Азовская оросительная система

сооружения до i –го сооружения.

При этом для каждого текущего момента времени должно

выполняться условие, что 

i Q i Q t

max.

( ) £

где 

Qmax.i – максимальная пропускная способность i -го

перегораживающего сооружения.

Расчет проводится на сутки  в почасовом режиме, начиная с 0 часов.

При этом рассматриваются  все сооружения,  начиная с  последнего,  но

делается анализ – водовыдел это или перегораживающее сооружение. Если

это перегораживающее сооружение,  то на нем определяется суммарный

расход всех его нижележащих  потребителей,  в противном случае

суммирования не происходит. Расчет для данного часа заканчивается  в том

случае, когда приведен расчет для всех сооружений. 

Одновременно с этим делается расчет объемов воды, планируемых  к

забору системы каждым i-ым водопотребителем:

å

=

= ×

24

0

( ) 3600

t

i i V Q t ,                                                                          (2)

Проектируемая система управления водораспределением должна

быть интегрированной  с возможностью подключения в  ее состав

специализированных функциональных подсистем,  поставляемых в

комплекте с технологическим  оборудованием или разрабатываемых на

последующих этапах строительства.

В системе управления необходимо предусмотреть защиту от

ошибочных действий персонала  по управлению оборудованием и

несанкционированного изменения  программного и алгоритмического

обеспечения системы.  Должна быть предусмотрена автоматическаяНаучный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

11

регистрация событий,  аварийных  ситуаций смены состояний и действий

персонала.  Система должна создаваться в виде открытой системы,  с

высокой степенью унификации проектных решений, предусматривающих

возможность наращивания  функциональных возможностей.  Система

управления водораспределением должна строиться как трехуровневая,

распределенная система  в соответствии с технологической  структурой

объекта:

- нулевой уровень (уровень  распределенного ввода-вывода),

- нижний уровень (уровень  технологических контроллеров),

- верхний уровень (основной  и дублирующий АРМ оператора,  АРМ

начальника, АРМ диспетчера).

Нулевой уровень системы  – распределенные устройства сопряжения

промышленного контроллера  с объектами  (приборы сигнализации,

измерения,  электрифицированные  исполнительные механизмы),  должен

включать в себя технические  и программные средства, осуществляющие:

- сбор сигналов аварийной  сигнализации;

-  сбор сигналов состояния  и положения запорной арматуры,

насосных агрегатов;

- измерения уровней в  технологических емкостях и резервуарах; 

- выдачи команд управления  электрифицированными задвижками  и

регулирующими клапанами.

Первый уровень автоматизированной системы управления – уровень

технологических контроллеров.  Для обеспечения высокой надежности

системы управления необходимо обеспечить резервирование

технологических контроллеров.  Один из контроллеров должен быть

основным,  другой –  находиться в дежурном режиме и быть готовым

принять управление каналом  удаленного ввода-вывода сигналов от

технических средств нижнего  уровня. Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

12

Второй (верхний) уровень  системы должен быть реализован на IBM

PC совместимых компьютерах автоматизированного рабочего места

оператора, диспетчера и  специалистов.

С целью обеспечения повышенной надежности системы сбора

данных и оперативного диспетчерского управления,  автоматизированное

рабочее место оператора  должен состоять из двух IBM PC совместимых

компьютеров: основного и  дежурного.

При сбое в работе основного  компьютера оператор должен иметь

возможность немедленно переключиться  на управление технологическими

объектами с дежурного  компьютера без потери текущей технологической

информации.

Технические и программные  средства верхнего уровня

автоматизированной системы  управления должны обеспечить:

- прием информации о  контролируемых технологических  параметрах

от контроллеров первого  уровня системы управления;

- сохранение принятой  информации в архивах; 

- представление хода технологических  процессов в виде мнемосхем

на экранах автоматизированных рабочих мест автоматизированной

системы управления с указанием  текущих значений технологических

параметров;

-  прием команд оператора  и передача их в адрес технологических

контроллеров первого (нижнего) уровня;

-  регистрацию событий,  связанных с контролируемым

технологическим процессом  и действиями оператора;

