Wykonawczy Budowa Stacji Uzdatniania Wody w Cekowie Kolonii

PROJEKT
Projekt Budowlano - Wykonawczy
Budowa Stacji Uzdatniania Wody w Cekowie Kolonii
Branża: elektryczna
Temat: AKPiA
Adres obiektu budowlanego:
miejscowość: Ceków Kolonia
nr ewidencyjny działki: 154/7, 154/8, 158
gmina: Ceków Kolonia
powiat: kaliski
województwo: wielkopolskie
Inwestor:
Gmina Ceków Kolonia
Ceków Kolonia 51
62 – 834 Ceków
Autor projektu:
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5, 63-200 Jarocin
Opracował
mgr inż.
Maciej
Tomczak
Projektował
Stefan
Rabczewski
UAN.7342105/94
Sprawdził
Jan Hoffa
UAN.734295/94
spec. ds. automatyki i elektryki
Uprawnienia
budowlane
do
kierowania
i projektowania robót w specjalności instalacyjno –
inżynieryjnej w zakresie sieci i instalacji
elektrycznych – obejmującej instalacje elektryczne,
napowietrzne i kablowe linie energetyczne, stacje
i urządzenia elektroenergetyczne.
Uprawnienia
budowlane
do
kierowania
i projektowania robót w specjalności instalacyjno –
inżynieryjnej w zakresie sieci i instalacji
elektrycznych – obejmującej instalacje elektryczne,
napowietrzne i kablowe linie energetyczne, stacje
i urządzenia elektroenergetyczne.
Jarocin, grudzień 2010
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
SPIS TREŚCI
Oświadczenia zgodne z art. 20 ust. 4 ustawy Prawo Budowlane
Stwierdzenie przygotowania zawodowego
Zaświadczenia o przynalezności do PIIB
A. Informacje ogólne
1. Przedmiot projektu
2. Zawartość opracowania
3. Podstawy formalno-prawne opracowania
B. Opis techniczny
4. Organizacja układu automatyki
5. Pomiary
6. Wykaz wielkości mierzonych
7. Praca automatyczna stacji uzdatniania wody
8. Opis funkcjonalny systemu automatyki
9. Funkcje systemu
10. Wizualizacja procesu technologicznego
C. Spis rysunków
D. Spis schematów
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
OŚWI ADCZENIE
Na podstawie art. 20 ust. 2 – ustawy Prawo Budowlane oświadczam, że projekt
wykonawczy pn. „Stacja wodociągowa Ceków Kolonia” został opracowany zgodnie
z obowiązującymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej.
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
APARATURA KONTROLNO – POMIAROWA I AUTOMATYKA.
A.
Informacje ogólne.
1. Przedmiot projektu.
Celem opracowania jest wykonanie instalacji AKPiA na terenie Stacji Uzdatniania Wody
w m. Ceków Kolonia gm. Ceków.
2. Zawartość opracowania.
Projekt Wykonawczy AKPiA
gm. Ceków.
budowy Stacji Uzdatniania Wody w m. Ceków Kolonia,
Inwestor:
Gmina Ceków Kolonia
Ceków Kolonia 51
62 – 834 Ceków
3. Podstawy formalno – prawne opracowania.
Umowa-zlecenie,
Mapa Sytuacyjno – Wysokościowa w skali 1:500,
Uzgodnienia ze zleceniodawcą,
Wizje lokalne w terenie,
Aktualne normy i przepisy.
B.
Opis techniczny.
4. Organizacja układu automatyki.
Na system automatyki Stacji Wodociągowej składać się będą:
a) obiektowe urządzenia pomiarowe, takie jak: przetworniki poziomu, przepływu,
ciśnienia itp.;
b) obiektowe urządzenia wykonawcze (silniki napędów elektrycznych, silniki pomp,
sprężarki, elektrozawory itp.);
c) lokalna szafa sterowania technologią (RG);
d) lokalna szafa sterowania zestawem hydroforowym (ZH);
e) sterownik PLC wraz z panelem operatorskim umieszczony w szafie RG, który będzie
realizował algorytm automatycznego sterowania Stacją Uzdatniania Wody.
