（三） 泵站计算机自动化系统升级改造方案
天津水司新开河水厂二泵站的计算机控制系统使用的是ABB DCS系统，它是由ABB Masterpiece 200/1主控站系统（简称MP200/1）作为全泵站的控制，ABB Masterview830/1人机界面后台系统（简称MV830/1）作为计算机控制系统的监控操作。该系统自1995年投产到现在已经运行多年，运行状况一直良好。虽然因为种种原因没有实现闭环控制，但是作为状态监测、数字采集与送水泵站开环控制系统，该计算机控制系统是非常成功的。但此次改造是基于如下三点原因，即：
（1）目前该系统中的MV830/1及其两台监控专用CRT显示器有故障，现场操作员使用非常不方便。而ABB公司现已不再生产MV830/1及其专用CRT显示器，现在全部升级为ABB Advant station 500产品。采用普通的CRT显示器与ABB原系统不兼容，所以无法使用，必须升级更换。
（2）现在新开河水厂二级调度的SCADA计算机系统已经由原来的DEC公司主控站+TI565 PLC的系统更新升级为SIEMENS WiCC C/S+Siemens S7PLC系统。原来的ABB公司Masterview830/1系统就没有实现与调度原DEC公司主控站+TI565 PLC系统的联接与通讯。但是此次升级改造必须作到ABB Advant station 500系统与SIEMENS WiCC C/S+Siemens S7PLC系统的联接与通讯。
（3）此次由于6KV配电系统结线方式改造，将3#定速水泵电机馈线与2#调速水泵电机馈线对调，使得1#、2# ABB GTO变频调速装置上口电源接在313线路的水厂专用电源上，同时使得3#、4# 6KV定速泵电机改为高压变频调速“一拖二”使用，要求高压变频器的电源电压波动适用范围要拓宽，使其上口电源接在314线路的社会公用电源上。如此的高压供配电系统的改造与高压大功率水泵电机拖动的改造，必然要求ABB DCS计算机控制系统进行改造和重新编制程序。
基于以上原因，我们必须对新开河水厂二泵站的ABB DCS计算机控制系统进行升级改造。从计算机控制系统的角度考虑，改造后的系统应该实现与ABB Advant系统接轨，与上位水厂调度SCADA Siemens计算机系统联网，另一方面实现对6KV配电系统、改造后的ABB GTO 1#、2#水泵变频调速系统、新装的利德华福多电平 IGBT 3#、4#水泵“一拖二”变频调速系统、KUBOTA多功能液压球阀系统等的监测、数字采集与自动化控制。其具体改造方案如下：
1，将现有的MP200/1的CPU主机板、内存板升级为Advant410，原有的MP200/1的机柜和电源系统、I/O接口等继续使用。修改后的主机系统升级为Advant系统。此时的编程工具软件使用的是ABB AMP1.7。
AC410是ABB OCS 系统中的中等规模的全功能控制站。其控制功能有逻辑控制、顺序控制、数据处理、数学运算、PID调节等等。CPU处理器为Motorola 68020 32位机，主频25MHz，RAM是4M，可带480个I/O，通过Field Bus 100总线及远程I/O可带2500个I/O。AC410通讯功能较强，可通过MB300以太网总线与Advant OCS系统的监控显示操作站及控制站联网。
2，将现有MV830/1及两台专用监控显示器更换为ABB Advant WINOOWs NT系统和普通的显示器，该系统硬件选用适合于工业现场使用的普通工业PC机，（最后选用的是Sinmens工控机），以便于维护和更换。操作员站软件选用的是AdvaCommand for WINOOWs NT系统。AC410与ABB Advant WINOOWs NT联接使用MB300总线，其速度为10M/s，原系统MB200速度仅为153.6Kbit/s。
ABB Advant WINOOWs NT新系统不仅支持原有MV830/1的各种显示图形，如：过程控制流程图、趋势图、组态显示、报警显示等等，还支持三维立体图形画面，其软件具有强大的三维图形库可以调用，且该图形库可以由用户自行补充。而做图软件为通用的WINOOWs界面，作图简单，画面直观且更新时间为1秒。
3，为实现与水厂调度SCADA系统使用的Siemens上位机联网，在AC410处加装一块通讯板C1532VO3，其通讯速度为每秒19.2Kbit/s。该块通讯板从AC410联接到Sinmens PLC S7-300上加装的CP341通讯板，且该板支持Siemens 3964R通讯协议。现在通讯距离≤15m。通讯数据＜100个。如果需要远距离数据传输，需要在两端加入2个Modom调制解调器，此时通讯距离可达10Km。
当然还有另外一种方法，就是使用Profibus通讯协议，采用主从式数据传递。可以在ABB AC410上加一块CI541V1通讯卡，与Siemens S7-PLCT通讯，实现两个不同系统的通讯与数据转换传递。但这里必须要求两家各自公开自己的底层通讯协议方可实现。限于当时的条件我们没有实现此种做法。
四结束语
此次新开河水厂送水二泵站引进设备的国产化改造，投资近300万元、历时两年、分两期工程进行实施与完成。现在已全部完工并交付使用，正在积累运行参数，测算节电数据。实践证明此次引进设备的国产化技术改造，其效果与效益非常良好。证明方案的选择是正确的、改造是成功的，有经验也有教训，初步体会如下：
1，改造以前必须对引进的技术设备进行全面的学习、消化，达到完全掌握的程度。
2，必须对准备采用的厂家、公司的技术设备有特别深入的调查研究，在选择厂家和技术设备时，一定要选择“大型厂商、知名品牌”成熟的技术、产品。
3，在制订技术改造方案阶段必须多方面接触、反复论证比较、制订切实可行的方案。
4，作为电气、计算机、自动化与高压变频调速技术设备，其发展之快是异忽寻常的。所以我们在选择该类技术产品时，一方面要考虑其高可靠性和高稳定性，另一方面还要强调技术的前瞻性、先进性。
5，在最终确定技术改造方案和技术设备选型后，同时还要作好改造工程的深入细致、切实可行的实施方案和工程完成后的模拟各种工艺运行工况的调试方案。后两种方案是技术改造方案的落实与结果，在某种意义上决定着技术改造的成与败，切勿忽视。
上述内容是笔者主持该项技术改造工程的经过与体会，整理出来与水工业同仁共同研讨，可能存在不妥之处，恳望批评指正。
作者简介：孙有春，原天津市自来水集团有限公司副总工程师、设备部部长，教授级高级工程师，现天津自动化学会理事、天津市政府采购中心特聘专家评委、中国电工学会水工业专委会委员、中国土木工程学会机电委员会委员、中国水协企管委设备管理信息中心主任、中国水协科技委电气自动化专委会副主任，早年毕业于天津理工学院工业电气自动化专业，长期从事企业供电、计算机、自动化、仪器仪表、电机拖动与水泵调速的研究与应用。
本文关键字：送水 变频改造，变频技术 - 变频改造
