基于無線數(shù)傳系統(tǒng)的水井無線電臺監(jiān)控

        摘 要：介紹了無線SCADA技術在水廠中的應用實際需求，并著重介紹了基于PLC的水廠無線數(shù)傳系統(tǒng)中關于水井無線電臺監(jiān)控的解決方案，且詳細地介紹了整個工程的工藝概況和系統(tǒng)要求以及系統(tǒng)的硬件和軟件結構等分析，系統(tǒng)硬件主要采用美國MDS公司的全數(shù)字無線數(shù)傳電臺和西門子公司的可鳊程控制器構建無線通訊和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，軟件采用點對多點半雙工通訊模式。

        眾所周知合規意識，無線監(jiān)控和傳統(tǒng)的監(jiān)控相比聽得懂，無線監(jiān)控的優(yōu)點是一次投資，無需運營費用協調機製，在許多情況下設備製造，用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制，例如山地高質量發展、港口和開闊地等特殊地理環(huán)境資源配置，對有線網(wǎng)絡、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來極大的不便攻堅克難，采用有線的施工周期將很長機遇與挑戰，甚至根本無法實現(xiàn)。這時相關，采用無線網(wǎng)取得明顯成效、應用無線監(jiān)控可以擺脫線纜的束縛，還有安裝周期短影響力範圍、維護方便大力發展、擴容能力強、迅速收回成本的優(yōu)點生動。

        下面以某水廠為例來介紹如何實現(xiàn)對水廠中水井的無線電臺監(jiān)控提單產。

        一、工藝概況

        本文介紹的水廠是以地下水為水源的水廠綠色化，規(guī)劃供水管線36km設計，其中輸水管線5km，配水管線34km至關重要，一期工程設計供水能力為5萬噸/日主動性。該廠有10口水源井、1口補壓井及1個配水廠，水源井潛水泵電動機容量為5臺85kW範圍，4臺45kW效果，補壓井為45kW，配水廠內(nèi)有配水泵房1座，清水池2個體系，變電站1個，加氯間1座背景下，綜合樓1座多種場景。配水泵房內(nèi)有6臺160kW配水泵，其中2臺為變頻調(diào)速泵開展試點，4臺工頻泵集中展示，由兩路10kV供電的變電站包括2臺10kV/o.4 kV，容量為800kVA的變壓器規劃，加氯問有3臺加氯機建設，配水管網(wǎng)設有8個遠端壓力測量點。

        二發展、系統(tǒng)要求

        (1)控制系統(tǒng)具有適應高度分散性的特點。需要系統(tǒng)具有分散管理的控制能力，各配水泵進一步，水源井能互不影響地進行起動或停止控制宣講手段。

        (2)具有集中監(jiān)控多種，無人值守能力發行速度。操作人員可在中控室對整個水廠進行集中監(jiān)控。

        (3)控制系統(tǒng)需要小型化強大的功能，低成本且具有集成SCADA通訊功能的控制器積極拓展新的領域。

        (4)控制系統(tǒng)應能適應環(huán)境和供水量的變化，保持穩(wěn)定供水與時俱進。

        (5)以邏輯控制為主應用。

        (6)具有可靠性、安全性更優質。

        (7)易維護性成就。系統(tǒng)應具有強大的報警和故障自診斷功能，方便工程師對系統(tǒng)故障進行分析和維護項目。

        (8)可擴展性相對開放。易于將來水廠的擴建及系統(tǒng)的更新。

        (9)開放性綜合運用。要求上位機監(jiān)控系統(tǒng)具有開放性相貫通，監(jiān)控系統(tǒng)應基于微軟公司的wind。wsNT，2000或9x平臺全方位，支持各種規(guī)范的協(xié)議如OPC信息，0DBC，ActiVeX管理，DDE等廣泛關註。

        三、系統(tǒng)結構

        本系統(tǒng)主要解決水廠中控室對各個水井數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。整個系統(tǒng)中包括一個主站和20個從站方式之一。其中：主站設在水廠中控室，從站分別設在各個水源井深刻認識，配水管網(wǎng)測壓點及補壓點處首要任務。主站和從站之問采用無線通訊的方式進行數(shù)據(jù)傳輸，本系統(tǒng)是一個典型的點對多點星型結構無線通信系統(tǒng)新型儲能。

