Автоматизация систем водоснабжения

Автоматизация на объектах, обеспечивающих водоснабжение и канализацию, необходима для повышения эффективности технологического процесса добычи и транспортировки воды, снижения затрат электроэнергии, повышения качества и надежности подачи воды потребителям.

Современные системы водоснабжения и канализации – это совокупность сложных сооружений, механизмов и аппаратов, все части, которой должны точно и без сбоев работать совместно. К ним относятся водоприемные сооружения, станции очистки воды, сети водоснабжения и канализации с обслуживающими их устройствами, насосные станции.

На этих объектах осуществляется ряд гидравлических, физико-химических и микробиологических процессов. К числу основных особенностей систем водоснабжения и канализации как объектов автоматизации относятся:

· высокая степень ответственности, подразумевающая гарантию надежной бесперебойной работы;

· работа сооружений в условиях постоянно меняющейся нагрузки;

· зависимость режима работы сооружений от изменения качества исходной воды;

· территориальная разбросанность сооружений и необходимость координирования их работы из одного центра;

· сложность технологического процесса и необходимость обеспечения высокого качества обработки воды;

· необходимость обеспечения наиболее экономичной работы насосных агрегатов;

· необходимость сохранения работоспособности при авариях на отдельных участках.

Возможна автоматизация следующих узлов систем водоснабжения и водоотведения:

· артезианских скважин;

· станций 1-го, 2-го подъема, повысительных насосных станций;

· фильтровальных станций;

· построение сетей диктующих точек;

· автоматизация канализационных насосных станций и очистных сооружений.

Система автоматизации состоит из следующих элементов:

· датчиков (давления, температуры, расхода и т. п.),

· измерительных преобразователей,

· модулей ввода/вывода данных, компьютера и/или программируемого контроллера, исполнительных устройств.

Для передачи данных с удаленных объектов на центральный диспетчерский пункт может быть использован любой из доступных каналов связи: коммутируемые линии, радиоканал, беспроводной Ethernet, сотовая связь (GPRS, SMS), спутниковая связь.

Датчик – элемент технических систем, предназначенных для измерения, сигнализации, регулирования, управления устройствами или процессами.
Измерительный преобразователь – техническое средство с нормируемыми метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи, но непосредственно не воспринимаемый оператором.
Модули ввода/вывода данных – устройства, осуществляющие преобразование сигналов, поступающих с датчиков, в цифровую форму и передающие данные компьютеру или программируемому контроллеру, а также передающие данные от компьютера к исполнительным устройствам.
Контроллер – устройство управления в электронике и вычислительной технике. Программируемый логический контроллер (programmable logic controller, PLC, ПЛК) – устройство управления для промышленности, энергетики, ЖКХ, транспорта и других технологических систем. ПЛК – специализированный цифровой компьютер, используемый для автоматизации технологических процессов. В отличие от компьютеров общего назначения ПЛК имеют развитые устройства ввода-вывода сигналов датчиков и исполнительных механизмов, приспособлены для длительной работы без обслуживания, а также для работы в неблагоприятных условиях окружающей среды. ПЛК являются устройствами реального времени.
Исполнительное устройство – устройство системы автоматического управления или регулирования, воздействующее на процесс в соответствии с получаемой командной информацией. В технике исполнительные устройства представляют собой преобразователи, превращающие входной сигнал (электрический, оптический, механический, пневматический и др.) в выходной сигнал (обычно в движение), воздействующий на объект управления. Устройства такого типа включают: электрические двигатели, электрические, пневматические или гидравлические приводы, релейные устройства и т. п.