為降低運行成本，提升企業(yè)的現(xiàn)代化和信息化水平，基于和利時公司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(VPN)及PLC系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)組成的概念建立在一個開放式、模塊化結構的基礎之上，并使系統(tǒng)可以靈活、方便地實現(xiàn)復雜的編程和組態(tài)工作。

　　根據(jù)城市泵站供水調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)運行的要求，并充分考慮系統(tǒng)的高可靠性、實用性、便捷性、可維護性和可擴展性的要求，實現(xiàn)了對整個泵站供水調(diào)度系統(tǒng)的控制操作、數(shù)據(jù)采集和信息的實時性、準確性、完整性和統(tǒng)一性。

　　調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)設計

　　ì 系統(tǒng)總體構架

　　本工程設計采用世界先進的控制技術，通過在各個泵站與中央監(jiān)控中心之間構建VPN(Virtual Private Network虛擬專業(yè)網(wǎng)絡)通訊網(wǎng)絡將各個泵站自控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)信號和視頻信號采集傳送到中央控制中心，中央控制中心可對泵站進行實時遠程操作。整個系統(tǒng)分上位機監(jiān)控層、PLC控制層、現(xiàn)場儀表層和通訊網(wǎng)絡幾部分。

圖1自動化控制系統(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)，是整個泵站自動化信息系統(tǒng)的核心，負責管理整個監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)過程調(diào)度。現(xiàn)場控制站將數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)絡傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機上，系統(tǒng)能自動完成數(shù)據(jù)的儲存、顯示、分析、報警、共享。同時，主控中心與系統(tǒng)分控中心分工控制現(xiàn)場泵站，并且互為備用。

　　Ø PLC控制站(現(xiàn)場控制層)

　　系統(tǒng)在每個泵站分別配置控制站，負責對各個現(xiàn)場泵站運行的自動監(jiān)視與控制。PLC控制站包括控制機柜、LK系列PLC控制器、各種I/O模塊、操作觸摸屏、視頻監(jiān)控設備等。

　　Ø 現(xiàn)場儀表層

　　現(xiàn)場儀表層位于系統(tǒng)的最底層，是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源。主要包括用于采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)的各種儀表，負責數(shù)據(jù)的采集、顯示、報警以及用于傳送到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)絡是實現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一性、穩(wěn)定性、安全性與完整性的關鍵所在，是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的基礎。針對于本應用，我們采用VPN(Virtual Private Network虛擬專業(yè)網(wǎng)絡)技術將各泵站和監(jiān)控中心組成一個虛擬局域網(wǎng)，采用該傳輸方式的泵站，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，也可實現(xiàn)監(jiān)控圖像的傳輸。

　　泵站控制策略

　　泵站配置有多臺潛水泵，水泵均采用工/變頻切換控制。水泵的控制裝置均設有手動、自動、中控三種控制方式，能實現(xiàn)本地手動控制、PLC系統(tǒng)的自動控制、中控室遠程控制(遠控)。所有的水泵啟動裝置電氣部分具有過電壓、過載等保護功能，保證水泵在安全的環(huán)境下穩(wěn)定運行。

　　ì 泵的運行控制

　　Ø 泵機組輪換運行，要保證每臺泵機的運行時間大致相同，不使單臺泵機長時間運行。

　　Ø 控制方式：手動、自動、遠控三種方式

　　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

　　當系統(tǒng)檢測到水位低于下限或水泵過熱、過載、過壓、缺相或變頻故障等情況之一時，進行強制性啟停泵。

　　ì 格柵機控制

　　格柵機的運行由PLC設定時間控制，即在PLC內(nèi)部設定一時間周期(時間周期可由觸摸屏及遠控設定)，根據(jù)該時間周期，格柵機定時進行清渣。

　　ì 電動閥門控制

　　在任何操作模式下，電動閥門必須都可開、關、?？刂啤?/p>

　　ì 啟閉機控制

　　根據(jù)集水池的水位開或關啟閉機，控制污水流量?？梢允謩?、觸摸屏控制、中控室控制電動閥門的開、關、停。同時在自動操作模式下也可進行遠控。

　　ì 通訊故障控制

　　當PLC系統(tǒng)與中央監(jiān)控通訊中斷時，PLC系統(tǒng)自動轉為本地自動控制，確保泵站控制系統(tǒng)在無人狀態(tài)下的正常運行。

　　系統(tǒng)功能

　　ì 泵站控制系統(tǒng)

　　Ø 通訊和控制

　　Ø 監(jiān)測和報警

　　Ø 事件處理

　　Ø 二次開發(fā)功能

　　ì 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能

　　Ø 數(shù)據(jù)存儲

　　Ø 數(shù)據(jù)處理

　　ì 具體功能模塊

　　Ø 報表功能模塊

　　Ø 數(shù)據(jù)查詢模塊

　　Ø 數(shù)據(jù)圖表功能

　　ì 數(shù)據(jù)庫泵站維護功能

　　在泵站維護界面里，用戶可以自己添加、刪除、修改表。當泵站個數(shù)增加時，用戶可以方便地添加新增泵站的數(shù)據(jù)庫。

　　Ø 用戶管理功能

　　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)的運行信息能通過Intranet網(wǎng)絡提供給公司各個職能部門、公司管理決策者及其他具有不同訪問權限的部門或個人。

　　ì 輔助管理

　　泵站數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)通過歷史記錄，能提供給管理層對區(qū)域泵站運行狀況進行動態(tài)分析，為管理決策提供依據(jù)。

　　特點和優(yōu)勢

　　Ø 一個集本地、異地數(shù)據(jù)和應用容災于一體的方案，最大限度地保證了數(shù)據(jù)的一致性;

　　Ø 支持同構、異構兩種方式的容災模式;

　　Ø 容災級別依次提高，后者以前者為基礎;

　　Ø 可以分步實施，后期保護前期投資;

　　Ø 能夠支持人工/自動容災的方案，用戶可以根據(jù)需要自由選擇;