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1、基于PLC的水源井远程监控系统设计98江西化工2011年第3期基于PLC的水源井远程监控系统设计吴亚平(北京群鹄自动化设备有限公司)摘要:本文阐述了基于PLC的水源井远程监控系统的设计,利用西门子S7-200系统和四安四普软启动器实现对水源井电机的启停操作,采用醴陵市利达电子电器厂多功能电力仪表完成对电网参数的采集,并通过深圳华夏盛公司的具有集成SCADA通讯功能的无线方式进行通讯,采用WINCC上位监控软件实现对整个操作过程的远程控制,实现对运行数据的采集,汇总工作.关键词:水源井远程监控数字电台编程示例1描述适用范围:水源井自动控制系统适用丁供水企业远程控制管理口备水源井,水厂操作人员
2、可以在水厂控制室远程监测所辖水源井的工作情况,可以远程控制水源井水泵的启停;水司调度中心工作人员及公司主管领导可以远程监测水源井的工作情况及水厂操作人员的操作情况.该系统也适用于电厂,钢厂等大型企业远程控制管理自备水源井.水源井远程测控终端的功能特点:釆集水泵启停状态,运行时间,工作电流,工作电压,电能等电参数.支持水泵启动柜乎动控制,自动控制,远程控制水泵的启停,控制模式可转换.电流过大,缺相,水位过低,控制柜保护,井房停电,闲人进入等状况发牛时,立即上报告警信息.支持GPRS,短消息等无线通信方式.存储,显示,查询井房监测数据及工作参数.支持就地,远程设备维护.监控中心主要功能:远稈监
3、测所辖水源井的工作情况,安防情况,远程控制所辖水源井水泵的启停.在线监测厂内加压泵等设备的工作情况,控制加压泵等设备的启停.生成各种报表,显示各种数据曲线.故障诊断与报警处理.2引言原有的供水系统比较落后,只是简单地通过交流接触器接通外电运行,全部机组的控制都依赖于人工进行手工操作,原有系统大都采用自耦降压启动,电流对机组的冲击较大,影响电机运行,并且手动系统不能对系统的运行状况进行实时监测俶岀及时反应採用计算机做上位机和PLC做下位机组成的系统来改造供水系统•考虑到监控屮心距离水源井较远,所以采用无线方式进行通讯,现在无线通讯方式主要使用数字电台,以及CDPD,GSM,CDMA等公用网信
4、息平台•从现场特点及经济性等方面综合考虑,本系统采用数字电台为无线通讯方式•数字电台集无线电台调制解调器于一体,可以实现点对点,点对多点的数据,语音传输,支持半双工或单工运行•数字电台一般使用中低频频段(200—1000MHz),数据传输速率2.4K一19.2KBPS.数字电台种类繁多,国产电台和进口电台性能与价格差别很大,考虑性能价格比,本文选用深圳华夏盛科技有限公司生产的4710A型数字电台,该电台覆盖频率为330—512MHz,使用微处理机控制和数字信号处理(DSP)技术,自适应均衡,前向纠错技术,无线通讯采用具有SCADA功能DF1主从通讯协议,PLC通过其标准RS232口与数字电
5、台相连来实现无线通讯,通讯速率为9600bps/19200bps.带网管软件,可在不中断数据传输的情况下,远程监测维护电台网络・SCA・DA数字电台可任意用作主站或子站,可以半双工或单工方式运行,支持各种收发频率间隔.电台支持语音对讲功能,通话对讲和数传兼容•无屮转通信距离达50公里,能适应室内或室外的恶劣工作环境.满足各行业调度或控制中心与众多远方站之间的数据釆集和控制•电量采集使用的是湖南醴陵市利达电子厂多功能表,该类产品改变了我国传统数显仪表精度低,功能单一,使用寿命短以及不能远程通讯等现况,真正做到了数显仪表数据可以”数字”传输并且一表多用,同吋具备了测量,监视,控制,保护和远程通
6、讯等诸多功能,其产品技术的先进性在国内同类产品中首屈一指,达到国内先进水平•四安四普研发的STR系列智能型软起动器是一种集软起动,软停车,轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备,又称为SoftStarter.它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电2011年9月基于PLC的水源井远程监控系统设计99机,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数,如限流值,起动时间等•此外,它还具有多种对电机保护功能,这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端•所有设备具有RS232(RS485)通信接口,采用ModBusRTU标准协议,可通过上位机进行参数设置,操作及监测.3通讯协议
7、与通讯方式(一)通讯协议PLC的通讯协议:s7—200系列PLC有两种通讯模式:一种是点对点(PPi)通信协议,用于PLC与其编程器或西门子公司的人机接口产品Z间的通信;另一种是对用户完全开放的自由通信口模^(FreeportMode),它的数据最高传输速率为10Mbps.最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米.RS—485接口在总线上允许连接多达到128个收发器,具有多站能力,RS-485接口采用平衡驱