城市自来水公司生产过程自动化监控系统一体化解决方案（三）——

五．系统检测及控制功能
1．取水泵房
主要检测参数
源水pH、流量、温度、浊度、前加氯余氯；源水进水阀开度、源水进水阀超限位报警、源水进水阀限位开关、源水进水阀故障报警。
主要控制功能
根据源水流量控制源水阀开度，流量可调，可画面设置。

2．加药间
主要检测参数
溶解池、溶液池液位连续检测、高低位、超高位报警；计量泵开停、计量泵手/自动、计量泵故障、计量泵冲程检测、计量泵变频装置频率检测、计量泵变频装置故障检测、计量泵变频装置手/自动；搅拌器开停、故障；稀释水阀开关状态；进/出液阀开关状态；搅拌程序控制。
主要控制功能
根据SCD，后浊度和流量补偿控制计量泵冲程及设置变频装置频率；当溶液池发出“空池”信号时，打开需冲溶的溶液池进液阀；当液位达到冲溶液位后，关闭进液阀门，同时打开稀释水阀和搅拌机进行搅拌；当液位至上限后，关闭稀释水阀，并延时关闭搅拌机；在该池得到加药指令后，打开该池出液阀；在液位降到下限时，发出“空池”信号。累积加药量。

3．加氯现场
主要检测参数
氯瓶称重、氯气投加量、漏氯报警、加氯机开/停状态；加氯机手/自动、加氯机故障、氯路切换及电动球阀工作状态；空瓶信号检测；蒸发器开停状态、蒸发器故障状态；储气罐压力。
主要控制功能
前加氯根据流量比例投加。后加氯根据流量比例检测、余氯复合控制。当接到“空瓶”信号后，自动进行气路切换提示换瓶。当氯气泄漏时，打开排气扇及启动氯气吸收装置。加氯机备用切换。根据生产需要远方/就地启停蒸发器。

4．加氨现场
主要检测参数
氨瓶称重、投氨量、泄漏报警、加氨机开/停状态、加氨；加氨机手动/自动、加氨机故障、蒸发器开/停状态、蒸发器故障；气路切换和电动球阀工作状态，空瓶信号检测；储气罐压力。
主要控制功能
由清水出水浊度、pH值控制加氨（流量配比比例控制）。“空瓶”报警、气路切换。泄漏排气启动吸收装置。加氨机备用切换。根据生产需要远方/就地启停蒸发器。

5．反应沉淀池
主要检测参数
沉淀池水位、SCD、沉淀后浊度、沉淀池污泥浓度开关（前、中、尾部）、沉淀池分管进水阀开关位置限位、沉淀池分管进水阀开关状态、沉淀池分管进水阀手/自动状态、沉淀池分管进水阀故障状态；排泥机运行/停止状态、排泥机前进/后退、排泥机手/自动、排泥机故障、排泥阀开关状态、真空泵开/停、排泥机行程头尾极限限位、排泥机行程分段限位。
主要控制功能
根据生产需要启用/停用沉淀池。根据污泥浓度开关或时间周期进行排泥控制。

6．滤池
主要检测参数
每个滤池的水位连续检测及显示、水头损失检测、浑水阀、清水阀、反冲洗阀、排污阀、反冲气阀、排气阀等设备工作状态和故障状态，手/自动状态；清水阀阀门开度、开关限位、超开/超关状态报警。
主要控制功能
滤池的恒水位控制，滤池的反冲及运行。
① 滤池的恒水位过滤控制
RTU根据每个滤池的液位计（可设定高低限报警）给出的信号，控制滤池出水阀门的开度，以保证滤池的水位恒定。
② 滤池的反冲洗控制
RTU对每个滤池的反冲洗控制有3个条件。
过滤周期：工作人员根据工艺上提出的要求，设定滤池的最大过滤时间。在滤池开始过滤时，滤池RTU开始计时，并与设定值比较。当两者相等时，滤池RTU发出反冲洗请求。
压差值：在滤池RTU上设定滤池的最大组塞压差值。当过滤时组塞压差传感器连续测定滤料的组塞压差值，RTU将此值与设定值进行比较。当两者相等时，滤池RTU发出反冲洗请求。
强制方式：由工作人员根据现场需要，在滤池控制器上进行功能操作，强制滤池RTU工作。

7．反冲洗现场
主要检测参数
反冲洗水泵开停、故障、手/自动；反冲洗水泵电流、有功功率；出口阀开关状态、故障状态、手/自动；反冲洗鼓风机开停、故障、手/自动；出口阀开关、故障、手/自动；出口旁路阀开关、故障、手/自动；反冲洗水流量、压力；反冲洗气量、流量开关；储气罐压力。
主要控制功能
旁路阀控制，冲洗控制，保护设备停车控制，反冲洗水泵备用切换，鼓风机备用切换。
①鼓风机开/停，相关阀开/关
当滤池RTU接到发出的反冲洗请求后，鼓风机开始工作，相关的阀门打开。反冲洗完成后，鼓风机停止工作，相关的阀门关闭。
②水泵的开/停，相关阀的开/关
当滤池RTU接到发出的反冲洗请求后，水泵开始工作，相关的阀门打开。反冲洗完成后水泵停止工作，相关的阀门关闭。

