為降低運(yùn)行成本，提升企業(yè)的現(xiàn)代化和信息化水平，基于和利時(shí)公司LK系列PLC的城市泵站供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，主要由FacView監(jiān)控組態(tài)軟件、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)(VPN)及PLC系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)組成的概念建立在一個(gè)開(kāi)放式、模塊化結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，并使系統(tǒng)可以靈活、方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的編程和組態(tài)工作。

　　根據(jù)城市泵站供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的要求，并充分考慮系統(tǒng)的高可靠性、實(shí)用性、便捷性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性的要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)泵站供水調(diào)度系統(tǒng)的控制操作、數(shù)據(jù)采集和信息的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、完整性和統(tǒng)一性。

　　調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　ì 系統(tǒng)總體構(gòu)架

　　本工程設(shè)計(jì)采用世界先進(jìn)的控制技術(shù)，通過(guò)在各個(gè)泵站與中央監(jiān)控中心之間構(gòu)建VPN(Virtual Private Network虛擬專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò))通訊網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)泵站自控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)和視頻信號(hào)采集傳送到中央控制中心，中央控制中心可對(duì)泵站進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程操作。整個(gè)系統(tǒng)分上位機(jī)監(jiān)控層、PLC控制層、現(xiàn)場(chǎng)儀表層和通訊網(wǎng)絡(luò)幾部分。

圖1自動(dòng)化控制系統(tǒng)示意圖

　　Ø 中央監(jiān)控中心(上位監(jiān)控層)

　　中央控制中心位于系統(tǒng)主控中心內(nèi)，是整個(gè)泵站自動(dòng)化信息系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)管理整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度?，F(xiàn)場(chǎng)控制站將數(shù)據(jù)信息通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)上，系統(tǒng)能自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、顯示、分析、報(bào)警、共享。同時(shí)，主控中心與系統(tǒng)分控中心分工控制現(xiàn)場(chǎng)泵站，并且互為備用。

　　Ø PLC控制站(現(xiàn)場(chǎng)控制層)

　　系統(tǒng)在每個(gè)泵站分別配置控制站，負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)泵站運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)視與控制。PLC控制站包括控制機(jī)柜、LK系列PLC控制器、各種I/O模塊、操作觸摸屏、視頻監(jiān)控設(shè)備等。

　　Ø 現(xiàn)場(chǎng)儀表層

　　現(xiàn)場(chǎng)儀表層位于系統(tǒng)的最底層，是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來(lái)源。主要包括用于采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的各種儀表，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、顯示、報(bào)警以及用于傳送到PLC控制站和中央監(jiān)控中心。

　　ì 數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)安全

　　系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一性、穩(wěn)定性、安全性與完整性的關(guān)鍵所在，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。針對(duì)于本應(yīng)用，我們采用VPN(Virtual Private Network虛擬專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò))技術(shù)將各泵站和監(jiān)控中心組成一個(gè)虛擬局域網(wǎng)，采用該傳輸方式的泵站，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，也可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像的傳輸。

　　泵站控制策略

　　泵站配置有多臺(tái)潛水泵，水泵均采用工/變頻切換控制。水泵的控制裝置均設(shè)有手動(dòng)、自動(dòng)、中控三種控制方式，能實(shí)現(xiàn)本地手動(dòng)控制、PLC系統(tǒng)的自動(dòng)控制、中控室遠(yuǎn)程控制(遠(yuǎn)控)。所有的水泵啟動(dòng)裝置電氣部分具有過(guò)電壓、過(guò)載等保護(hù)功能，保證水泵在安全的環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。

　　ì 泵的運(yùn)行控制

　　Ø 泵機(jī)組輪換運(yùn)行，要保證每臺(tái)泵機(jī)的運(yùn)行時(shí)間大致相同，不使單臺(tái)泵機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

　　Ø 控制方式：手動(dòng)、自動(dòng)、遠(yuǎn)控三種方式

　　Ø 變頻恒液位控制策略

　　Ø 變頻柜檢修期間控制

　　ì 水泵的特殊控制

　　當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到水位低于下限或水泵過(guò)熱、過(guò)載、過(guò)壓、缺相或變頻故障等情況之一時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)制性啟停泵。

　　ì 格柵機(jī)控制

　　格柵機(jī)的運(yùn)行由PLC設(shè)定時(shí)間控制，即在PLC內(nèi)部設(shè)定一時(shí)間周期(時(shí)間周期可由觸摸屏及遠(yuǎn)控設(shè)定)，根據(jù)該時(shí)間周期，格柵機(jī)定時(shí)進(jìn)行清渣。

　　ì 電動(dòng)閥門(mén)控制

　　在任何操作模式下，電動(dòng)閥門(mén)必須都可開(kāi)、關(guān)、?？刂?。

　　ì 啟閉機(jī)控制

　　根據(jù)集水池的水位開(kāi)或關(guān)啟閉機(jī)，控制污水流量?？梢允謩?dòng)、觸摸屏控制、中控室控制電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)、停。同時(shí)在自動(dòng)操作模式下也可進(jìn)行遠(yuǎn)控。

　　ì 通訊故障控制

　　當(dāng)PLC系統(tǒng)與中央監(jiān)控通訊中斷時(shí)，PLC系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為本地自動(dòng)控制，確保泵站控制系統(tǒng)在無(wú)人狀態(tài)下的正常運(yùn)行。

　　系統(tǒng)功能

　　ì 泵站控制系統(tǒng)

　　Ø 通訊和控制

　　Ø 監(jiān)測(cè)和報(bào)警

　　Ø 事件處理

　　Ø 二次開(kāi)發(fā)功能

　　ì 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)功能

　　Ø 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

　　Ø 數(shù)據(jù)處理

　　ì 具體功能模塊

　　Ø 報(bào)表功能模塊

　　Ø 數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊

　　Ø 數(shù)據(jù)圖表功能

　　ì 數(shù)據(jù)庫(kù)泵站維護(hù)功能

　　在泵站維護(hù)界面里，用戶(hù)可以自己添加、刪除、修改表。當(dāng)泵站個(gè)數(shù)增加時(shí)，用戶(hù)可以方便地添加新增泵站的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　Ø 用戶(hù)管理功能

　　Ø 圖像系統(tǒng)

　　ì 信息共享

　　監(jiān)控系統(tǒng)、泵站數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、圖像系統(tǒng)的運(yùn)行信息能通過(guò)Intranet網(wǎng)絡(luò)提供給公司各個(gè)職能部門(mén)、公司管理決策者及其他具有不同訪問(wèn)權(quán)限的部門(mén)或個(gè)人。

　　ì 輔助管理

　　泵站數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通過(guò)歷史記錄，能提供給管理層對(duì)區(qū)域泵站運(yùn)行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，為管理決策提供依據(jù)。

　　特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

　　Ø 一個(gè)集本地、異地?cái)?shù)據(jù)和應(yīng)用容災(zāi)于一體的方案，最大限度地保證了數(shù)據(jù)的一致性;

　　Ø 支持同構(gòu)、異構(gòu)兩種方式的容災(zāi)模式;

　　Ø 容災(zāi)級(jí)別依次提高，后者以前者為基礎(chǔ);

　　Ø 可以分步實(shí)施，后期保護(hù)前期投資;

　　Ø 能夠支持人工/自動(dòng)容災(zāi)的方案，用戶(hù)可以根據(jù)需要自由選擇;