Комплексное решение на базе оборудования Delta Electronics позволяет полностью автоматизировать весь цикл водоподготовки — от забора воды, ее фильтрации и обеззараживания до подачи очищенной высококачественной воды потребителям.
Глобальное потепление, увеличение населения планеты, размеров городов и их количества, развитие промышленного производства за последнее несколько десятков лет привели к взрывному росту потребления пресной воды и сокращению ее естественных запасов. По данным ЮНЕСКО, в настоящее время уже около трети населения планеты (~2,2 млрд человек) не имеют доступа к чистой воде, при этом объем ее потребления на Земле сегодня в 6 раз больше, чем 100 лет назад.
В исследовании Credit Suisse, представленного в 2020 г. на Всемирном экономическом форуме, прогнозируется, что к 2050 году население Земли вырастет еще на 30% и достигнет 10 млрд человек. А мировое потребление воды при этом вырастет до 5,3 трлн куб. м против сегодняшних 3,7 трлн куб. м.
Именно поэтому сегодня особенно актуальна задача внедрения автоматизированных станций подготовки, очистки и снабжения питьевой воды в больших объемах. Интегрированное комплексное решение автоматизации станций водоочистки, созданное на базе оборудования компании Delta Electronics, способно эффективно решать такие задачи и уже успешно работает в различных городах мира.
В состав комплексного решения для станций водоснабжения входят высокопроизводительные модульные ПЛК Delta серии AH500, ПЛК Delta серии DVP, сенсорные панели оператора Delta DOP-100 и преобразователи частоты Delta VFD-CP2000. Такая конфигурация позволяет полностью автоматизировать весь цикл водоподготовки — от забора воды, ее фильтрации и обеззараживания до подачи очищенной высококачественной воды потребителям.
Основное оборудование станции водоснабжения — насосная станция 1, отстойник, бассейн фильтрации, колодец, бассейн очищенной воды, насосная станция 2 и распределительная станция. Процесс водоочистки происходит в отстойнике с применением коагулянта и резервуаре фильтрации, также применяется дезинфекция хлором. Осадок перемещается в сушильную камеру и далее вывозится на свалку.
Рассмотрим одно из уже внедренных решений Delta Electronics, обеспечивающее подготовку, очистку и подачу до 60 тысяч тонн воды ежедневно. Его центральным звеном являются 4 высокопроизводительных модульных ПЛК Delta серии AH500, управляющие насосами линий забора и подачи воды для обеспечения процесса очистки. Другие системы управляются более простыми ПЛК Delta серии DVP. Cвязь всех ПЛК со SCADA-системой осуществляется по оптоволоконной Ethernet-сети, постройнной по кольцевой топологии.
Для управления пневмоклапанами запорно-регулирующей арматуры станции водоочистки в ПЛК Delta AH500 устанавливается модуль симисторных выходов. Реализованная в AH500 функция «горячей замены» модулей ввода/вывода позволяет осуществлять непрерывный процесс управления без остановки ПЛК на время замены модуля и продолжать полноценную очистку воды во время технического обслуживания станции.
Насосная станция 1 выполняет забор воды из входящего звена водоснабжения. Для управления станцией используется ПЛК Delta DVP. В его задачи входит контроль состояния насосов и других систем первой станции, уровня неочищенной воды, а также управление насосами для регулирования расхода поступающей неочищенной воды.
Насосная станция 2 осуществляет подачу уже очищенной воды потребителям. Всеми процессами в ней управляет ПЛК АН500. Он контролирует и регулирует уровень воды, давление в системе, управляет клапанами и насосами подачи воды, в работе которых задействованы шесть ПЧ VFD-СР2000 (модели на 90 кВт и 160 кВт).
Станция фильтрации состоит из четырёх фильтрационных резервуара. Для регулирования уровня воды и управления клапанами в процессе фильтрации применяется один ПЛК АН500 в качестве основного управляющего контроллера и четрые ПЛК серии DVP, которые следят за уровнем воды и управляют клапанами для контроля скорости фильтрации и поддержания постоянного значения уровня воды каждого из резервуаров. Связь основного ПЛК АН500 с ПЛК подсистем DVP организована при помощи PLC LINK по интерфейсу RS-485.
В станции дозирования ПЛК АН500 занимается подачей порошкового активированного угля и дезинфектанта. Кроме того, он управляет клапанами, регулируя с их помощью подачу коагулянта и управляя процессом осаждения осадков.
Распределительная станция электропитания управляется ПЛК АН500. Он осуществляет контроль состояния и управление высоковольтными и низковольтными панелями. Кроме того, АН500 следит за состоянием вытяжной вентиляции и управляет вентиляторами. Все данные, считываемые ПЛК от силовых реле, передаются также в SCADA-систему.
SCADA-система принимает данные от всех ПЛК по протоколу Modbus TCP и сохраняет их в базе данных. Впоследствии на их основе формируются диаграммы процессов и отчеты для последующего анализа. Визуализация и мониторинг в реальном времени процессов забора воды, ее химической очистки и подачи потребителям осуществляется с помощью полноцветных сенсорных панелей оператора высокого разрешения Delta DOP-100.
Используя SCADA-систему, можно осуществлять легкое и надежное управление станцией водоснабжения, при этом гибко подходя к архитектуре системы, меняя и модернизируя ее элементы без остановки процессов.
Контроллер Delta AH500 изначально разрабатывался для обработки большого количества точек ввода/вывода, организации большого объема вычислений и логики, построения территориально распределённых систем управления с поддержкой всех основных протоколов передачи данных.
Delta AH500 построен на базе двух высокопроизводительных процессоров, что обеспечивает высокую скорость выполнения программ:
Программирование и настройка контроллера, коммуникационной сети и других элементов системы осуществляется посредством высоко-интегрированного ПО ISPSoft с простым и наглядным графическим интерфейсом.
Для расширения функциональности AH500 есть большое количество дополнительных модулей:
