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【正文】 的出現(xiàn)，使得建立一套完整的供水調(diào)度 SCADA 系統(tǒng)更有必要。該系統(tǒng)是在 綜綜 合合 考考 慮慮 無無 線線 調(diào)調(diào) 度度 系系 統(tǒng)統(tǒng) 與與 公公 司司 企企 業(yè)業(yè) 內(nèi)內(nèi) 部部 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò) 銜銜 接接 的設(shè)計要求，以實用、可靠、可擴展、易維護為原則 , 將自控系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) (Intra)系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接三位一體的綜合管理與控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)包括取水泵站的自動控制系統(tǒng)、供水廠的自動控制系統(tǒng)和輸水管線壓力采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了取水泵站、供水廠、和輸水管線生產(chǎn)過程的全自動控制 。通過無線電調(diào)度系統(tǒng)在供水廠自控系統(tǒng)中能監(jiān)視取水泵站、輸水管線監(jiān)測點的參數(shù)及下發(fā)控制指令，同時將供水廠、取水泵站的生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)和管線監(jiān)測數(shù)據(jù)實時送回公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。在公司內(nèi)部網(wǎng)上任何一個被授權(quán)的終端上都能夠監(jiān)視取水泵站、供水廠、和輸水管網(wǎng)的運行情況。通過該系統(tǒng)的使用，動態(tài)掌握水廠、泵站和輸水管線的運行情況，做到心中有數(shù)、合理調(diào)度、降低了生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提高了公司的生產(chǎn)管理水平。 河河 池池 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 供供 水水 綜綜 合合 管管 理理 信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng) 24 SCADA 系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)構(gòu)成 1） 、 系統(tǒng) 模擬圖 如上圖所示，供水調(diào)度 SCADA 系統(tǒng)由取水泵 房、供水廠的自動控制系統(tǒng)，輸水管線測壓點，中央控制室的內(nèi)部網(wǎng)構(gòu)成。以太網(wǎng)用于系統(tǒng)的管理層，無線通訊網(wǎng)用于各 PLC 子站控制器及計算機操作站之間的控制層通訊。管理層與控制層通過基于客戶 /服務(wù)器 HMI 組態(tài)監(jiān)控軟件實現(xiàn)信息交互?？刂茖拥臄?shù)傳無線通訊方式，具有連接方便、通訊距離遠的特點，是被 PLC 通訊廣泛應(yīng)用的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。無線通訊采用具有 SCADA 功能的主從通訊協(xié)議， PLC 通過其標(biāo)準(zhǔn) RS232 與數(shù)傳電臺相連實現(xiàn)無線通訊，通訊速率可達 9600bps 或更高。 2） 、 供水廠自控系統(tǒng)組成 根據(jù)水廠設(shè)備分類和控制要求 ,水廠自控 系統(tǒng)包括：投藥加氯消毒站 PLC_a、濾池過濾站 PLC_b、供水泵站 PLC_c 和中心控制室組成。水廠自控系統(tǒng)由管理層、控制管理層、現(xiàn)場控制層三層組成，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用集散型控制系統(tǒng)。以便于實現(xiàn) ” 集中管理、分散控制 ” 的三級控制。指揮權(quán)集中，控制權(quán)分散，注重功能分散，以求控制靈活，提高整個系統(tǒng)的可靠性。 PLC_a、 PLC_b、 PLC_c 分別用于監(jiān)控水廠內(nèi)投藥加氯消毒站、濾池過濾站、供水泵站 ，主站 用于控制和監(jiān)測廠內(nèi)所有設(shè)備的運行狀況 。 如下圖 河河 池池 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 供供 水水 綜綜 合合 管管 理理 信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng) 25 3） 、 取水泵站控制系統(tǒng)組成 在 該 系統(tǒng)中，用于取水泵站生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)的 PLC_d 采用最為經(jīng)濟可靠的 小 型可編程控制器，采集泵站監(jiān)測點的參數(shù)數(shù)據(jù)并作為 SCADA 系統(tǒng)的從站。 