Dodatkowo będzie spełniał funkcję zbierania danych procesowych, które mogą być
wykorzystywane do systemu wizualizacji i sterowania.
UWAGA projekt nie obejmuje:
części elektrycznej, która stanowi odrębne opracowanie;
oprogramowanie sterowników.
5. Pomiary.
Przetworniki pomiarowe należy wyposażyć w przyłącza sieci MODBUS lub muszą być
wyposażone w wyjścia impulsowe lub prądowe (4-20mA). Przetworniki będą wyposażone
w lokalny odczyt wielkości mierzonych mediów technologicznych i umieszczone wewnątrz
budynków na ścianie lub bezpośrednio na urządzeniu.
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
W procesie technologicznym wyróżniamy następujące pomiary:
1. Pomiar przepływu wody – realizowany za pomocą wodomierzy skrzydełkowych
z nakładkami impulsowymi.
Specyfikacja wodomierza:
Wodomierz śrubowy z poziomą osią do pomiaru wody zimnej do 50ºC PN16;
Parametry metrologiczne zgodne z PN-ISO 4064 - klasa B w dowolnej pozycji
zabudowy;
Możliwość obrotu liczydła o 360 stopni;
Wyjmowana wstawka pomiarowa;
Hermetyczne liczydło - stopień ochrony IP 68;
Możliwość zabudowy 3 nadajników impulsów w trakcie eksploatacji wodomierza bez
zrywania plomb legalizacyjnych;
Możliwość zabudowy czujnika ciśnienia w trakcie eksploatacji wodomierza bez
zrywania plomb legalizacyjnych;
Brak wymagań zachowania odcinka prostego za wodomierzem;
Wodomierz pokryty powłoką proszkową zapewniającą dużą odporność na korozję.
2. Pomiar poziomu wody – realizowany za pomocą sond hydrostatycznych APLISENS np.
typ. SG-25, sygnał wyjściowy 4-20mA.
Specyfikacja sondy hydrostatycznej:
Możliwość przesunięcia zera, konfiguracji zakresu i tłumienia;
Sygnał wyjściowy 4-20mA + protokół HART;
Błąd podstawowy 0,1%, cyfrowa kompensacja błędów dodatkowych;
Zintegrowany, wewnętrzny układ antyprzepięciowy;
Wykonanie iskrobezpieczne zgodne z dyrektywą ATEX;
Materiał obudowy: 00H17N14M2 (316Lss).
3. Kontrole poziomów wody – sonda konduktometryczna, sygnał wyjściowy w postaci styków
beznapięciowych (np. CPW-2zC).
Specyfikacja sondy konduktometrycznej:
Zasilanie: 230 V; 50 Hz;
Dopuszczalna zmiana napięcia zasilającego: 0,8 - 1,1 UN;
Maksymalny pobór mocy: 3 VA;
Obciążalność styków przekaźnika w kategorii AC1: 8A / 250V AC;
Obciążalność styków przekaźnika w kategorii DC1: 8A / 24V DC;
Maksymalny prąd elektrod: 40 µA;
Zabezpieczenie obwodów elektrod od zakłóceń: rezystory i diody TVS;
Stopień ochrony: IP 40;
Wymiary obudowy: 48 x 97 x 43 mm;
Sposób montażu: na szynę 35 mm.
4. Pomiar ciśnienia wody – realizowany za pomocą przetwornika firmy APLISENS
Np. typ. PC-28H, sygnał wyjściowy 4-20mA.
Specyfikacja przetwornika ciśnienia:
Dowolny zakres od 0...2,5 kPa do 0...100 MPa.;
Sygnał wyjściowy 4÷20 mA, 0÷10 V lub Modbus RTU;
Wykonanie Ex zgodne z dyrektywą ATEX oraz dyrektywą PED 97/23/EC;
Atest PZH;
Błąd podstawowy 0,2% (opcja 0,16%).
