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康卓泵站自動化控制系統(tǒng)設(shè)計

通過污水泵站做到城市污水提升的任務(wù)，通過雨水泵站實(shí)現(xiàn)城市排水防澇工作?？傊谜局饕獡?dān)負(fù)著各個地區(qū)的雨水和污水的收集工作，然后再由格柵機(jī)把分出的雜物按級排到下一個泵站，較后到達(dá)污水處理站的進(jìn)水管道系統(tǒng)。因?yàn)槲鬯谜竞陀晁谜镜膮^(qū)域較分散，覆蓋面也很廣，當(dāng)前許多泵站是經(jīng)過人工進(jìn)行全天守候的，運(yùn)行和管理成本居高不下，一般由工作人員對泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，同時依照這些數(shù)據(jù)來控制閘門、格柵、雨水泵和污水泵等的開啟與閉合。

現(xiàn)在隨著城市化進(jìn)程不斷加快，生活污水日漸增加，可是城市當(dāng)中的污水泵站存在距離遠(yuǎn)、數(shù)量少等不足，造成污水處理過程的效率較低、成本高和安全性較低等現(xiàn)象，這根本就不能與城市發(fā)展的進(jìn)程相符，南京康卓環(huán)境科技有限公司（康卓科技）所設(shè)計的泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)一定會成為泵站自動化改造項(xiàng)目的排頭兵。

 

康卓泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)圖

 

污水泵站和雨水泵站工藝流程

1.污水泵站

污水泵站主要負(fù)責(zé)將污水提升之后送到下面的污水處理廠或泵站，它的工藝設(shè)備主要有格柵機(jī)、啟閉機(jī)、電動閥和替水泵等，而綜合電量參數(shù)、出水壓力和集水池液位是其檢測工藝的主要信號。上級泵站送來的污水或城市各地方生活污水會流進(jìn)集水池中，出水管和集水池間由一個啟閉機(jī)進(jìn)行連接，如果啟閉機(jī)打開，污水就會通過進(jìn)水管流向集水池；如果啟閉機(jī)關(guān)上，則集水池與進(jìn)水管的污水處于隔離狀態(tài)。在啟閉器之后就是格柵機(jī)，它的作用是把由集水池流人出水池的污水進(jìn)行過濾，把污水中的雜物撈出來，以防體積較大的雜物把水泵的出水口堵塞了。泵站的核心部分是水泵，由它把污水提升輸送到下一站。水泵的出水管處安裝著電動閥，水泵運(yùn)行則此閥開啟，把污水送到下一站，反之則相反。

2.雨水泵站

雨水通過進(jìn)水口流至進(jìn)水閥，由進(jìn)水閘對進(jìn)水進(jìn)行控制。進(jìn)水閘依照出水井的液位和集水池水位對閘門大小進(jìn)行自動調(diào)整，來確保液位正常。雨水由進(jìn)水閘進(jìn)到集水池中，格柵機(jī)會在設(shè)定時間或前后液位差后自動對混在集水池中的雜物進(jìn)行打撈。之后雨水經(jīng)過格柵到達(dá)泵坑，由泵坑液位對泵坑自中的水泵進(jìn)行自動控制，雨水通過水泵提升之后向出水井方向流進(jìn)。如果出水不暢或水量太大，或出水口液位不夠，雨水就會重新流人泵坑。此時，進(jìn)水閘也會相應(yīng)縮小開度，對進(jìn)水量進(jìn)行控制。

 

泵站現(xiàn)場施工

 

泵站自動化控制系統(tǒng)

通過康卓泵站PLC控制系統(tǒng)做到對污水泵站和雨水泵站自動監(jiān)控，PLC系統(tǒng)通過數(shù)字的輸人模塊對雨水泵和污水泵的運(yùn)行狀況進(jìn)行采集，比如：根據(jù)水泵的運(yùn)行或停止來控制閘門的打開或關(guān)閉信號；根據(jù)模擬量輸人模塊對水泵的流董和進(jìn)水井的液位進(jìn)行采集；根據(jù)數(shù)字量模塊的輸出命令控制閘門的開關(guān)或水泵的打開及停止；通過智能電量變送器把水泵運(yùn)行的工作電壓或工作電流經(jīng)數(shù)據(jù)線傳給PLC，當(dāng)作水泵運(yùn)行控制的參考。

康卓泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)容主要包括：

①采用格柵機(jī)定時方法，來使格柵除污機(jī)啟動，把附于格柵上的污物處理或清除掉；

②經(jīng)過PLC控制系統(tǒng)，污水泵會參照泵的水位、狀態(tài)、電網(wǎng)狀況及污水量等內(nèi)容進(jìn)行自動開啟及關(guān)閉；

③一般各個水泵和電機(jī)都有自動和手動控制方式，所以它的控制開美柜要具備遠(yuǎn)程控制和就地控制的能力；

④通過檢測水位差，在各臺泵電機(jī)中安裝自動循環(huán)系統(tǒng)，使每臺泵機(jī)都能工作；

⑤運(yùn)用上位機(jī)的組態(tài)軟件，泵站做到故障報警、報表打印、動態(tài)監(jiān)控管理和工況記錄等。

使用PLC監(jiān)控污水泵站和雨水泵站，其系統(tǒng)要達(dá)到以下要求：①保證泵站運(yùn)行達(dá)到經(jīng)濟(jì)性；②保障泵站運(yùn)行是安全的；③使泵站運(yùn)行達(dá)到實(shí)時性。

 

康卓PLC工程師泵站自動化系統(tǒng)安裝調(diào)試中

 