河河 池池 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 供供 水水 綜綜 合合 管管 理理 信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng) 26 4） 、 輸水管線測點組成 在 SCADA 系統(tǒng)中，用于輸水管網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測的 PLC 采用 更 經(jīng)濟可靠的微型可編程控制器，采集監(jiān)測點的參數(shù)數(shù)據(jù)并作為 SCADA 系統(tǒng)的從站。 5） 、 水廠中心控制室組成 (可選 ) 配置兩臺 （一用一備）或一臺 HMI 操作站，用于對整個水廠生產(chǎn)過程和輸水管線運行情況的監(jiān)視和控制。配置打印機打印報警、生產(chǎn)報表和曲線等。在中心控制室、公司調(diào)度室還 可 配置了 一套 投影 模擬屏，可以直觀、動態(tài)顯示水廠、泵站和管線運行情況（包括所有設(shè)備的狀態(tài)、主要工藝參數(shù)）。 6） 、 公司監(jiān)視站組成 SCADA 系統(tǒng)的主站安裝于公司調(diào)度辦公樓，選用 高可靠性的工業(yè)控制工作站（可以配置成雙機熱備） ，用于對整個 供水公司 生產(chǎn)過程和輸水管線運行情況 進行 監(jiān)視和控制。公司所屬 輸水管線測壓點參數(shù)，水廠、泵站設(shè)備運行狀態(tài)和生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)可以直觀、動態(tài)顯示 出來 ， 并且可隨時查詢歷史數(shù)據(jù)。 通過無線電調(diào)度系統(tǒng)將水廠自控系統(tǒng)、泵站自控系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)和公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一體化網(wǎng)絡(luò)。以實現(xiàn)在公司內(nèi)部網(wǎng)上對水廠、泵站生產(chǎn)運行 參數(shù)、設(shè)備運行狀況和管線的運行情況的實時監(jiān)視。在經(jīng)理室和有關(guān)職能部門配置監(jiān)視終端，作為系統(tǒng)的客戶機與公司網(wǎng)絡(luò)上的其他任何終端一樣只需安裝 系統(tǒng) 工作站 客戶端軟件 或者 Web Browser，在授權(quán)的情況下均可以監(jiān)視水廠、泵站和輸水管線的運行情況。系統(tǒng)具有 Inter/Intra 接口，可方便實現(xiàn)在任何地點、任何時候通過撥號上網(wǎng)的方式監(jiān)視生產(chǎn)運行情況，即遠程監(jiān)視。 7） 、 系統(tǒng)軟件的組成 系統(tǒng)軟件是整個系統(tǒng)的核心，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng) 、 監(jiān)控軟件平臺 及子端 PLC 程序 等。總調(diào)度中控室 操作站采用主流的 Windows 2021 Professional 操作系統(tǒng)和 MCGS 通用 人機監(jiān)控組態(tài)軟件。 服務(wù)器 采用主流的 Windows 2021 Server 操 作系統(tǒng) 和 MCGS 監(jiān)控 組態(tài)軟 件 網(wǎng) 絡(luò)板 ， 網(wǎng)絡(luò) 板具 備 真正Inter/Intra 瀏覽技術(shù) 、 完善的管控制一體化解決方案 、 先進的瘦客戶機機制 、無限的可擴展性 。 客戶端可以安裝 Windows95/9 NT 和 Windows 2021 等操作平臺。 MCGS具備： 所見即所得報表系統(tǒng)，輕松實現(xiàn)年月日報 、 開放式接口 、 允許插入ＶＢ編制的功能構(gòu)件 、 多種網(wǎng)絡(luò)連接形式 、 可構(gòu)成雙機熱備系統(tǒng) 、 以 DAO 數(shù)據(jù)庫為核心，能導(dǎo)入導(dǎo)出ODBC 數(shù)據(jù)庫 。 它 提供了監(jiān)視、控制和數(shù)據(jù)采集等全部功能，是一個使用方便、可擴展河河 池池 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 供供 水水 綜綜 合合 管管 理理 信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng) 27 性強、監(jiān)控性能高的監(jiān)控組態(tài)軟件。 該 軟件擴展為客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)安全策略利用 Windows 2021 或 Windows XP 和 MCGS 提供的 多 重安全功能， Windows 202 Windows XP在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層負(fù)責(zé)管理操作人員或系統(tǒng)管理員的登錄，而 MCGS 通過設(shè)置不同的安全級別在應(yīng)用層對各用戶的操作權(quán)限進行控制，從而保證系統(tǒng)的正常操作，防止越權(quán)操作。 8） 、 SCADA 系統(tǒng)協(xié) 議 可編程控制器具有內(nèi)置的多功能標(biāo)準(zhǔn) RS232 接口通道，該接口的系統(tǒng)方式支持HOSTLINK 通訊協(xié)議。