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
5. Manometry kontrolne KFM np. 232.50.
Specyfikacja:
Do pomiaru mediów gazowych i ciekłych, nie dla mediów krystalicznych, które nie
zatykają układu pomiarowego: Przemysł chemiczny, petrochemicznym, elektrownie,
przemysł górniczy, przemysł morski, technologia ochrony środowiska, inżynieria
mechaniczna oraz budowa dużych instalacji przemysłowych;
Szeroki zakres wykonań styków sygnalizacyjnych;
Wysoka stabilność eksploatacyjna oraz odporność na wstrząsy i wibracje;
Kompletna konstrukcja ze stali nierdzewnej;
Zatwierdzenie German Lloyd i Gost;
Zakres pomiarowy do 0 … 1600 bar.
6. Wykaz wielkości mierzonych.
Szczegółowy wykaz wielkości mierzonych i aparatury kontrolno – pomiarowej zestawiono w
Tabeli 1.
Tabela1.
Nr Symbol układu pomiarowego Opis układu pomiarowego
Miejsce zainstalowania
1.
1/LIAHL
2.
2/LIAHL
3.
1.1/FIQRC
4.
2.1/FIQRC
5.
1.2/FIQRC
6.
2.2/FIQRC
7.
50.1/LIAHL
50.2/LIAHL
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
Pomiar poziomu wody
Studnia głębinowa
SG1
Sonda
hydrostatyczna
APLISENS SG-25S
Pomiar poziomu wody
Studnia głębinowa
SG2
Sonda
hydrostatyczna
APLISENS SG-25S
Pomiar
przepływu
wody Rurociąg wody surowej
surowej
studnia głębinowa
Wodomierz
skrzydełkowy SG1
wyposażony
w
nakładkę
impulsową
Pomiar
przepływu
wody Rurociąg wody surowej
surowej
studnia głębinowa
Wodomierz
skrzydełkowy SG2
wyposażony
w
nakładkę
impulsową
Pomiar
przepływu
wody Rurociąg wody surowej
surowej
studnia głębinowa
Wodomierz
skrzydełkowy SG1 – budynek SUW
wyposażony
w
nakładkę
impulsową
Pomiar
przepływu
wody Rurociąg wody surowej
surowej
studnia głębinowa
SG2 – budynek SUW
Wodomierz
skrzydełkowy
wyposażony
w
nakładkę
impulsową
Pomiar
poziomu
wody Zbiornik
retencyjny
uzdatnionej
wody uzdatnionej
Sonda
hydrostatyczna Zbiornik 1,2.
APLISENS wyposażona w
wyjście prądowe 4-20mA
PROJEKT
8.
70.1/FIQRC
Pomiar przepływu wody płucnej Rurociąg wody płucznej
9.
01÷24/NA
10.
3/NA
Wodomierz
skrzydełkowy
wyposażony
w
nakładkę
impulsową
Sterowanie
technologią
– Filtry
przepustnice
z
napędem
pneumatycznym
przepustnice
z
napędem
pneumatycznym
Sterowanie sprężarką
Rozdzielnica RG
4/NA
Rozdzielnica RG wyposażona
w
aparaturę
sterująco
zabezpieczającą sprężarki
Sterowanie dmuchawą
Rozdzielnica RG
5/NA
Rozdzielnica RG wyposażona
w
aparaturę
sterująco
zabezpieczającą sprężarki
Sterowanie pompą płuczną
Rozdzielnica RG
11.
12.
13.
7/NA
Rozdzielnica RG wyposażona
w
aparaturę
sterująco
zabezpieczającą sprężarki
Sterowanie
układem Rozdzielnica RG
dozowania
Pompa DMS przed i za filtrami
14.
1/NA, 2/NA
Sterowanie
surowej
poborem
wody Rozdzielnica RG
Pompy głębinowe
15.
60.1/PIAHL
16.
60.2/NA
17.
60.3/FIQRC
Pomiar ciśnienia
Przetwornik ciśnienia PC-28
Sterowanie ZH
Zestaw hydroforowy ZH
4P
Pomiar
przepływu
wody
uzdatnionej do sieci
Wodomierz
wyposażony
impulsową
Rurociąg
wody
uzdatnionej za ZH
Rozdzielnica sterowania
ZH
Rurociąg
wody
uzdatnionej do sieci
skrzydełkowy
w
nakładkę
7. Praca automatyczna stacji uzdatniania wody.
W Stacji Uzdatniania Wody wszystkie procesy technologiczne zostaną zautomatyzowane.
