工业以太网交换机在供水工程监控调度自动化系统的应用

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1、工业以太网交换机在供水工程监控调度自动化系统的应用2008-6-1210:53:00　吴红星张凡　供稿　　为使黄山供水工程能够与黄山风景区的自然环境和旅游业发展相适应，缓解景区旅游旺季供水紧张的矛盾，满足景区旅游接待、消防及植被保护的用水需求，并达到现代化管理水平，“黄山风景区供水自动化监控调度系统”和“提水工程”以及“天海净水厂工程和西海净水厂改造工程”一起，构成一套完整的黄山风景区供水自动化监控调度系统。一 系统设计的基本原则　　鉴于黄山风景区供水系统具有供水范围广、蓄水点分散、供水多为靠蓄水池高差自流到用户，以及景区地理海拔高、环境和气候条件特殊等

2、一系列特点，本系统在方案设计上严格遵循以下基本原则：　　（1）安全可靠和先进实用的原则　　选择成熟和先进分布式计算机控制系统，在生产过程中信息集中管理和科学操作的前提下，使控制危险分散，提高系统可靠性。现场各种数据通过PLC采集，并通过光纤环网传送到中央控制室集中监测和管理;中央控制室主机的控制命令也通过光纤环网传送到PLC测控终端，实施对各单元的分散控制。　　（2）信息分层管理和控制权限分级的原则　　该系统控制层分为3层：（a）中央控制层：提供系统宏观控制，协调各分站运行，处理局部发生的事故和紧急状态，维持系统整体协调;（b）就地自动控制层：通过现场P

3、LC的逻辑控制功能实现设备的自动控制（联动及联锁控制），根据各站控制要求不同，该控制层控制方法、策略也有所不同;（c）就地手动控制层：当控制方式手柄处于“手动操作时”上级的控制干预被屏蔽。　　整个系统控制站分两类：中央控制站（主站）和次级控制站（分控站）。自动模式下，安全联锁是有效的，并限制操作的可能性，离工艺过程越近的控制层具有更高优先权。　　（3）系统的开放性和可扩展性原则　　测控系统的主站采用具有C/S结构开放式计算机局域网络，组成系统信息层。主站计算机通过通信控制器及相关的通信设备与各分站进行数据交换。分站由具有逻辑控制功能的远程通信终端与仪表组

4、成，主要完成对现场工艺、电气数据的采集和对电气设备的控制，同时向主站传送采集的数据，报告分站运行情况。　　考虑到今后的扩展，软硬件配置尽量采用开放式结构，并在系统资源方面增加适当冗余，以便今后新建项目时，实现可靠的无缝对接。　　（4）最大限度保护旅游环境资源原则　　严格遵守景区规章制度，设专职人员制定专门安全施工手册，切实做好护林防火、保护施工现场及周围环境等工作，服从景区有关单位指挥，确保游客正常通行和安全。　　（5）方便管理易于维护原则　　设计上，以分散就地手动/自动控制和集中监测调度为主，远程控制为辅。整个系统以虎头岩水厂为中央调度和监控中心，以总

5、网调度为主线，分层次、分模块统一设计，将部分底层设备的管理和控制权分散到西海和天海水厂，便于系统分级管理和维护。　　为方便维护，管理3个净水厂及相应供水管网和蓄水池的自动监测与控制点的电气设备安装在室内，在设备日常维护与管理方式上采取以下原则：各净水厂设备坚持有人值守、少人操作设计原则;对提水工程的泵站控制及偏远地区的水库及蓄水池的监测实现无人值守、定期巡检与维护原则。二 系统设计的总体目标　　整套系统以保证安全可靠高效运行为设计准则。以中心调度室为整个监控系统的通信、生产调度和指挥中心，以3个净水厂及相应供水区域为分布区域监控核心，实现以下的系统总体监

6、控管理功能：水厂、泵站主要设备的自动控制;实现供水管网中各水库与水池水质水位监测;各水厂、泵站主要运行工艺、电气数据和电气设备工作状况的监视;提供故障报警和事故状态下应急处理的方案和手段;在各种数据信号采集的基础上，实现整个供水系统中水资源合理调配与智能化调度;各水厂与泵站都要能实现少人值守运行，将管理权放在虎头岩水厂中心调度室中。三 系统的硬件配置及选型　　此系统包含：HP服务器1台、Advantech热备主计算机2台、HP经理机1台、HP工程师站1台、HPA4激光打印机1台、EPSON数据报表打印机1台、模拟屏1套、投影仪1台、Hirschmann光

7、端机11台、Hirschmann视频服务器5台、PLC热备站4个、PLC本站7个、PLC远程站1个、前端彩色摄象机20个、Advantech分站计算机2台、水质仪表3套、液位计19套、开关液位计6套、Danfoss电动阀门14台、压力传感器15台、Danfoss流量计7台、UPS12台、18台控制柜、数套控制辅材及电缆等。　　1. 网络交换机——RS2-FX-SM/FX-SM　　RS2-FX-SM/FX-SM冗余光纤工业以太网交换机符合IEEE 802.3和ISO/IEC 8802/3标准，采用模块化设计，具体技术特性：工作寿命长，模块化设计，导轨安装，

8、最大程度降低用户的备件成本;可实现容错冗余环;快速光缆线路冗余;它采用Spann