-  оповещение оператора  станции об обнаруженных аварийных

событиях с регистрацией событий и действий оператора в журнале аварий;

-  формирование отчетных  документов на основе архивной

информации. Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

13

Функциональная структура  должна представлять собой ряд

взаимосвязанных подсистем,  классифицируемых по исполняемым

функциям:

- контроля состояния и  положения задвижек с электроприводом; 

-  контроля состояния  и положения регулирующих клапанов;

-  контроля аварийных  уровней жидкости в технологических

емкостях;

- управления электрифицированными  задвижками;

- управления регулирующими  клапанами; 

- измерения уровней в  технологических емкостях;

- измерения расходов жидкости.

На каждой водопроводной  станции регистрируются несколько

параметров: расход, давление (для каждого направления) и уровень  воды в

резервуарах.  Первичные преобразователи  (датчики давления,  уровня,

расходомеры)  преобразуют  реальные физические величины в

унифицированные сигналы: 0…5 мА для расхода воды, давление и  уровень

в сигнал 4…20 мА. Затем унифицированные  сигналы поступают на входы

регулятора ТРМ138. Наличие  у прибора универсальных аналоговых входов

позволяет подключать к нему датчики различного типа в произвольной

последовательности.

При помощи встроенного интерфейса RS-485  регулятор ТРМ138

передаёт данных на радиомодем НЕВОД-5,  который,  в свою очередь,

отправляет эту информацию на модем-приёмник,  установленный  в

диспетчерском пункте.  Приём информации происходит одновременно от

трёх радиомодемов,  а  передача полученных данных осуществляется

посредством интерфейса RS-232 на персональный компьютер с

установленной системой Master SCADA, которая обеспечивает мониторинг

и регистрацию 22 параметров от 3 водопроводных станций. Схема  системы

мониторинга приведена на рисунке 2. Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

14

Рисунок 2.

Схема системы мониторинга

Радиомодем НЕВОД предназначен для передачи и приёма цифровой

информации при работе в составе распределенных сетей  телеметрии,

управления и автоматизации  технологических процессов.  Радиомодем

представляет собой программно-управляемое приемно-передающее

устройство,  преобразующее  сигналы стандартных последовательных

интерфейсов RS-232 или RS-485 в  радиочастотные посылки.  Гибкая

система настройки радиомодемов позволяет программировать их для

работы в составе радиосетей самых разнообразных конфигураций. 

Максимальное расстояние между двумя радиомодемами составляет

около 10 км для открытой местности  и до 7 км для городской или  горной

местностей. При определении  расстояния между модемами рекомендуется

проводить радиоразведку  местности.  Научный журнал КубГАУ, №66(02), 2011 года

http://ej.kubagro.ru/2011/02/pdf/44.pdf

15

Благодаря наличию восьми универсальных независимых аналоговых

входов и поддержке  интерфейса RS-485,  регулятор ТРМ138 идеально

подходит для решения  описываемой задачи.  Прибор осуществляет также

местную индикацию регистрируемых параметров,  что обеспечивает

дополнительные удобства для обслуживающего персонала станций.

Универсальные входы прибора  поддерживают следующие типы

датчиков:

- термопары типа ТХК  (L), ТХА (K), ТЖК (J), ТНН (N), ТПП  ®, ТВР

(А 1).

  В заключении можно  сказать, что оптимизация систем  управления

водораспределением связана с автоматизацией всего комплекса

технологических операций,  обеспечивающих управление

водораспределением,  особенно в период повсевместного использования

микропроцессоров.  Для  решения мелиоративных задач  целесообразно

использовать специальные  программы в виде компьютерной СППР для

Управления оросительной системой.

Структура СППР управления водраспределением включает в себя

ряд функциональных блоков,  которые обеспечивают выполнение

жизненно важных функций,  включая формирование плана

водораспределения и оперативного управления подведение итогов,

обеспечивая формирование итогового  диспетчерского журнала за

прошедшие сутки.  СППР МОС  разработана,  исходя из требования

универсальности моделирующих и формирующих алгоритмов,  блочной

архитектуры построения программного обеспечения,  надежности и

достоверности получаемых результатов.