第6卷第4期供水技術(shù)Vol 6 No 42012年8月WATER TECHNOⅠOGYAug.2012技術(shù)總結(jié)%咚巡a加壓泵站監(jiān)控系統(tǒng)改造李明珠(中山市供水有限公司,廣東中山528400摘要:為滿足生產(chǎn)調(diào)度的需要及保誣供水安全,加壓泵站完善的控制功能及通暢、可靠的數(shù)據(jù)傳輸是首要解決的冋題。通過硬件整合及軟件編程,將原本分散的水泵、閥門、通信控制系統(tǒng)集中控制,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)操作。從無線電臺(tái)通信到光纖通信方式的轉(zhuǎn)變不僅保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和有效性,而且避免了設(shè)備被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)。改造后的控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)集中控制,容易排除故障,操作界面簡單且開放性妤,可為工作人員實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度提供更加有效的管理平臺(tái)。關(guān)鍵詞:監(jiān)控系統(tǒng);加壓泵站;通信; Intouch;PC中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):1673-9353(2012)04-0039-04doi:10.3969/jisn.1673-9353.2012.04.010Reconstruction of the booster pump station monitoring systemLi mingzhuZhongshan Water Supply Co, Ltd, Zhongshan 528400, China)Abstract: In order to meet the need of production dispatching and ensure safety of water supplythe perfect control function, smooth and reliable data transmission of the booster pump station were theprimary issues to solve. The pumps, valves and communications control system were controlled to realizecombined operation through hardware integration and software programming. The transition from radiocommunications to fiber communications not only ensured the real-time and effective data transmission, butalso avoided the risk of being struck by lightning. Centralized control could be realized in the system afterreconstruction, trouble was easy to eliminate, the interface of operation was simple and openness was goodcouprovide more effective management platform for the staff to realize scienlilie dispatchingy wordmonitoring system; booster pump station; communications; Intouch; PLC中山是一個(gè)沿海城市,經(jīng)常受到咸潮的侵襲,嚴(yán)原泵站控制系統(tǒng)概述重時(shí)會(huì)造成大面積低壓供水影響居民的正常生活。1.1控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)加壓泉站可以調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力,尤其在咸潮期間對(duì)供泵站控制系統(tǒng)主要由泵房控制站、電動(dòng)閥控制水調(diào)度發(fā)揮著舉足輕重的作用。針對(duì)上述問題,對(duì)站及RTU無線通訊站三部分組成。水泵及電動(dòng)閥無人值守加壓泵站控制功能的完善性及數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡目刂菩盘?hào)通過無線電臺(tái)方式傳回公司中調(diào)室,然及時(shí)有效性應(yīng)提出更高的要求。PLC及通信技術(shù)的后由無線電臺(tái)數(shù)據(jù)接收中心站負(fù)責(zé)接收,采用wz進(jìn)步使加壓泵站的控制方式從傳統(tǒng)的專人值班到無comn軟件處理,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。