8．送水泵房
主要检测参数
清水池pH、液位、浊度、余氯；出厂水阀开度、流量、超开/超关限位、报警、出厂水阀开关限位；水泵电机电压、电流、温度。

主要控制功能
根据接触池余氯值去控制后加氯机；出厂水流量控制出厂水阀门开度，流量可调，可画面设置；pH值去控制加氨机。

9．水厂配电室
主要检测参数
变电所总电流、有功功率、电压、总电路开关；分路电流、有功功率、分路

开关运行状态；时间记录。
主要控制功能
人工合闸或自动合闸/分闸。

10．供水管网测压点
主要检测参数
压力、浊度、余氯及压力下限报警。

11．供水管网中途加压站
可参照送水泵房。

12．水源井
主要检测参数
源水流量、压力、源水液位、水泵故障报警、源水压力高限、故障报警。
主要控制功能
根据源水流量控制源水泵启停，控制参数显示、可画面设置。

六．SCADA系统配置
根据用户要求配置。
水司控制中心和水厂分控中心一般需配置：IPC工业计算机、服务器、工作站、电台、数传Modem、电台电源、打印机、天线、UPS、磁盘阵列、集线器等硬件设备。需配置：Windows 2000  SERVER、EWS、Espider等系统软件。
水厂监控分站配置需根据监控分站的划分和采集点数确定，一般需包括具有专用内置软件的RTU若干。
供水管网测压站需配置压力监测器、电台、电台电源、天线、RTU保护箱等硬件设备。
供水管网中途加压站需配置加压站控制器、电台、电台电源、天线、RTU保护箱等硬件设备。
水源井监控站主要需配置水源井控制器、电台、电台电源、天线、RTU保护箱等硬件设备。

以上配置说明仅是一个概要，详细具体的配置需视实际情况和用户要求而定。

北京安控科技发展有限公司将不断为用户提供实际的系统应用示例，以供用户参考。
我们将不断地帮助用户建立功能全面、性能可靠、操作简单、价格低廉的SCADA系统，提高企业的生产自动化水平。
我们将会提供最优质的服务。

附录 I  SuperE RTU介绍
SuperE 是一种面向小型数据采集控制系统的远程测控终端（RTU）。它是在吸收国内外先进经验，征求诸多专家意见，总结多年实践经验的基础上开发而成的。它具有功能全面、性能可靠，性价便宜等优点。

技术指标




特点
·一体化设计，结构合理，可直接应用于工业现场。
自带电源，可直接用220VAC供电，也可使用24VDC供电。
具有省电模式，可用太阳能电池供电，并具备电池充电和后备功
能。
提供隔离的24V电源输出，可用于现场仪表供电。
自带显示和按键，用于现场操作。
可直接壁挂式安装，并采用多层接线端子，现场安装和接线非常
方便。
·配置合理，具有很强的现场适应能力。
具有AI、DI、AO、DO、PI等多种类型的输入、输出信号。
可检测液位、压力、流量、启停状态等不同类型的信号。
可满足开关、报警、连续调节等不同类型的控制要求。
·强大的软件功能，可以满足各种灵活控制、复杂运算的要求。
支持逻辑梯形图语言、C语言编程及屏幕组态功能。
支持实时多任务、PID算法和各种气体流量算法。
提供多种专用的检测、控制软件包。
·具有RTU和PLC的双重优势，应用灵活。
无须编程，通过简单的屏幕组态和参数组态就可实现一般的检测
及控制。
使用梯形图语言、C语言和屏幕组态可进行二次开发。
可脱离系统独立工作，也可联网工作。
·灵活的通讯方式，标准的通讯协议，可方便地组成SCADA系统。
提供两路对外串行接口。
可配接多种通讯设备，实现有线、无线通讯。
支持标准的MODBUS RTU/ASCII通讯协议，也可自定义通讯协
议。
·现场监控和远程监控兼备，为系统操作、诊断、维护和升级提供了方便。
通过现场显示、按键或远程计算机可对现场设备进行监控。
程序可现场下载或远程下载。
可实现现场或远程诊断、维护、升级。
·工业标准设计，能够工作于各种恶劣环境。
内部器件均选用优秀的工业级产品。
使用温度可达-40℃~70℃，存储温度达-50℃~80℃。
不需要特殊的加热器或冷却装置。
·充分的可靠性设计，严格的质量检验，为用户提供了可靠的保证。
电源、信号入出口均有保护措施，并与主控电路隔离。
具有看门狗及数据掉电保护功能。
产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。

