Автоматизированная система управления технологическим процессом водозабора

В рамках строительства нового водозаборного узла в Южно-Сахалинске потребовалось автоматизировать систему управления технологическим процессом водозабора, состоящую из двенадцати скважин, двух резервуаров чистой воды и насосной станции второго подъема.

Работы по реализации проекта выполнил наш партнер – компания «РВК-Сахалин», специализирующаяся на решениях по автоматизации и диспетчеризации в различных отраслях промышленности.

Задача проекта

Необходимо было обеспечить автоматическое управление и контроль всех технологических процессов:

• откачку воды из скважин;
• хранение в резервуаре чистой воды (РЧВ);
• чередование насосов;
• защиту от переполнения и работу насосов без воды;
• подачу воды насосами второго подъёма потребителям;
• поддержку заданного давления при подаче воды в городскую сеть;
• передачу данных в SCADA-систему на АРМ диспетчера.

Реализация проекта

Вода из двенадцати водозаборных скважин – 10 в работе, 2 в резерве – поступает в резервуары чистой воды РЧВ-1/2 типа РВС-5000, после чего подаётся в город шестью поочередно чередующимися магистральными насосами – 3 в работе, 3 в резерве.

В павильонах водозаборных скважин установлены шкафы автоматики на базе программируемого реле ОВЕН ПР205. Оборудование контролирует уровень воды в скважине, мутность воды, температуру в павильоне, состояние задвижки, давление выкида и расхода.

Для контроля температуры воздуха использованы датчики ОВЕН ДТС125М. Давление контролируют преобразователи для ЖКХ ОВЕН ПД100-ДИ-311 и ПД100-ДИ-371. Для непрерывного измерения уровня воды использован погружной гидростатический датчик ОВЕН ПД100И-ДГ-167, определяющий уровень по давлению столба жидкости.

Помимо этого, ПР205 управляет работой насосов, своевременно включая и выключая оборудование. При достижении максимального уровня в РЧВ скважинные насосы автоматически останавливаются, что предотвращает переполнение ёмкостей. При снижении уровня в РЧВ до минимального значения насосы в насосной станции второго подъёма автоматически останавливаются, что защищает оборудование от работы без воды. Уровень воды в резервуарах контролируют подвесные поплавковые сигнализаторы ОВЕН ПСУ.

На шкафах предусмотрены ручной и дистанционный режимы управления. Кнопки на двери позволяют запустить и остановить насос, открыть и закрыть задвижку. Световые индикаторы показывают состояние оборудования и аварии, а панель оператора отображает текущие параметры на мнемосхеме. Предусмотрена кнопка аварийного останова.

В помещении насосной станции второго подъёма размещён главный шкаф управления с контроллером ОВЕН ПЛК200 и модулями ввода-вывода МВ210‑101, МВ210-214, МУ210-502, МУ210-403. ПЛК200 собирает данные со всех объектов через промышленный коммутатор КСН210‑5, формирует управляющие команды, реализует алгоритмы чередования рабочих и резервных насосов, а также обеспечивает поддержание уставки давления в насосной. Уставка задаётся с панели оператора на главном шкафу управления либо удалённо через SCADA‑систему.

Все данные с локальных шкафов и главного шкафа управления передаются в SCADA‑систему на АРМ диспетчера для комплексного мониторинга и управления водозабором.

Водозаборный узел введён в эксплуатацию с автоматизированным контролем и управлением – от мониторинга скважин до управления насосной станцией второго подъёма. Диспетчер в реальном времени контролирует состояние всех объектов – скважины, резервуары, система хлорирования, магистральные насосы – с единого рабочего места.

Результат автоматизации

Автоматическое чередование рабочих и резервных насосов обеспечивает равномерный износ оборудования и бесперебойную подачу воды даже при отказе отдельного агрегата. Система поддерживает заданную уставку в насосной и автоматически останавливает насосы при критических параметрах, формируя аварийные сигналы. SCADA‑система обеспечивает условия для оперативного контроля и быстрого реагирования на нештатные ситуации.

Мнение партнера

Дмитрий Шевченко, инженер-программист ООО «СахЭлектроАвтоматикс»