改造前控制系人值守的轉(zhuǎn)變成為可能。通過泵站控制系統(tǒng),采集統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。泵房的開停、閥門控制及數(shù)據(jù)報(bào)警等現(xiàn)場(chǎng)信號(hào),可以1.2存在的主要問題實(shí)現(xiàn)對(duì)泵房的遠(yuǎn)程控制①加壓泵站處在雷電多發(fā)區(qū),由于無線電臺(tái)39第6卷第4期供水技術(shù)2012年8月通信方式本身的缺陷,泵站控制設(shè)備經(jīng)常遭雷擊損高峰期(如春節(jié))會(huì)存在信息傳輸滯后的隱患?？?jí)摹Ｄ壳?該系統(tǒng)已投入運(yùn)行7年左右,此期間系統(tǒng)慮到日后泵站視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?該方式無法滿遭雷擊損壞情況為:無線電CPU7次,ABPC1次,足要求。水位計(jì)1次,電動(dòng)閥1次,總公司數(shù)據(jù)接收中心2(2)光纖以太網(wǎng)次,每年直接經(jīng)濟(jì)損失約2萬元。故障期間,調(diào)度人與傳統(tǒng)的電通信相比,光纖通信是以高頻率員無法觀測(cè)泵站運(yùn)行狀態(tài),嚴(yán)重影響了調(diào)度工作,對(duì)(104Hz數(shù)量級(jí))光波作為載波,具有損耗低、傳輸頻管網(wǎng)甚至居民生活造成影響帶寬、容量大、體積小、抗電磁干擾等特點(diǎn),故應(yīng)用廣機(jī)組---信號(hào)線泛且發(fā)展非常迅速2。光纖傳輸方式可以降低設(shè)泵房AB機(jī)組2備被雷擊的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)還可降低編程難度,有利于系PLC挖制站無線電臺(tái)r{水位計(jì)統(tǒng)維護(hù)。1無線電臺(tái)數(shù)據(jù)接收站ALCOR軟件從傳輸數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)帶寬要求及開發(fā)難度綜合無線電考慮,該加壓泵站的數(shù)據(jù)傳輸采用光纖以太網(wǎng)方式。公司辦公室RTU站2.2監(jiān)控軟件的選擇電動(dòng)閥LPC挖制站上m賣電動(dòng)閥(1)接入原無線電臺(tái)調(diào)度系統(tǒng)由于該系統(tǒng)采用的是 wlzcon軟件,無有線網(wǎng)絡(luò)圖1改造前控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接收模塊,而且軟件升級(jí)費(fèi)用高。同時(shí),該系統(tǒng)資料Fig. I Network structure of control system殘缺,且二次開發(fā)平臺(tái)不友好,故很難在此平臺(tái)上做before reconstruction開發(fā)。②泵房PC控制站、電動(dòng)閥控制站及RTU(2)用 Intouch軟件接收無線通訊站之間均存在一定距離,分布零散,且連接Intouch廣泛應(yīng)用于食品加工、半導(dǎo)體、石油與松散。幾個(gè)控制站自成系統(tǒng),這就要求技術(shù)人員不天然氣汽車、化工、制藥、紙漿和造紙、交通等行業(yè),僅要熟悉AB編程軟件,還要掌握相關(guān)編程軟件。由于其具有強(qiáng)大的功能、齊全的技術(shù)資料、豐富的圖此外,硬件連接復(fù)雜,故障排除困難。形用戶界面靈活的腳本支持及開放、易用的開發(fā)環(huán)③隨著城市高層建筑的增加原無線電臺(tái)的境及OPC通信支持,因而備受工控人士的青睞。通信方式將變得不可靠,而且還會(huì)引發(fā)雷擊造成設(shè)方面,公技術(shù)人員對(duì)該軟件比較熟悉,可以對(duì)系備損壞(無線CPU平均每年被雷擊Ⅰ次)。隨著科統(tǒng)進(jìn)行添加、修改等工作,有助于以后的技術(shù)維護(hù)工學(xué)技術(shù)的發(fā)展,該技術(shù)已經(jīng)逐漸被GPRS及以太網(wǎng)作;另一方面,中山市其他供水分(子)公司大多采絡(luò)替代用 Intouch軟件,方便公司之間的技術(shù)交流和系統(tǒng)整④原站存在點(diǎn)數(shù)增加困難維護(hù)成本高、技合。基于 touch設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)軟件具有開發(fā)周術(shù)落后等問題,已不適應(yīng)發(fā)展需求。昂貴的設(shè)備維期短通用性強(qiáng)、擴(kuò)充性好及可靠性高等特點(diǎn),故選修費(fèi)用、受限的技術(shù)支持及落后的通信方式,使得該用Imuh作為該控制系統(tǒng)的監(jiān)控軟件。改造后控泵站控制系統(tǒng)的改造勢(shì)在必行。制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。2改造方案信號(hào)線泵房AB光纖對(duì)泵站控制系統(tǒng)進(jìn)行整合改造,拆除原PC控組PC控制站組2制器,將電動(dòng)閥門的信號(hào)直接鋪線到 AB PLO,由AB二=二-機(jī)組13」公司辦公室Intouch軟件PC統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)控制功能;用以太網(wǎng)或GPRS代替原r國水位計(jì)無線電臺(tái)通訊方式。