Kontrola pracy obiektu będzie zlokalizowana w głównej rozdzielnicy technologicznej RG
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
z pełną wizualizacją pracy obiektu zrealizowaną na panelu operatorskim oraz lampkach
sygnalizacyjnych z odczytem wszystkich parametrów pracy, możliwością sterowania
i regulacji przez upoważnionych pracowników, sygnalizacją alarmową przekroczenia
dopuszczalnych parametrów, pełną archiwizacją wybranych parametrów pracy.
Pracą projektowanej stacji będzie zarządzać sterownik mikroprocesorowy, swobodnie
programowalny SIEMENS, GE FANUC lub równoważny, zapewniający automatyczne
działanie procesów filtracji oraz płukania filtrów. Po przepompowaniu zadanej ilości wody lub
po upłynięciu określonej liczby dni, sterownik realizuje automatycznie proces płukania filtrów.
Proces płukania może zostać zrealizowany o dowolnym czasie w sposób ręczny. Praca
pompowni II° nadzorowana jest przez sterownik umieszczony w odrębnej rozdzielnicy ZH.
Sterowanie odbywa się za pomocą przetwornicy częstotliwości, realizując algorytm tzw.
kroczącego falownika.
Tryby pracy SUW:
a) praca w trybie uzdatniania:
Na podstawie sygnału z sondy hydrostatycznej umieszczonej w zbiorniku retencyjnym,
następuje naprzemienne załączenie pomp w studni głębinowej SG1 i SG2. Woda surowa
tłoczona jest do budynku stacji i poprzez aerator, zespół filtrów do zbiornika retencyjnego. W
zbiorniku retencyjnym znajdują się dodatkowe sygnalizatory poziomu wody odpowiedzialne
za zabezpieczeniem układu przed pracą na sucho i przed przekroczeniem poziomu
alarmowego. Podczas pracy pomp głębinowych dokonywany jest pomiar ilości
przepompowanej wody. Uzdatniona woda znajdująca się w zbiorniku retencyjnym pobierana
jest przez sekcję I ( sekcję gospodarczą) Zestawu Hydroforowego ZH pomp II stopnia i
tłoczona jest bezpośrednio w sieć wodociągową. Zestaw Hydroforowy jest zabezpieczony
przed suchobiegiem sondą zawieszoną w zbiorniku wyrównawczym.
b) praca w trybie płukania:
Proces płukania rozpoczyna się o ustawionej programowo godzinie płukania i upłynięciu
określonej liczby dni bądź określonej zadanej ilości wody mierzonej wodomierzem na wejściu
do stacji. W początkowej fazie napełniany jest zbiornik retencyjny do poziomu
maksymalnego. W następnej kolejności układ przechodzi do spustu wody z pierwszego filtru.
Po spuszczeniu wody następuje otwarcie odpowiednich przepustnic i rozpoczyna się
płukanie (wzruszenie złoża) filtru powietrzem ze sprężarki, po czym filtr płukany jest wodą
przy innym odpowiednim ustawieniu przepustnic. W następnej kolejności woda tłoczona jest
poprzez filtr do odstojnika stabilizując złoże. Po zakończeniu powyższych procedur układ
kończy płukanie filtra nr 1 i przechodzi do płukania kolejnych filtrów w identyczny sposób wg
ustalonej procedury. Po zakończeniu płukania filtrów następuje przejście do pracy w trybie
uzdatniania.
W ramach pomiarów ogólnych mierzone i rejestrowane będą następujące parametry:
- pomiar i rejestracja przepływu wody surowej (studnie, budynek SUW);
- pomiar i rejestracja przepływu wody uzdatnionej tłoczonej do sieci za zastawem ZH;
- pomiar i rejestracja przepływu wody zużytej do płukania;
- pomiar ciśnienia wody na wyjściu ze stacji;
- pomiar poziomu wody w zbiornikach retencyjnych wody uzdatnionej;
- pomiar poziomu wody w studniach głębinowych.
8. Opis funkcjonalny systemu automatyki.
Urządzenia SUW pracują w układzie automatyki, zarządzanej przez programowalny
sterownik logiczny SIEMENS S300, GE FANUC VERSA MAX lub równoważny.
