為降低運行成本，提升企業(yè)的現代化和信息化水平，基于和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC的城市泵站供水調度監控系統，主要由FacView監控組態(tài)軟件、高速數據通訊網(wǎng)絡(luò )(VPN)及PLC系統三部分組成。系統組成的概念建立在一個(gè)開(kāi)放式、模塊化結構的基礎之上，并使系統可以靈活、方便地實(shí)現復雜的編程和組態(tài)工作。

    根據城市泵站供水調度監控系統運行的要求，并充分考慮系統的高可靠性、實(shí)用性、便捷性、可維護性和可擴展性的要求，實(shí)現了對整個(gè)泵站供水調度系統的控制操作、數據采集和信息的實(shí)時(shí)性、準確性、完整性和統一性。

    調度監控系統設計

    系統總體構架

    本工程設計采用世界先進(jìn)的控制技術(shù)，通過(guò)在各個(gè)泵站與中央監控中心之間構建VPN（Virtual Private Network虛擬專(zhuān)業(yè)網(wǎng)絡(luò )）通訊網(wǎng)絡(luò )將各個(gè)泵站自控系統的實(shí)時(shí)數據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(jìn)行實(shí)時(shí)遠程操作。整個(gè)系統分上位機監控層、PLC控制層、現場(chǎng)儀表層和通訊網(wǎng)絡(luò )幾部分。

       

    1.中央監控中心（上位監控層）

    中央控制中心位于系統主控中心內，是整個(gè)泵站自動(dòng)化信息系統的核心，負責管理整個(gè)監控系統的數據庫、生產(chǎn)過(guò)程調度?，F場(chǎng)控制站將數據信息通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )傳輸到監控計算機上，系統能自動(dòng)完成數據的儲存、顯示、分析、報警、共享。同時(shí)，主控中心與系統分控中心分工控制現場(chǎng)泵站，并且互為備用。

    2.PLC控制站（現場(chǎng)控制層）

    系統在每個(gè)泵站分別配置控制站，負責對各個(gè)現場(chǎng)泵站運行的自動(dòng)監視與控制。PLC控制站包括控制機柜、HOLLiAS LK系列PLC控制器、各種I/O模塊、操作觸摸屏、視頻監控設備等。

    3.現場(chǎng)儀表層

    現場(chǎng)儀表層位于系統的最底層，是整個(gè)系統的數據來(lái)源。主要包括用于采集現場(chǎng)數據的各種儀表，負責數據的采集、顯示、報警以及用于傳送到PLC控制站和中央監控中心。

    4.數據共享與數據安全

    系統通訊網(wǎng)絡(luò )是實(shí)現系統統一性、穩定性、安全性與完整性的關(guān)鍵所在，是實(shí)現系統功能的基礎。針對于本應用，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)現數據的傳輸，也可實(shí)現監控圖像的傳輸。

    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(dòng)、自動(dòng)、中控三種控制方式，能實(shí)現本地手動(dòng)控制、PLC系統的自動(dòng)控制、中控室遠程控制（遠控）。所有的水泵啟動(dòng)裝置電氣部分具有過(guò)電壓、過(guò)載等保護功能，保證水泵在安全的環(huán)境下穩定運行。

          

    1.泵的運行控制

    泵機組輪換運行，要保證每臺泵機的運行時(shí)間大致相同，不使單臺泵機長(cháng)時(shí)間運行。

    控制方式：手動(dòng)、自動(dòng)、遠控三種方式

    變頻恒液位控制策略

    變頻柜檢修期間控制

    2.水泵的特殊控制

    當系統檢測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)行強制性啟停泵。

    3.格柵機控制

    格柵機的運行由PLC設定時(shí)間控制，即在PLC內部設定一時(shí)間周期（時(shí)間周期可由觸摸屏及遠控設定），根據該時(shí)間周期，格柵機定時(shí)進(jìn)行清渣。


    4.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?。

    5.啟閉機控制

    根據集水池的水位開(kāi)或關(guān)啟閉機，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)行遠控。

    6.通訊故障控制

    當PLC系統與中央監控通訊中斷時(shí)，PLC系統自動(dòng)轉為本地自動(dòng)控制，確保泵站控制系統在無(wú)人狀態(tài)下的正常運行。

    系統功能

        

    1.泵站控制系統

    通訊和控制

    監測和報警

    事件處理

    二次開(kāi)發(fā)功能

    2.數據庫系統功能

    數據存儲

    數據處理

    3.具體功能模塊

    報表功能模塊

    數據查詢(xún)模塊

    數據圖表功能

    4.數據庫泵站維護功能

    在泵站維護界面里，用戶(hù)可以自己添加、刪除、修改表。當泵站個(gè)數增加時(shí)，用戶(hù)可以方便地添加新增泵站的數據庫。

    用戶(hù)管理功能

    圖像系統

    5.信息共享

    監控系統、泵站數據管理系統、圖像系統的運行信息能通過(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(fǎng)問(wèn)權限的部門(mén)或個(gè)人。

    6.輔助管理

    泵站數據管理系統通過(guò)歷史記錄，能提供給管理層對區域泵站運行狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，為管理決策提供依據。

    特點(diǎn)和優(yōu)勢

    一個(gè)集本地、異地數據和應用容災于一體的方案，最大限度地保證了數據的一致性；

    支持同構、異構兩種方式的容災模式；

    容災級別依次提高，后者以前者為基礎；

    可以分步實(shí)施，后期保護前期投資；

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