2.1通信方式的選擇(1)GPRS負(fù)電動(dòng)閥對(duì)于單個(gè)泵站簡單的控制信號(hào)傳輸來說,GPRS信光纖是最經(jīng)濟(jì)的通信方式,每月只需幾十元通信費(fèi)。圖2改造后控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GPRS方式適用于傳輸數(shù)據(jù)量少的情況,但在短信Fg2 Network structure of control system after reconstruction402012年8月李明珠:加壓泵站監(jiān)控系統(tǒng)改造第6卷第4期2.3通信的實(shí)現(xiàn)如圖6所示。充分利用原有CPU及/O模塊剩余點(diǎn)數(shù),在現(xiàn)標(biāo)記名字典有 micrologix1500PC基礎(chǔ)上添加RS232轉(zhuǎn)以太網(wǎng)O主要⊙淵細(xì)O報(bào)警O詳和報(bào)警新速醫(yī)復(fù)保存的1[4選操6(2))(取]天間通信模塊1761-NET-EN,然后接入交換機(jī),通過標(biāo)記名wCw英①上一0實(shí)電信光纖傳回公司調(diào)度室,利用 rslinx軟件接收通姐5yem只讀1讀寫0注釋信數(shù)據(jù),以O(shè)PC的形式連入 FSGateway,然后接入記錄數(shù)據(jù))口記錄事件匪口保儡值口保留參數(shù)M初值0最小工程單位:最大工程單位5Intouch軟件,完成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信(。新監(jiān)控死區(qū)0最小原始數(shù)據(jù)最大原始數(shù)據(jù)5系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)如圖3所示。工程單位正⊙線性O(shè)平方根⑤訪問名RS232轉(zhuǎn)以太網(wǎng)電信光纖 rslinx opc到 FSGateway項(xiàng)目陽wF83口將標(biāo)記名用作項(xiàng)目名原泵站PC}-交換機(jī)交換機(jī)[hnoh監(jiān)控圖6V0標(biāo)簽定義圖3新系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信Fig 6 I0 label definitionFig 3 Data communications of the new system若只有1座泵站,則可以直接以 RSLINX OPC2.4系統(tǒng)功能(1)泵站控制功能形式接入到 Intouch軟件,但考慮到系統(tǒng)的擴(kuò)展性,①1“~3“水泵機(jī)組遠(yuǎn)程開?？刂?泵閥聯(lián)動(dòng)先將 RSLINX OPC連入 FSGateway,如圖4所示;再自動(dòng)控制,即根據(jù)工藝需要,采用開泵時(shí)先開泵后自通過訪問名連接到 Intouch系統(tǒng),如圖5所示。當(dāng)有動(dòng)開閥,停泵時(shí)先停閥再停泵的啟停方式。多座泵站擴(kuò)展時(shí),以O(shè)PC或其他形式簡單接入FS②進(jìn)水閥遠(yuǎn)程開/停控制及水池高水位自動(dòng)Gateway即可。停進(jìn)水閥控制。文件①)作()查看00幫助Q0中中X③園③對(duì)配電系統(tǒng)及泵組閥門、開關(guān)、水位等狀態(tài)Node Type: OPC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。(2)監(jiān)控界面功能在 Intouch軟件平臺(tái)上,根據(jù)調(diào)度需求,自行開發(fā)了加壓泵站監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)具有泵機(jī)組的實(shí)時(shí)30000監(jiān)控畫面、及時(shí)的報(bào)警提示和直觀的歷史曲線查詢圖4 FSGateway連 RSLINX OPC設(shè)置等功能。在進(jìn)行開停機(jī)操作時(shí),添加了確認(rèn)窗口,避Fig 4 Setup of FSGateway and RSLINX OPC linkage免操作人員誤操作。監(jiān)控系統(tǒng)主畫面如圖7所示。修改訪問名泵站監(jiān)控系統(tǒng)2012年;月3日訪問名GwC確定節(jié)點(diǎn)名取消應(yīng)用程序名故障轉(zhuǎn)移GATeway回D3機(jī)組電液:125A2非機(jī)電流,1主題名①黑GwCOpc GwCGroup堪水民1機(jī)組電流:02021要使用的協(xié)議巴ODDEO SuiteLink○消息交換要對(duì)服務(wù)器提示時(shí)M一提示所有項(xiàng)◎只提示激活項(xiàng)□開高位水池還行面線口啟用輔助數(shù)源圖5訪問名設(shè)置圖7監(jiān)控系統(tǒng)主畫面Fig. 5 Accessing name setupFig. 