基于profibus总线的城市供水管网系统

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1、基于Profibus总线的城市供水管网系统祁伟（广东技术师范学院自动化学院广东广州510630）CityWaterSupplyingNetworkSystemBasedonProfibusQiWei(AutomationDepartment,GuangdongPolytechnicNormalUniversityGuangzhou510630)摘要Profibus是过程控制及制造业自动化应用广泛的现场总线，针对城市供水系统存在的监控点多、供水泵站分布零散、环境差异大等问题，使用Profibus现场总线技术、GPRS技术、

2、传感器检测技术及PLC技术，设计了城市供水监控网络系统，完成了多个分散供水泵站的集中管理和远程控制，从而实现城市供水监控管理一体化。关键词Profibus城市供水系统GPRS技术Abstract:Profibusisadoptedextensiveafield-busincoursecortrollingandmanufacturingautomatization.therearealotofproblemincitysupplyingwatersystem,excessivesupervisespotandextens

3、ivewaterpumpstationanddifferencesurroundingetc.thispaperdesignacitysupplyingwaternetworksystemadoptingProfibusfield-busandGPRSTechnologyandsensorsupervisingartandPLCapplyingtosolvewaterpumpstationfocusmanagementandlong-distancecontrol,thissystemrealizesupervisean

4、dcontrolandmanagementautomatizationincitysupplyingwater.Keywords:ProfibusCityWaterSupplysystemGPRSTechnology中图分类号:TP393文献标识码:B文章编号:1前言在城市供水系统中普遍存在数据采集点分散、现场工作环境千差万别，图1是某城市供水系统流程图。源水取黄河水源；两级沉淀池絮凝沉淀（各4座沉淀池），根据出水浊度、流量，自动控制添加絮凝剂。整个供水设计了五个泵房（10KV高压泵）,经过三级加压提升，扬程385米。絮

5、凝剂絮凝剂黄河水源取水初沉池二沉池泵前池三级加压提升二级加压提升一级加压提升V型滤池过滤V型滤池过滤泵前池城市配水泵饮用液氯消毒液氯消毒图1城市供水系统流程图根据城市供水工艺，厂家要求建立自来水管网监控系统，主要针对分散的各个泵站中管道的流量、浊度、压力等参数进行采集，通过数据通讯送往监控中心，便于监控人员对整个管网运行状况实施监控、并及时对分析相关数据，找出水质不符合标准的原因，从而通过控制手段进行调整，以保证供水质量。为此，我们应用Profibus总线、GPRS技术、传感器检测技术、PLC设计了“基于Profibus

6、总线的城市供水管网系统”，实现了各泵站设备运行情况的远程监控，既保障了城市供水系统正常运行，又保证了低投入情况下的城市供水质量。2系统组成城市监控管理系统如图2所示。系统由三级网络构成，最上级工业以太网Ethernet，使用通讯协议，负责传送生产管理信息。中间一级现场总线Profibus，采用令牌和主从轮询相结合的控制方式，实现现场、控制和监控3级通信。调度人员可以通过Siemens工控机随时远程监控各泵站设备的运行情况。最低一级是执行器级总线AS-I，负责与现场传感器、[1]仪表和执行机构的通信。生产管理工业以太网Et

7、hernet调度主站Siemens工控机现场总线Profibus_DPS7-300S7-300S7-300TD-200执行器级总线AS-I1、2、3号滤池4、5、6号滤池6台反冲泵及风机图2城市供水管网监控系统2.1S7-300及Profibus简介[2]S7-300是西门子公司生产的可编程控制器，具有强大运算处理功能，且自动集成了Profibus总线接口装置，实时特性强、可靠性高、运行速度快。本系统应用三套S7-300，完成系统的实时控制。Profibus是一种开放式、数字化、多点通信的底层控制网络，按照ISO/OSI

8、参考模型制定的现场总线标准EN50170,采用令派牌和主从轮询相结合的存取控制方式。Profibus协议结构采用OSI参考模型的第一层、第二层和第七层。第一层物理层（physicallayer），主要处理机械、电气和过程接口，采用RS-485协议，可使用标准双绞线或光缆两种传输介质。第二层是现场总线数据链路FDL(d