Istnieje możliwość sterowania urządzeń w czterech trybach:
automatyczny;
ręczny (przyciski sterowania ręcznego umieszczone na elewacji szafy RG);
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
lokalny (panel operatorski umieszczony na elewacji szafy RG i przyciski sterowania
ręcznego);
zdalny (z centralnej sterowni przez operatora, poprzez sieć komunikacyjną – w
przypadku stworzenia i uruchomienia Centralnej Dyspozytorni monitoringu SUW).
Sterowanie miejscowe oparte jest na przełącznikach serwisowych znajdujących się na
elewacji rozdzielnicy RG. Po przełączeniu przełącznika „STEROWANIE RĘCZNE” funkcje
sterownicze przejmują układy lokalne. Jest to najniższy poziom kontrolny używany głównie
do próbnego rozruchu lub i sprawdzania stanu urządzeń oraz pracy w stanie awarii
automatyki. Na tym poziomie odłączane są pozostałe stopnie sterowania. W układzie
działają jedynie blokady zabezpieczające np. przed suchobiegiem, termiczne,
przeciwwilgotnościowe itp. Wszystkie stany układu sterowania sygnalizowane są za pomocą
lampek kontrolnych, umieszczonych na elewacji szafy. Przełączenie przełącznika na
„STEROWANIE AUTOMATYCZNE” włącza inne rodzaje sterowania. Funkcje sterownicze
przejmuje sterownik PLC.
9. Funkcje sytemu.
Podstawowym trybem pracy będzie praca automatyczna, realizowana przez algorytm
programowy sterownika PLC, do którego doprowadzone są wszystkie sygnały procesowe.
Układ automatycznego sterowania realizował będzie następujące funkcje:
automatyczne sterowanie pracą SUW;
przekaz i archiwizacja danych procesowych pracy poszczególnych urządzeń,
instalacji oraz urządzeń pomiarowych;
sygnalizacja przekroczenia wartości granicznych;
przeprowadzenie obliczeń matematycznych związanych z procesem;
raportowanie;
przygotowanie ramki danych do wizualizacji przebiegu procesu technologicznego na
komputerze PC;
sterowanie zdalne układami wykonawczymi np. pompy, zasuwy z napędem
pneumatycznym, sprężarki itp.
regulacja parametrów.
Sterowniki PLC wyposażone będą w moduły wejść / wyjść cyfrowych (sygnały napięciowe
24VDC), moduły wejść/wyjść analogowych (sygnały pomiarowe w formacie prądowym
4-20mA).
Zasady sterowania poszczególnych urządzeń podano w projekcie technologicznym.
10. Wizualizacja procesu technologicznego.
Obiekty rozproszone, takie jak np. przepompownie ścieków, pompownie wody, hydrofornie,
SUW są nieodłącznym elementem struktury sieci wodno - kanalizacyjnej. Z punktu widzenia
prawidłowości funkcjonowania całego systemu odprowadzania ścieków do oczyszczalni lub
dostarczenia wody do odbiorcy finalnego, a co za tym idzie zapewnienie komfortu życia
mieszkańców, szczególnie istotny jest aspekt niezawodności pracy stacji. Z uwagi na to
projektuje się wykonanie systemu w oparciu o technologię GPRS.
Technologia GPRS - informacje szczegółowe.
„General Packet Radio Services" - technologia przesyłania danych w trybie adresowanych
pakietów cyfrowych. Technologia od strony użytkownika jest identyczna z technologią
dostępu do internetu. Jako protokoły transmisyjne wykorzystywane są pakietowe protokoły
przesyłania danych, a w szczególności UDP/IP i TCP/IP.
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Technologia przesyłania danych w trybie GPRS jest diametralnie różna od pracy w trybie
transmisji danych przez standardowy modem GSM/CSD, czyli w trybie komutowanym.