通過該協(xié)議可以構(gòu)成基于 PLC 的 SCADA 系統(tǒng)。 本 供水調(diào)度 SCADA系統(tǒng)采用點對多點半雙工通訊模式，主站采用半雙工主通訊方式，其他 PLC 控制器作為從站采用半雙工從通訊方式，主站采用對各站輪詢方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 SCADA 系統(tǒng)功能與特點 1） 、 集中管理、分散控制 ： 在水廠控制室能集中對全系統(tǒng)各種設(shè)備和生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和控制，主要的工藝參數(shù)和設(shè)備的狀態(tài)在模擬屏上顯示。能實現(xiàn)三級控制。即：就地手動控制，分站 PLC 控制，中控室集中控制。在控制室具有自動控制和遠程手動控制（遙控）兩種方式。 （ 1）就地手動控制：就是能在就地通過控制箱或柜上的按鈕或控制器對設(shè)備進行手動控制。 （ 2）分站 PLC 控制：就是各分站 PLC 執(zhí)行自己的控制程序，處理該站現(xiàn)場 I/O信號。在與中心控制室脫機或通訊出現(xiàn)故障時各分站能獨立利用自己的PLC 進行控制及 PLC 之間的通訊。 （ 3）中控室集中控制：就是在中心控制室能對水廠、泵站生產(chǎn)過程和輸水管線進行監(jiān)測控制和數(shù)據(jù)處理，對所控設(shè)備進行自動或遙控控制。在自動控制方式下能對水廠、泵站的相關(guān)設(shè)備進行聯(lián)動控制 或故障保護 ，如開泵過程 （對降壓啟動方式而言） 為先開 泵后， 5 秒后未轉(zhuǎn)到運行狀態(tài)則強制 停泵 ，否則視為啟動成功回傳成功信號 。 2） 、 通訊能力強 ： 水廠、取水泵站 PLC 組成一個廣泛 主從 網(wǎng)絡(luò)，無線電通訊速率可達 9600bps。 主站 輪詢時間可以根據(jù)實際需要設(shè)定，以達到數(shù)據(jù)的實時有效。公司采用 100M 以態(tài)網(wǎng)，保證了整個系統(tǒng)可以快速穩(wěn)定和可靠的運行。 河河 池池 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 供供 水水 綜綜 合合 管管 理理 信信 息息 系系 統(tǒng)統(tǒng) 28 3） 、 系統(tǒng)可擴展性和開放性強 ： 該系統(tǒng)采用的硬件和軟件都是符合國際標(biāo)準(zhǔn)，世界主流、應(yīng)用廣泛的產(chǎn)品，例如：監(jiān)控系統(tǒng)是基于微軟公司的 WindowsNT、 2021或 XP 平臺，支持各種規(guī) 范的協(xié)議如 OPC、 ODBC、 ActiveX、 DDE 等。為過程控制系統(tǒng)與管理信息系統(tǒng)交互 信息，實現(xiàn)管理控制一體化提供了堅實接口基礎(chǔ)。 4） 、 豐富的畫面顯示功能 ： 計算機操作站顯示的畫面有管網(wǎng)監(jiān)控圖、泵房動態(tài)模擬圖、高壓配電圖、設(shè)備操作畫面、趨勢圖、報警畫面等。操作人員通過調(diào)用這些畫面可以全面的掌握整個系統(tǒng)的運行情況，并且很方便地對設(shè)備進行操作。 5） 、 報警和保護處理功能 ： 系統(tǒng)記錄設(shè)備和軟件報警發(fā)生時的有關(guān)信息，如故障標(biāo)簽名稱、報警信息、故障報警時間等，并可以對報警信息進行管理。系統(tǒng)還 可 提供對重要設(shè)備的保護功能， 如過載、超溫及三相電流不平衡等保護。 6） 、 報表功能 ： 本系統(tǒng)輸出報表有生產(chǎn)日志、生產(chǎn)日報表、月報表、季度報表、年報表與管網(wǎng)壓力報表等。 7） 、 遠程監(jiān)控功能 ： 在公司辦公大樓的以態(tài)網(wǎng)絡(luò)采用基于客戶 /服務(wù)器 HMI 組態(tài)軟件 網(wǎng)絡(luò)版 ，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的遠程監(jiān)視。操作人員可在中心控制室對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，公司領(lǐng)導(dǎo)在辦公室也可以監(jiān)視查詢水廠、泵站及輸水管線的運行情況，及時掌握生產(chǎn)情況以便更快作出決策和調(diào)度，提高了生產(chǎn)效率。 8） 、 系統(tǒng)組態(tài)功能 ： 該系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要，對 RTU 參數(shù)，采集變量及計算公式等任意組態(tài)。 9） 、 數(shù)據(jù)庫 管理功能 ： 該系統(tǒng)自動形成歷史數(shù)據(jù)文件，用戶可對歷史數(shù)據(jù)按多種條件進行查詢、修改，對不可測得的參數(shù)可人工輸入，對歷史數(shù)據(jù)進行各種統(tǒng)計、處理等。 10） 、 圖形顯示功能 ： 可顯示各種平面分布圖；數(shù)據(jù)可實時地在畫面上動態(tài)顯示；圖上的參數(shù)及其顯示位置可在線修改。 11） 、 多種形式的曲線 ： 可繪制和打印 ：歷史 曲線，直方圖、拼圖、機泵運行圖等多種形式的曲線。 12） 、 數(shù)據(jù)輸出功能：能驅(qū)動大型 投影 屏顯示功能。 河池網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 有限公司