7 Main picture of monitoring system創(chuàng)建 Intouch標(biāo)簽時(shí),選擇0類型,并通過訪(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的處理問名使其與實(shí)際PLC變量關(guān)聯(lián)起來。D0標(biāo)簽定義主要分為數(shù)據(jù)歷史表(每15min存1條記錄第6卷第4期供水技術(shù)2012年8月用作報(bào)表査詢)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)表(每10s更新數(shù)據(jù),用到最小經(jīng)濟(jì)投入。PLC控制程序、上位機(jī)組態(tài)開發(fā)作網(wǎng)頁更新)、開停機(jī)表(當(dāng)有開停機(jī)操作時(shí)記錄該都是按照水廠工藝的實(shí)際要求和操作習(xí)慣進(jìn)行編寫信息,包括機(jī)組號(hào)、操作時(shí)間、操作人等信息)和報(bào)開發(fā),具有操作簡單、實(shí)用等特點(diǎn)。改造后,加壓泵警數(shù)據(jù)庫(存儲(chǔ)報(bào)警歷史信息)站與公司的聯(lián)系更加緊密,監(jiān)控系統(tǒng)未出現(xiàn)信號(hào)中(4)防雷措施斷及設(shè)備遭雷擊現(xiàn)象,取得了明顯的效果。無線電原系統(tǒng)大部分設(shè)備損壞都是由于無線電臺(tái)傳輸臺(tái)到光纖傳輸方式的轉(zhuǎn)變?yōu)楸谜具h(yuǎn)程監(jiān)控提供了更模式感應(yīng)雷電,而光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖枪庑盘?hào),不存在邡可靠的通道,可以保證咸潮期間泵站的供水安全導(dǎo)電問題,故可以從根本上避免雷電感應(yīng)。對(duì)接入性。該改造項(xiàng)目在硬件設(shè)備方面盡量選擇通用性設(shè)電源進(jìn)行電源防雷器隔離,在模擬量信號(hào)采用模擬備,以便于采購管理;在軟件方面選用公司技術(shù)人員號(hào)防雷器隔離,在相對(duì)較遠(yuǎn)的進(jìn)水閥信號(hào)兩端均熟悉的軟件,可為日后系統(tǒng)的維護(hù)及擴(kuò)展提供便利采用中間繼電器隔離,并采用屏蔽線及鍍鋅管套裝條件。接地保護(hù),以進(jìn)一步保護(hù)設(shè)備,使被雷擊的機(jī)率降郅加壓泵站監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以為工作人員提供實(shí)最低。時(shí)的泵機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)及水質(zhì)狀況,還可以保存歷史2.5系統(tǒng)存在的問題及需要完善的方面數(shù)據(jù)(如電力等關(guān)鍵參數(shù)),可為控制中心及有關(guān)部(1)存在的問題勹J的分析和決策、泵站的能耗分析、調(diào)度方案的選擇①系統(tǒng)中采用的通信模塊1761-NT-EN提供重要依據(jù)。借助計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的是采用RS232轉(zhuǎn)以太網(wǎng)方式,傳輸數(shù)據(jù)小,通訊速遠(yuǎn)程監(jiān)控,不僅為泵站的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的率最大為38.4kB/s,若數(shù)據(jù)量較大時(shí)即可造成傳輸保障,還為泵站的集中管理與經(jīng)濟(jì)調(diào)度奠定了基礎(chǔ)。瓶頸,尤其是日后大量視頻數(shù)據(jù)的添加,可能會(huì)影響控制系統(tǒng)的傳輸。參考文獻(xiàn)②網(wǎng)絡(luò)傳輸問題:系統(tǒng)依賴于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),若任[1]盧昌濤.泵房遠(yuǎn)程自動(dòng)控制方案[J].中國高新技術(shù)何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障,將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)全部癱瘓。企業(yè),2010(6):;29-30(2)需要完善的方面12」李齊良,唐向宏,錢正洪.光纖通信中的光波技術(shù)①需要配備更多的水質(zhì)儀表,以保證水質(zhì)更M].北京:科學(xué)出版社,2011加安全可靠。[3]劉曉玲.PIC控制與組態(tài)技術(shù)應(yīng)用[M].北京:電子②添加計(jì)量設(shè)備,如出站流量計(jì)、泵前及泵后工業(yè)出版社,2011.壓力計(jì)等。4]顧德英,羅長杰.現(xiàn)代電氣控制技術(shù)[M].北京:北③完善報(bào)警提示及故障處理。京郵電大學(xué)出版社,2006④完善數(shù)據(jù)處理及更深層次的數(shù)據(jù)挖掘。3結(jié)論E-maillimingzhul10abc@163.com加壓泵站監(jiān)控系統(tǒng)改造充分利用原有資源,做收稿日期:2012-06-18