Podstawową różnica, jest brak bezpośredniego przesyłania strumienia danych w
tradycyjnych protokołach szeregowych. Dla poprawnego prowadzenia transmisji poprzez
standardowy modem GSM/GPRS niezbędne jest „opakowanie" danych w ramki o strukturze
odpowiadającej wykorzystywanemu protokołowi transmisji pakietowej. Konieczne jest
również zachowanie wszystkich niezbędnych procedur logowania do sieci GPRS. Tak więc
nie jest możliwe bezpośrednie połączenie modemu GSM/GPRS, nawet posiadającego
wejście szeregowe, ze źródłem danych pracującym w protokole szeregowym niezgodnym ze
specyfikacją transmisji pakietowej (np. MODBUS, PPI, SNP, M-Bus, itd.). W zamian jednak
dostajemy połączenie odpowiadające wirtualnemu „łączu stałemu", czyli dostępne tak długo
jak wymaga tego użytkownik.
Bezwzględnie największą zaletą technologii GPRS jest możliwość stałego utrzymywania
połączenia z siecią transmisji pakietowej przy ponoszeniu kosztów jedynie za transmitowane
dane, a nie za czas połączenia. Umożliwia to tworzenie serwisów działających „on linę" przy
minimalizacji kosztów. Dodatkową zaletą jest potencjalnie wysoka szybkość transmisji
danych (do ~170kb/s), znacznie ułatwiająca przesyłanie dużych ilości informacji. W
standardzie GPRS przyjmuje się cztery różne schematy kodowania kanałowego nazywane
odpowiednio CS1 do CS4, o przepływnościach 9,05 kb/s, 13.4 kb/s, 15,6 kb/s oraz 21,4 kb/s.
Uzyskiwane w ten sposób maksymalne szybkości transmisji, chociaż jednoznacznie
definiowane, są różne w zależności od liczby łączonych kanałów i zwykle ograniczają się do
przepływności maks 115,2 kb/s (typowo 8xl3,4kb/s = 107,2 kb/s), a w sytuacjach
szczególnych nawet do 171,2 kb/s (8x21,4-171,2).
Technologia GSM/GPRS jest potencjalnie idealną technologią dla systemów monitoringu i
telemetrii rozproszonych obiektów.
Do poprawnej pracy każdy z terminali stanowiących węzeł sieci GSM/GPRS potrzebuje
zakupionej u operatora GSM karty SIM z uruchomioną usługą dostępu do GPRS, zezwolenia
na dostęp i logowanie w jednym z istniejących APN - ów i przydzielonego w tym APN - ie
statycznego adresu IP. Posiadanie statycznego adresu IP jest podstawą adresacji terminali
w sieciach pakietowych, a więc i w sieci stworzonej z wykorzystaniem technologii GPRS.
Wykorzystując technologię GPRS do monitoringu w czasie rzeczywistym należy pamiętać,
że w odróżnieniu od telemetrii przewodowej lub wykorzystującej bezpośrednie połączenie
radiowe pomiędzy komunikującymi się terminalami, sieć transmisji pakietowej wprowadza
opóźnienia transmisji zależne od trasy, jaką musi przebyć adresowany pakiet danych
pomiędzy terminalem nadawczym a odbiorczym. W normalnych warunkach opóźnienie to nie
przekracza pojedynczych sekund i jest nieistotne z punktu widzenia systemu monitoringu. W
zamian dostajemy możliwość tworzenia sieci telemetrycznych niezależnie od ukształtowania
terenu i terytorialnej rozległości systemu.
Struktura systemu monitoringu obiektów rozproszonych.
Na rysunku poniżej przedstawiono strukturę systemu opartego na wykorzystaniu technologii
GPRS.
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
W skład systemu wchodzą następujące elementy:
• zaprogramowany sterownik PLC z podłączonym specjalizowanym układem
telemetrycznym GSM/GPRS;
• stacja operatorska wyposażona:
- w bramkę komunikacyjną GPRS umożliwiającą wymianę danych w trybie on-line
pomiędzy oprogramowaniem do monitorowania i sterowania zainstalowanym na
komputerze, na Dyspozytorni, a układami telemetrycznymi zainstalowanymi w
szafkach sterowniczych na obiekcie;
- komputer stacjonarny z systemem WINDOWS XP lub Vista i zainstalowanym
oprogramowaniem do wymiany danych w trybie on-line pomiędzy sterownikiem
zainstalowanym w szafce sterowniczej, a oprogramowaniem monitorowania pracy
obiektu.
