【2009年初开始,在澳大利亚的黄金海岸一套大型的海水淡化设备投产运行了。该项目每天可生产饮用水1.25亿L,相当于这一干旱地区饮用水需求的20%。Norit集团公司的子公司Winterswijk市的Nijihuis水泵厂为这一项目提供了42%的水泵。根据用户的要求,其中一部分采用了状态监控系统,利用传感器和Wago-I/O系统的检测元器件对水泵工作时的震动进行检测。】

利用SCADA系统能够对大型水泵的工作情况进行监控

在昆士兰东南的Tugun市,Norit Nijhuis公司的项目经理Andre Betting先生为澳大利亚黄金海岸海水淡化项目的水泵问题进行着实地考察。一年以来,Tugun市一直在与干旱进行抗争,使得这一地区的居民人数能够以每年55000人的速度增长。人口数量的增长也加大了这一地区的饮用水负担。建设这一海水淡化厂的必要性在于,为经济飞速发展的地区解决饮用水缺乏的问题。

来自海水的饮用水

在Tungun市,要从海水中获取饮用水就要建造一条长达2.2km、直径3.7m的隧道,以便把1.4km外的海水引到海水淡化处理厂,深达70m的海水淡化设备与隧道相连,把引进入的海水淡化为饮用水。隧道的另一端在海平面下40m。这里也建造了一口深达40m的深井,经深井的减速入口使得海水以较低的速度缓缓的流入隧道,并防止海洋植物和生物进入隧道。根据(布莱士?帕斯卡)连通器原理,海水的压力只能使进入海水淡化设备处的低于地面20m的高度,因此要利用四台立式涡轮泵来提高水位。这些水泵的供水能力达到了每小时5000m3,水压为23m(水柱)。然后在一个预处理池中首先对海水中的有机物进行处理,下一环节是调整水质的酸性和氯化处理,然后在高压下进行反渗透处理—脱盐处理。这一过程可以把95%~99%的盐分滤除;在下一工序中,把脱盐的淡水进一步处理到饮用水的质量,存放到大型的储水池中,并再由两台水泵把淡化好的饮用水经24km长的管道输送到自来水系统中。这里使用的螺杆泵的供水能力为每小时2400m3,水压为135m(水柱)。整个项目中,使用了Nijhuis公司不同类型的水泵。

图1 新型的水泵把饮用水经24km的管道输送到自来水网络中

实时监控

为了能够及早识别水泵潜在的故障,工况监控系统被越来越多的采用。在这一项目中,主要是对水泵的震动进行监控和分析,用户也对其他的一些流程泵提出了这样的要求。有关流程泵“工作正常”的信息应通过现场总线网络输送到SCADA海水淡化控制系统中。由于在海水淡化设备中已经使用了大量的Wago设备和仪器,因此Norit Nijhuis公司与Wago荷兰公司进行了接洽,在水泵的状况监控系统中,水泵的工作参数(如水泵轴承、电机绕组温度以及水泵的震动等)都要传输到SCADA系统之中。因此,可以使用多用途的WagoI/O750/753系统和Profibus现场总线耦合器。在这一模块式自动化控制系统的输入端,利用传感器对水泵的震动和轴承的工作温度进行检测。整个监控系统可以安装在各个水泵体上,而状况监控系统的安装和调试可由Norit Nijhuis公司在其Winterswijk的生产厂中完成。Norit Nijhuis公司的过程项目设计经理Karel Gering先生说,“我们仅参加了Wago公司一上午的培训,然后我们就清楚的知道了应该如何进行调整和设置了。”

图2 利用模块化的Wago I/O系统能够对其他输入输出端子的VIB-I/O端子进行控制,并把水泵的震动数据传输到SCADA系统之中

不失灵活性

在澳大利亚的安装工程进展顺利,但是,就像在其他工程项目中经常遇到的问题一样,用户经常要在现场对设计进行一些修改。

首先用户要求所有的信息都经过SCADA系统集中处理,并希望能够对大型的水泵进行现场信息处理;并需要这些泵能够连续的、自动的提供信息,并能够自动的对出现的信号做出反应,即使在网络出现故障时也能如此;另外,还要求这些功能应通过现场的显示屏进行操作。这些设计修改都要求有相应的、可以编程控制软件。

Norit Nijhuis公司本身不具备编制这种专业控制程序的能力,因此提出了紧急招标。Wago荷兰公司从三家竞标的软件公司中选中了Haaksbergen市的IACT公司。在短短的几周之内,他们完成了基于CoDeSys 61131-3基础软件设计,满足了监控的要求。“这次修改也非常,在安装调试过程中没有遇到任何问题,使我们保证了工期。从而也为我们赢得了在澳大利亚的另一个大型项目合同”,Karel Gering先生对此表示。

利用震动检测发现故障隐患的踪迹

震动检测用于早期发现机床的磨损,以避免可能出现的故障。状态监控技术公司就是一家侧重于这一检测技术的专业公司。他们为Wago I/O系统研发生产的750型VIB I/O输入输出端子系统可以实现与检测传感器的直接连接。所连接的传感器能够准确地采集到机械零部件的震动,并在端子处对震动的状况进行评判。当采集到的震动信号超过规定的极限值时,如超过了DIN ISO 10816-3标准规定的极限值时,端子还会发出一个报警提示信号,这样可以在用户的自动化控制系统中构成一个环环相扣、信息畅通的状况监控系统。

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