Принцип действия АСДКУ заключается в измерении технологических параметров с помощью датчиков и аналого-цифровом преобразовании выходных аналоговых сигналов этих датчиков измерительными модулями контроллеров.

Выходные аналоговые сигналы с датчиков поступают в модуль аналоговых входов контроллера, где преобразуются в цифровые сигналы. Преобразованные цифровые выходные сигналы модулей аналоговых входов по интерфейсу FIPIO передаются в процессорный модуль контроллера. Далее цифровые сигналы по средствам Ethernet передаются в локальную вычислительную сеть ВСВ на SCADA-сервер ГХН, АРМ дежурного диспетчера ВСВ и по корпоративной сети в центральное диспетчерское управление ОАО «Мосводоканал».

Контроллер осуществляет последовательный опрос всех датчиков с заданным интервалом, SCADA-сервер осуществляет контроль, вывод мгновенных и аварийных показаний. Аварийные значения архивируются и хранятся в базе данных SCADA-сервера. Вывод информации об авариях осуществляется на АРМ оператора с помощью специализированного ПО «iFIX».

АСДКУ состоит из 51 измерительного канала (ИК) и представляет собой трехуровневую систему:

• 1- й уровень - первичные измерительные преобразователи (датчики) технологических параметров в унифицированные сигналы силы постоянного тока;

• 2- й уровень включает:

• - контроллеры программируемые логические PLC Modicon (Госреестр № 18649-09) с модулями ввода аналоговых сигналов серии Modicon Quantum 140 ACI 04000 (далее - модули 140 ACI 04000),

• - модули аналоговые системы распределенного ввода-вывода Advantys STB, исп. ACI 0320 (Госреестр № 33131-06) (далее - модули ACI 0320);

• 3- й уровень - серверное оборудование, осуществляющее сбор, хранение и передачу информации, автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного оператора, включающее персональный компьютер (ПК) для визуализации технологических параметров, выполнения расчетов, ведения протоколов, архивации данных, обработки измерительной информации.

Общая структурная схема АСДКУ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общая структурная схема АСДКУ

АСДКУ состоит из измерительных каналов (ИК) следующих типов:

• 1 Каналы измерения объемного расхода гипохлорита натрия (ГХН) на узлах приема ГХН, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи :

расходомеры электромагнитные OPTIFLUX 2000 с конвертером сигналов IFC 100 (Госреестр № 40075-13);

- модули ACI 0320 ( с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- процессорный модуль контроллера PLC Modicon.

• 2 Каналы измерения объемного расхода воды на разбавление, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи :

расходомеры электромагнитные OPTIFLUX 2000 с конвертером сигналов IFC 100 (Госреестр № 40075-13);

- модули 140 ACI 04000 контроллеров PLC Modicon ( с входными сигналами от 4 до 20 мА).

• 3 Каналы измерения объемного расхода воды на смесители, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи :

счетчики воды-расходомеры UFC 002R (Госреестр № 17097-98);

расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);

- модули ACI0320 (с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- процессорный модуль контроллера PLC Modicon.

• 4 Каналы измерения объемного расхода воды на контактные резервуары , в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи :

счетчики воды-расходомеры UFC 002R (Госреестр № 17097-98);

расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);

- модули ACI 0320 ( с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- процессорный модуль контроллера PLC Modicon.

• 5 Каналы измерения объемного расхода воды на блоках вторичного озонирования (БВО), в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи :

расходомеры-счетчики УРС 002В (Госреестр № 25342-07);

- модули ACI 0320 ( с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- процессорный модуль контроллера PLC Modicon.

• 6 Каналы измерения уровня ГХН в приемных емкостях , в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи : уровнемеры микроволновые Micropilot M, модель FMR 231 (Госреестр № 17672-08);

- модули ACI 0320 ( с входными сигналами от 4 до 20 мА);

- процессорный модуль контроллера PLC Modicon.

• 7 Каналы измерения уровня ГХН в расходных емкостях, в состав которых входят следующие компоненты:

- первичные измерительные преобразователи : уровнемеры микроволновые Micropilot M, модель FMR 231 (Госреестр № 17672-08);

- модули 140 ACI 04000 контроллеров PLC Modicon ( с входными сигналами от 4 до 20 мА).

Основные метрологические характеристики ИК АСДКУ представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные метрологические характеристики ИК АСДКУ

Примечания

• 1) В скобках указаны диапазоны измерений первичных преобразователей, приведенные к диапазону входного сигнала контроллера от 4 до 20 мА;

• 2) Для расходомеров OPTIFLUX 2000 нормируются пределы допускаемой относительной погрешности при скоростях потока от 0,3 до 1,0 м/с, от 1,0 до 5,0 м/с, от 5,0 до 12,0 м/с; в скобках указано значение погрешности при проведении поверки расходомера имитационным методом;

• 3) Пределы допускаемой основной погрешности каналов измерения расхода ГХН и расхода воды (с №1 по №5 в таблице 2) рассчитываются по формуле:

х = х ₊ У ЭИК • D %                           ₍₁₎

^х ик =^х д ⁺ x ’ %                           ⁽¹⁾

где х _д - пределы допускаемой основной относительной погрешности первичного преобразователя, % от измеренного значения;

g _ЭИК - пределы допускаемой основной приведенной погрешности электрической части ИК, включающей аналоговые модули ACI 0320 или 140 ACI 04000, % от диапазона;

D - диапазон измерений первичного преобразователя, приведенный к диапазону входного сигнала контроллера от 4 до 20 мА, единицы измеряемого физического параметра;

Х - измеренное значение параметра, единицы измеряемого физического параметра.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности модулей 140 ACI 04000 и модулей ACI 0320 при изменении температуры окружающего воздуха на 1°С ± 0,005 % от диапазона.

Рабочие условия эксплуатации компонентов ИК АСДКУ:

• - температура окружающего воздуха, °С:

  от 15 до 25;

  от 15 до 35;

  от 5 до 80;

  от 86 до 106,7;

  от 198 до 242;

  от 49 до 51.

• - электронных блоков датчиков, контроллеров

• - компьютеров

• - относительная влажность окружающего воздуха, %

• - атмосферное давление, кПа

• - напряжение питающей сети, В

• - частота питающей сети, Гц