Wystąpienia dowolnego zdarzenia na obiekcie - pod pojęciem zdarzenia będziemy rozumieć
wszelką zmianę stanu logicznego na dowolnym wejściu sterownika, zmianę wielkości
analogowej w rozpatrywanym zakresie tolerancji a także analiza logiczna określonej
zaistniałej sytuacji. Dzięki temu uzyskano pełnowartościową transmisję pakietową - inaczej
zdarzeniowa, co w znacznym stopniu pozwoliło na obniżenie kosztów transmisji danych.
Należy również wspomnieć, że każdy z zaprogramowanych modułów wchodzących w skład
sieci monitorowanej przesyła swój status każdorazowo po określonym czasie, nawet w
przypadku braku zaistnienia zdarzenia. Dodatkowo użytkownik ma możliwość
samodzielnego „pobudzenia" sterownika do wysłania aktualnego statusu.
SUW – budowa systemu wizualizacji pracy obiektu.
Stacja Uzdatniania Wody w m. Ceków Kolonia składa się z następujących części
technologicznych:
1. Studnia głębinowa SG1 wyposażona w układ sterowania pracą pomp wraz z
zespołem zabezpieczeń.
2. Studnia głębinowa SG2 wyposażona w układ sterowania pracą pomp wraz z
zespołem zabezpieczeń.
3. Układ technologiczny uzdatniania wody złożony z:
- filtrów piaskowych – 4 szt;
- zespół aeracji (sprężarka bezolejowa);
- układ płukania powietrzem (dmuchawa);
- zestaw hydroforowy zbudowany z 4 pomp (ZH);
- pompa płucząca;
- zbiorniki retencyjne wody uzdatnionej (Kpl.2);
Praca SUW jest całkowicie zautomatyzowana. Procesy uzdatniania oraz płukania filtrów
przebiegają automatycznie, a sterowane są poprzez lokalny układ automatyki wyposażony w
centralny sterownik, nadzorujący pracę stacji. Dodatkowo ciąg technologiczny wyposażony
został w przepustnice, dzięki czemu uzyskano pełną kontrolę nad technologią stacji.
Dodatkowo system automatyki umożliwia stałe monitorowanie wybranych parametrów
procesu i stanów urządzeń za pomocą zastosowanego osprzętu automatyki, co pozwala
wykorzystać te informacje do przesłania za pomocą systemu
wizualizacyjnego
zainstalowanego na komputerze PC w centralnej dyspozytorni.
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Lista kluczowych sygnałów informacyjno-alarmowych dla obiektu SUW.
Sygnały binarne:
Praca pompy 01.1 (zestaw hydroforowy ZH1)
Praca pompy 01.2 (zestaw hydroforowy ZH1)
Praca pompy 01.3 (zestaw hydroforowy ZH1)
Praca pompy 01.4 (zestaw hydroforowy ZH1)
Praca pompy głębinowej PG1, PG2
Stan zasilania stacji (brak fazy lub niewłaściwa kolejność)
Proces płukania filtrów - Praca pompy płucnej
Awaria pompy 01.1 (zestaw hydroforowy ZH1)
Awaria pompy 01.2 (zestaw hydroforowy ZH1)
Awaria pompy 01.3 (zestaw hydroforowy ZH1)
Awaria pompy 01.4 (zestaw hydroforowy ZH1)
Praca / Awaria pompy głębinowej PG1, PG2
Alarm włamanie – zbiorniki wody, studnie głębinowe
Praca / Awaria pompy płucnej
Praca / Awaria dmuchawy
Praca / Awaria sprężarki
Sygnały impulsowe z wodomierzy
Stan zasilania studni głębinowych
Praca / Awaria sprężarki
Praca / Awaria dmuchawy
Start / Stop proces płukania
Sygnały analogowe:
Sygnał 4-20mA z przetwornika ciśnienia na wyjściu układu ZH
Sygnał 4-20mA z sondy hydrostatycznej - poziom w zbiorniku retencyjnym
Sygnał 4-20mA z sondy hydrostatycznej - poziom wody w studniach głębinowych
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Wizualizacja monitorowanego obiektu na dyspozytorni ( przykładowa).