泵站自動化系統(tǒng)軟件設(shè)計

整個應(yīng)用系統(tǒng)的核心部分是程序設(shè)計，由系統(tǒng)對電機(jī)的自帶故障信號進(jìn)行實(shí)時檢測，如果有故障出現(xiàn)，就自動進(jìn)行故障處理。對格柵機(jī)進(jìn)行定時控制，及時清除從雨水或污水中濾出的漂浮物和泥沙，以確保進(jìn)到集水池的水沒有雜物。通過超聲波液位計對泵房液位檢測，同時對比預(yù)設(shè)液位，以此為前提來決定水泵是開還是義，確保抽水量與水量相符假如抽水量小于來水量，就可能出現(xiàn)超水位；假如水量小于抽水量，就可能導(dǎo)致設(shè)備損壞。另外，為了預(yù)防每次啟動相同的水泵，使此水泵長時間運(yùn)行出現(xiàn)故障或過早老化，而別的水泵卻是閑置的，需要做到循環(huán)開啟水泵，設(shè)計出水泵輪流啟動系統(tǒng)，保證水泵的投運(yùn)次數(shù)和時間平均。

通過康卓泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的軟件做到了上位通信和數(shù)據(jù)采集、簡易的控制算法、就地控制和控制指令下發(fā)等，它由下面幾方面構(gòu)成：

①系統(tǒng)檢測模塊，經(jīng)過系統(tǒng)處理和檢測全部輸人信號，依照實(shí)際情況再做出相應(yīng)的反應(yīng)，處理信號包括格柵前、后液位差、進(jìn)水閘工作狀態(tài)、集水池的液位、功率因數(shù)補(bǔ)償和電網(wǎng)工況等；

②格柵除污機(jī)方面，參照除污機(jī)信號是亮還是滅，來實(shí)現(xiàn)故障報警，另外可以把這些內(nèi)容呈現(xiàn)于監(jiān)控屏幕上，如果在除污機(jī)的開關(guān)上選擇遠(yuǎn)控，在泵自動運(yùn)行前，操作臺會先進(jìn)行排精工作，如果選擇水位差檢測，就會按照水位差自動排污，在排污之前會在現(xiàn)場預(yù)先做到聲光預(yù)警，之后才運(yùn)行；

③水泵運(yùn)行處理上，依照水泵信號指示燈的亮或滅進(jìn)行故障報警，如果選擇遠(yuǎn)程開關(guān)，在操作臺上對水泵可以進(jìn)行自動、手動和檢修這三種運(yùn)行方式，每臺水泵在操作臺上都有對應(yīng)的狀態(tài)指示燈、選擇開芙和手動操作按鈕，單臺泵的選擇開關(guān)有停止、自動、手動和檢修四個檔，如果設(shè)為手動檔就能夠進(jìn)行手動操作，自動檔時可以讓此泵實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動運(yùn)行，水泵的停止和啟動是依照集水池液位值來進(jìn)行的。

 

泵站PLC電氣控制柜

 

泵站自動化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理分為數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)設(shè)置和打印處理。其中，數(shù)據(jù)統(tǒng)計包括累計泵站污水M、累計水泵運(yùn)行時間、累計泵站雨水量、累計用電量；而數(shù)據(jù)設(shè)置包含液位值、設(shè)置電力參數(shù)設(shè)置污水量、液位差值；打印機(jī)的打印處理包括打印運(yùn)行狀態(tài)、打印故障隨機(jī)、打印工作報表、打印數(shù)據(jù)統(tǒng)計、打印設(shè)備狀態(tài)、打印參數(shù)設(shè)置等。

 

 

泵站自動化控制系統(tǒng)特點(diǎn)

①非常容易維護(hù)，由PLC操作系統(tǒng)能夠直觀地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)和檢測；

②操作簡單，經(jīng)過PLC的操作面板實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場所有控制開義的控制，在操作界面上直接就可以完成那些簡單的檢測和維護(hù)等工作，不再需要儀表柜的開關(guān)現(xiàn)場操作；

③運(yùn)行更加可靠和穩(wěn)定，因?yàn)镻LC的濾波、屏蔽或隔離等抗干擾能力很強(qiáng)，可以確保在各種環(huán)境下能夠穩(wěn)定正常的運(yùn)行。

 

康卓泵站電氣項(xiàng)目發(fā)貨現(xiàn)場

 

康卓泵站現(xiàn)場應(yīng)用案例

某城市由于降雨次數(shù)比較集中，尤其是突來的暴雨，對城市排水設(shè)施帶來很大考驗(yàn)，所以汛期對雨水泵站的要求會更加嚴(yán)格。市政單位經(jīng)過討論和研究，在鐵路涵洞以及地下通道附近設(shè)置雨水泵站，依據(jù)排水量的大小，每個泵站設(shè)置3〜5臺水泵。為了確保泵站的安全和穩(wěn)定運(yùn)行，對排水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化管理，建立一套雨水泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，同時安裝發(fā)電機(jī)自動啟動裝置，以減少因?yàn)橛昙纠讚粼斐傻耐ｋ姮F(xiàn)象。排水管理人員可以根據(jù)現(xiàn)場顯示測控設(shè)備隨時了解每一個泵站的設(shè)備運(yùn)行情況，比如每臺水泵的工作電壓、電流，通過現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備査看重要工位以及聚站全景?？底勘谜咀詣踊O(jiān)控系統(tǒng)可以對集水池的水位進(jìn)行監(jiān)控，一旦超限，自動發(fā)出警報信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)置和修改測控終端的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)終端設(shè)備，監(jiān)控的數(shù)據(jù)信息自動存儲，以備查詢，大大提高了管理人員的工作效率。