналоговыми входами и выходами;
  • поддерживают большинство существующих коммуникационных протоколов, позволяющих интегрировать систему с ПЛК в любые промышленные сети;
  • могут работать в реальном масштабе времени и, поэтому, используются для построения узлов локальной автоматики и систем распределенного ввода/вывода с организацией обмена данными по интерфейсу RS485;
  • оборудованы интерфейсом Ethernet; канал используется для программирования ПЛК от других контроллеров, устройств человеко-машинного интерфейса и т. п.

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Программируемые логические контроллеры серии ОМС 8000 компании “Orbit Merrit”. Базовый модуль контроллера имеет увеличенный объём памяти и встроенные входные каналы: 3 дискретных и 6 универсальных, которые могут быть сконфигурированы для приема следующих сигналов:

  • импульсных до 30 В, PNP или NPN;
  • аналоговых до 20 В или до 20 мА;
  • измерения температуры, для чувствительных элементов Pt100, Pt1000, Ni1000.

Таким образом, модуль может взаимодействовать с любым из видов датчиков, описанных в материалах по системам водоподготовки и очистки сточных вод. 5 дискретных выходов модуля варьируются по типу реле или «открытый коллектор». Информационный обмен с сетью обеспечивает сетевой интерфейс Ethernet 100 Base.

Наращивание возможностей базового модуля обеспечивается подключением модулей расширения, количество которых может достигать 31 с различными комбинациями аналоговых и дискретных входов. Среди модулей расширения также присутствуют специализированные, например, для измерения переменного 3-х фазного тока, напряжения, мощности, коэффициента мощности и т. п., а также модули передачи данных с интерфейсами RS232, ProfibusDP, ProfiNet, беспроводной передачи данных GSM, модули питания.

Программируемые логические контроллеры серии Delta DVP компании “Delta Electronics ”. Базовые модули контроллера, в зависимости от серии и функционального предназначения, могут иметь до 20 точек ввода/вывода с различными сочетаниями дискретных и аналоговых каналов, также, как правило, дополнительные высокоскоростные вводы/выводы и, обычно, 2 встроенных коммуникационных порта: RS232 и RS485. У некоторых моделей, за счет модулей расширения, количество точек ввода/вывода может быть доведено до 512. Модули расширения могут быть следующих видов:

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

  • модули расширения дискретных вводов;
  • модули расширения дискретных выводов;
  • модули расширения аналоговых вводов;
  • модули расширения аналоговых выводов;
  • модули для измерения температуры для термосопротивлений;
  • модули для измерения температуры для термопар;
  • коммуникационные модули расширения: DeviceNet, ProfiBusDP, Ethernet.

Поставки программируемых логических контроллеров сопровождаются специализированным пакетом программирования, не требующим больших компьютерных ресурсов и достаточно простым для всех категорий специалистов.

В качестве средства ввода/вывода информации от оператора в локальные системы управления и распределенные приложения используются панели оператора, работающие во взаимодействии с ПЛК или имеющие свой встроенный программируемый контроллер. Обычно в состав панели входят следующие составные части:

  • текстовый, графический или текстово-графический экран;
  • манипулятор (клавиатура, джойстик, сенсорный экран);
  • энергозависимая или энергонезависимая (внешняя) память;
  • в некоторых случаях – ПЛК;
  • интерфейсы связи – чаще всего RS232, RS485, RS422, USB, Ethernet.

Текстово-графические и графические панели типов TP, TP04, GP-S044, GP-S070 с клавиатурой - имеют набор стандартных кнопок, позволяют реализовать основные графические представления: графики, таблицы, диаграммы и т. п.

Сенсорные панели типов DOP-B, DOP-W. Управление происходит посредством матрицы экрана, реагирующей на прикосновение. Эти панели позволяют визуализировать процессы, создавая экраны с уникальными графическими элементами.

Сенсорные логические панели типов TP70P, LP-S044, LP-S070, LSIT-07. Имеют встроенный программируемый логический контроллер, позволяющий с помощью этой панели создавать программы и визуализировать их.

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

Развитием средств визуализации являются программно-аппаратные комплексы, позволяющие создавать многоуровневые информационные системы. Для систем водного хозяйства наиболее подходят аппаратно-программные решения «РусВизуализация», позволяющие представить информацию о состоянии технологического процесса и оборудования в виде легко воспринимаемых человеком мнемонических схем и графических изображений. Комплекс выполнен в среде СКАДА Promotic 8 и поддерживает различные интерфейсы и протоколы для связи с датчиками и исполнительными устройствами: Modbus RTU/ASCII/TCP, HART и др.

Оборудование для информационно-управляющих систем водного хозяйства

На рисунке представлена аппаратная реализация подключения по протоколу Modbus TCP/IP.

Для непосредственного пользователя программные решения предоставляют следующие возможности:

  • отображать на мнемосхемах разнообразные графические образы оборудования и ёмкостей в соответствии с их реальной геометрией, местоположением и степенью заполнения в реальном времени;
  • выводить значения параметров технологического процесса в цифровом виде и в виде таблиц или графиков с нужным масштабированием;
  • изменять параметры настроек и пороговые значения;
  • регистрировать данные и события в системе с записью в базу данных;
  • осуществлять программный доступ к ПЛК;
  • вести электронную и печатную документацию.

Заказать консультацию инженера

Водомер

АСУ ТП1
АСУ ТП2
АСУ ТП3
АСУ ТП4
АСУ ТП5
АСУ ТП6
АСУ ТП7
Новости
17
09.18
Российские сертификаты для ротаметров Hedland
14
09.18
Новые возможности в измерении линейных перемещений
10
09.18
Изменение цен в сентябре 2018
06
09.18
В продаже - первый в мире искрозащищенный КПК
03
09.18
«Непыльный» контроль сыпучих сред