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Specyfikacja modułu telemetrycznego:
Dokumentacja i
NPE-9400-GPRS
Wersja dedykowana do zastosowań telemetrycznych NPE-PS2010.
Komputer przemysłowy, Linux ARM9 32-bit RISC 180 MHz, 2 x RS-232, 1 x RS-485, 14
wejść / wyjść cyfrowych, Ethernet 10/100BaseT, 4 wejścia analogowe na prąd stały, modem
GSM/GPRS.
Urządzenie z serii NPE jest komputerem przemysłowym wyposażonym w wydajny procesor
RISC ARM9 z preinstalowanym w pamięci Flash systemem operacyjnym Linux (Linux
modem) w wersji 2.6. Komputer jest wyposażony w port Ethernet 10/100 BaseT, dwa porty
RS-232, port RS-485, 8 wejść binarnych, czytnik kart SD oraz dodatkowe wyjścia cyfrowe jak
i wejścia / wyjścia analogowe w zależności od modelu.
Obudowa komputera NPE jest specjalnie przystosowana do pracy w trudnych warunkach
przemysłowych z możliwością montażu na szynie DIN, zapewniajacej szybką i wygodną
instalację komputera w miejscu przeznaczenia. Stosunkowo niewielkie gabaryty, obudowa w
standardzie IP21 oraz brak jakichkolwiek elementów ruchomych (wentylatorów, dysków
talerzowych) zapewniają bezawaryjną pracę zarówno na obiektach przemysłowych jak i
wewnątrz różnego typu szafek. Dodatkowo komputer NPE może zostać wykonany
opcjonalnie w wersjach z rozszerzonym zakresem temperatur pracy (od -40°C do +75°C).
Cechy urządzenia:











Wydajny procesor ARM9 RISC
System operacyjny Linux
Ethernet 10/100 BaseT
RTC oraz SRAM z podtrzymaniem przy braku zasilania
2 x RS-232, 1 x RS-485
14 wejść / wyjść cyfrowych
4 we analogowe
opcjonalnie gniazdo 1-wire
1 x Switch monostabilny
Narzędzia programistyczne Linux
Montaż na szynie DIN
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Konfiguracja sterownika – Rozdzielnica RG:
Lp. Nr katalogowy
Opis
Jednostka centralna CPUE05 (64 kB;0.8 ms/kB, port
1
IC200CPUE05
RS232 i RS485, Ethernet 10BaseT)
Zasilacz 24 VDC z powiększoną obciążalnością 3.3
2
IC200PWR002
VDC
3
IC200CHS022
Kaseta I/O typu Box do montażu pionowego modułów
32-punktowy moduł wejść dyskretnych, 24 VDC, logika
4
IC200MDL650
dodatnia/ujemna
32-punktowy moduł wyjść dyskretnych, 24 VDC, 0.5 A,
5
IC200MDL750
logika dodatnia
Moduł wejść analogowych, 8-kanałowy, napięciowo6
IC200ALG260
prądowy
Quickpanel CE View 8", wyświetlacz kolorowy, TFT 7
IC754VGI08CTD
wersja rozbudowana
Konfiguracja sterownika – Rozdzielnica RH:
Lp. Nr katalogowy
Opis
1
RP-23
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
Ilość
1
1
6
4
2
1
1
Ilość
1
PROJEKT
C. Spis rysunków.
1. Schemat technologiczny SUW
2. Schemat montażowy rozdzielnicy RG
3. Elewacja rozdzielnicy RG
4. Elewacja / Schemat montażowy rozdzielnicy ZH
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
A-01-10/10
A-02-10/10
A-03-10/10
A-04-10/10
PROJEKT
D. Spis schematów.
1. Schemat zasadniczy – Rozdzielnia RG
2. Schemat zasadniczy – Rozdzielnica ZH
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
A01
A02
PROJEKT
Schemat rozdzielnicy technologicznej RG
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin
PROJEKT
Schemat rozdzielnicy zestawu hydroforowego ZH
ProfiProjekt
Jakrzewski i Wspólnicy Sp. K.
ul. Kusocińskiego 5; 63-200 Jarocin