隨著城市供水管網(wǎng)范圍的不斷延伸擴(kuò)大，老式的（包括采用單板機(jī)、單片機(jī)及簡單的數(shù)據(jù)采集器構(gòu)成的調(diào)度系統(tǒng)）供水調(diào)度系統(tǒng)已顯得不能適應(yīng)新的形勢(shì)發(fā)展的要求。近年來計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化及遙測(cè)技術(shù)的發(fā)展和新產(chǎn)品的出現(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)是在綜合考慮無線調(diào)度系統(tǒng)與公司企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)銜接的設(shè)計(jì)要求，以實(shí)用、可靠、可擴(kuò)展、易維護(hù)為原則, 將自控系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)系統(tǒng)實(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)、供水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)和輸水管線壓力采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了取水泵站、供水廠、和輸水管線生產(chǎn)過程的全自動(dòng)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(cè)點(diǎn)的參數(shù)及下發(fā)控制指令，同時(shí)將供水廠、取水泵站的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)和管線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)送回公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。在公司內(nèi)部網(wǎng)上任何一個(gè)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(yùn)行情況。通過該系統(tǒng)的使用，動(dòng)態(tài)掌握水廠、泵站和輸水管線的運(yùn)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。
SCADA系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)構(gòu)成：
供水調(diào)度SCADA系統(tǒng)由取水泵房、供水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)，輸水管線測(cè)壓點(diǎn)，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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)信息交互。控制層的數(shù)傳無線通訊方式，具有連接方便、通訊距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，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(tái)相連實(shí)現(xiàn)無線通訊，通訊速率可達(dá)9600bps或更高。
輸水管線測(cè)點(diǎn)組成：
在SCADA系統(tǒng)中，用于輸水管網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測(cè)的PLC采用更經(jīng)濟(jì)可靠的微型可編程控制器，采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的參數(shù)數(shù)據(jù)并作為SCADA系統(tǒng)的從站。
水廠中心控制室組成：
配置兩臺(tái)（一用一備）或一臺(tái)HMI操作站，用于對(duì)整個(gè)水廠生產(chǎn)過程和輸水管線運(yùn)行情況的監(jiān)視和控制。配置打印機(jī)打印報(bào)警、生產(chǎn)報(bào)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(dòng)態(tài)顯示水廠、泵站和管線運(yùn)行情況（包括所有設(shè)備的狀態(tài)、主要工藝參數(shù)）。
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(jī)熱備），用于對(duì)整個(gè)供水公司生產(chǎn)過程和輸水管線運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制。公司所屬輸水管線測(cè)壓點(diǎn)參數(shù)，水廠、泵站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)可以直觀、動(dòng)態(tài)顯示出來，并且可隨時(shí)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(shí)現(xiàn)在公司內(nèi)部網(wǎng)上對(duì)水廠、泵站生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀況和管線的運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)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(jī)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(yùn)行情況。系統(tǒng)具有Internet/Intranet接口，可方便實(shí)現(xiàn)在任何地點(diǎn)、任何時(shí)候通過撥號(hào)上網(wǎng)的方式監(jiān)視生產(chǎn)運(yùn)行情況，即遠(yuǎn)程監(jiān)視。
SCADA系統(tǒng)功能與特點(diǎn)：
一、集中管理、分散控制：在水廠控制室能集中對(duì)全系統(tǒng)各種設(shè)備和生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)現(xiàn)三級(jí)控制。即：就地手動(dòng)控制，分站PLC控制，中控室集中控制。在控制室具有自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程手動(dòng)控制（遙控）兩種方式。
（1）就地手動(dòng)控制：就是能在就地通過控制箱或柜上的按鈕或控制器對(duì)設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)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(hào)。在與中心控制室脫機(jī)或通訊出現(xiàn)故障時(shí)各分站能獨(dú)立利用自己的PLC進(jìn)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(duì)水廠、泵站生產(chǎn)過程和
輸水管線進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制和數(shù)據(jù)處理，對(duì)所控設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)或遙控控制。
在自動(dòng)控制方式下能對(duì)水廠、泵站的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制或故障保
護(hù)，如開泵過程（對(duì)降壓啟動(dòng)方式而言）為先開泵后，5秒后未轉(zhuǎn)到運(yùn)行
狀態(tài)則強(qiáng)制停泵，否則視為啟動(dòng)成功回傳成功信號(hào)。
二、通訊能力強(qiáng)：水廠、取水泵站PLC組成一個(gè)廣泛主從網(wǎng)絡(luò)，無線電通訊速率可達(dá)9600bps。主站輪詢時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定，以達(dá)到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)有效。公司采用100M以態(tài)網(wǎng)，保證了整個(gè)系統(tǒng)可以快速穩(wěn)定和可靠的運(yùn)行。
三、系統(tǒng)可擴(kuò)展性和開放性強(qiáng)：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、2000或9X平臺(tái)，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(shí)現(xiàn)管理控制一體化提供了堅(jiān)實(shí)接口基礎(chǔ)。
四、豐富的畫面顯示功能：計(jì)算機(jī)操作站顯示的畫面有管網(wǎng)監(jiān)控圖、泵房動(dòng)態(tài)模擬圖、高壓配電圖、設(shè)備操作畫面、趨勢(shì)圖、報(bào)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且很方便地對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。
五、報(bào)警和保護(hù)處理功能：系統(tǒng)記錄設(shè)備和軟件報(bào)警發(fā)生時(shí)的有關(guān)信息，如故障標(biāo)簽名稱、報(bào)警信息、故障報(bào)警時(shí)間等，并可以對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理。系統(tǒng)還可提供對(duì)重要設(shè)備的保護(hù)功能，如過載、超溫及三相電流不平衡等保護(hù)。
 
六、報(bào)表功能：本系統(tǒng)輸出報(bào)表有生產(chǎn)日志、生產(chǎn)日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、季度報(bào)表、年報(bào)表與管網(wǎng)壓力報(bào)表等。
七、遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)視。操作人員可在中心控制室對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)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(yùn)行情況，及時(shí)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。
八、系統(tǒng)組態(tài)功能：該系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要，對(duì)RTU參數(shù)，采集變量及計(jì)算公式等任意組態(tài)。
九、 數(shù)據(jù)庫管理功能：該系統(tǒng)自動(dòng)形成歷史數(shù)據(jù)文件，用戶可對(duì)歷史數(shù)據(jù)按多種條件進(jìn)行查詢、修改，對(duì)不可測(cè)得的參數(shù)可人工輸入，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)、處理等。
十、 圖形顯示功能：可顯示各種平面分布圖；數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)地在畫面上動(dòng)態(tài)顯示；圖上的參數(shù)及其顯示位置可在線修改。
十一、多種形式的曲線：可繪制和打�。簹v史曲線，直方圖、拼圖、機(jī)泵運(yùn)行圖等多種形式的曲線。
十二、數(shù)據(jù)輸出功能：能驅(qū)動(dòng)大型投影屏顯示功能。
本系統(tǒng)功能適合于電力公司、熱力公司及天然氣公司。
|