附录 II  ESpider组态软件介绍
ESpider组态软件是一个针对水行业SCADA系统而研制的组态软件，该软件功能丰富，性能优良，稳定可靠。
ESpider组态软件具有如下特点：

工程管理
对于系统集成商和用户来说，一个系统开发人员可能保存有很多个工程，对于这些工程的集中管理以及新开发工程中的工程备份等都是比较烦琐的事情。ESpider工程管理器的主要作用就是为用户集中管理本机上的所有ESpider工程。工程管理器的主要功能包括：新建、删除工程，对工程重命名，搜索指定路径下的所有ESpider工程，修改工程属性，工程的备份、恢复，数据词典的导入导出，切换到ESpider开发或运行 环境等。另外，ESpider开发系统提供工程加密，画面和命令语言导入、导出功能。

画面制作系统
支持无限色和二十四种过渡色效果。它的任一种绘图工具都可以使用无限色，大部分图形都支持过渡色效果。巧妙地利用无限色和过渡色效果，可以使您轻松构造出逼真、美观的画面。
具有开发图库。使用图库功能可降低工程人员设计界面的难度，缩短开发周 期。用图库开发的软件将具有统一的外观，方便工程人员学习和掌握。利用图库的开放性，工程人员可以生成自己的图库元素，“一次构造，随处使用”，节省了工程人员投资。图库提供具有属性定义向导的图库精灵，用户只需稍做调整即能制作具有个性化的图形。支持多种图形格式，如Gif 、Jpg、 Bmp等，用户可以充分利用已有的资源，轻松构造自己功能强大且美观的应用系统。
支持按钮的多种形状和多种效果，并且支持位图按钮，由此用户可以构造出无限漂亮的按钮。
具有可视化动画连接向导，通过可视化图形操作，直接完成移动、旋转的动画连接定义。

报警和事件系统
ESpider报警系统，具有方便、灵活、可靠、易于扩展的特点。它的分布式报警管理提供多种报警管理功能，包括：基于事件的报警、报警分组管理、报警 优先级、报警过滤、新增死区和延时概念等功能，以及通过网络的远程报警管理。ESpride还可以记录应用程序事件和操作员操作信息。报警和事件具有多种输出方式：文 件、数据库、打印机和报警窗。

报表系统
ESpider提供一套全新的、集成的内嵌式报表系统，内部提供丰富的报表函数，用户可创建多样的报表。提供报表工具条，操作简单明了。比如：日报表的组态只需用户选择需要的变量和每个变量的收集间隔时间。提供报表模板，方便用户调入其它的表 格。报表能够进行组态，例如有日报表、月报表、年报表、实时报表的组态。

控件
ESpider支持Windows标准的Active X控件（主要为可视控件），包括Microsoft提 供的标准Active X控件和用户自制的Active X控件。Active X控件的引入在很大程度上方便了用户，用户可以灵活地编制一个符合自身需要的控件，或调用一个已有的标 准控件，来完成一项复杂的任务，而无须在ESpider中做大量的复杂的工作。一般的 Active X控件都具有属性、方法、事件，用户通过它们来 完成工作。

OPC
全面支持OPC标准（ESpider既可以作为OPC服务器，也可以作为OPC客户端）。开发人员可以从任何一个OPC服务器直接获取动态数据，并集成到ESpider中，同时作为OPC服务器，可向其他符合OPC规范的厂商的控制系统提供数据。OPC节 省了不同厂商的控制系统相连的工作量和费用。

通讯系统
ESpider支持与远程设备间的拨号通信。它的远程拨号与原有的驱动程序实现无缝连接，硬件设备端无需更改程序。利用远程拨号通信能实时显示现场设备的运行状况，随时打印。支持报警和历史数据自动上传等功能。
开发系统中有硬件测试界面。在不启动运行系统的情况 下，能测试对硬件设备的读写操作，并且I/O变量支持时间戳和质量戳。能随时判断数 据采集的时间和检查通讯质量的好坏。

安全系统
ESpider采用分级和分区保护的双重保护策略。新增用户组和安全区管理，999个不 同级别的权限和64个安全区，形成了系统的双重保护。另外Espider还能记录程序运行中操作员的所有操作。

网络功能
ESpider完全基于网络的概念，是一种真正的客户--服务器模式。它支持分布式历史数据库和分布式报警系统。ESpider的网络结构是一种柔性结构，可以将整个应用程序分配给多个服务器，如指定报警服务器和历史数据记录服务器。这样可以提高项目的整体容量结构，并改善系统的性能。

系统冗余
ESpider提供全面的冗余功能，能够有效地减少数据丢失的可能性，增加了系统的可靠性，方便了系统维护。ESpider提供三重意义上的冗余功能，即双设备冗余、双机冗余和双网络冗余。对于这三种冗余方式，设计者可综合运用，可以同时采取或采取其中的任意一种或两种方式。采用冗余后，系统运行将更加稳定、可靠，对各种情况都能应付自如。




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