        四深入實施、硬件結構

        針對水廠制水過程的特點和對控制系統(tǒng)的功能要求，并根據(jù)該廠高度分散集中控制管理的具體情況不同需求，本系統(tǒng)選用美國MDs公司的全數(shù)字無線數(shù)傳電臺構建

        無線通信主設備業務指導，數(shù)據(jù)采集設備采用聚英電子公司的可編程控制器JY-RTU6640。系統(tǒng)硬件結構圖見圖1發展空間。

        圖1 系統(tǒng)硬件結構示意圖

        五創造性、軟件結構

        本系統(tǒng)無線通訊SCADA系統(tǒng)采用點對多點半雙工通訊模式，主站PLC采用DFI半雙工主通訊方式就此掀開，其他從站PLC控制器采用DFI半雙工從通訊方式能力，主站PLC采用對各從站輪詢方式并通過信息(MSG)指令來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的。DFI主從通訊方式不僅能實現(xiàn)主站與從站的通訊總之，而且能實現(xiàn)從站與從站的通訊長足發展。主站對從站的通訊可基于信息的輪詢方式或標準的輪詢方式。下面以一個主站控制5個從站為例來編制程序足了準備。部分

        程序如下：

        (1)主站程序

        說明：主站采用SIEMENSCPU226為控制主機規模設備，采用

        輪循的方式控制5個從站的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。

        主程序：

        LD SMO.1 //在第一個掃描周期

        CALL Initialize //初始化

        LD SM0.O

        CALL NET //自由口通訊

        InitiaIize：

        LD SM0.0 //該位始終為1

        Initialize:

        LD SMO. 0 //該位始終為1

        MOVB 16#09 , SMB3 0

        //9600b/s,8位數(shù)據(jù)穩步前行，無校驗至關重要，1位停止位

        MOVB 16#30,SMB87 //不允許接收，超時檢測

        MOVW +5,SMW90

        MOVB 100,SMB94

        MovB 16#AA指導，sMB89

        ATCH RCVcomplete,23

        ATCH XMTcomplete,9

        ...

        ...

        LD SM0.0

        MOVB 0,VB1298 //發(fā)送區(qū)校驗

        MOVD &VB1201,VD1400

        FOR VW1404,1,96

        LD SM0.0

        XORB *VD1400,VB1298

        INCD VD1400

        NEXT

        LD V1450.0

        LPS

        R SM87.7,1 //不允許接收

        RCV VB1000,0 //刷新

        EU

        XMT VB1200,0 //發(fā)送

        LRD

        TON T33,50 //定時500ms

        LPP

        A T33

        R V1450.0,1

        S V1450.1,1

        LD V1450.1

        S SM87.7,1

        TON T34,50 //定時500MS

        RCV VB1000,0 //接收

        A T34

        R V1450.1,1

        ...

        ...

        xMT complete 中斷：

        LD SM0.0

        S V1450.1,1

        R V1450.0,1

        (2)從站程序

        主程序：

        LD SMO.1 //在第一個掃描周期

        CALL Initialize //初始化

        LDN SMO.7 //若轉換到TERM模式

        EU

        R SM30.O建設項目，1 //設置為PPI協(xié)議

        DTCH 23 //禁止各種中斷

        DTCH 9

        DTCH 10

        LD

        SMo. 7 //若轉換到RUN模式

        EU

        S S M30.0,1

        ATCH RCVcomplete，23

        //接收完成事件連接到中斷程序o

        ATCH XMTcomplete不合理波動，9

        //發(fā)送完成事件連接到中斷程序1

        Initialize：

        ...

        ...

        LD SMO.O

        XORB *VDl402建言直達。VBl400

        INCD VDl402

        NEXT

        LDB=VBl001大幅拓展，VBl20l //接收到的地址與本機地址比較

        B=VBl098，VBl400 //校驗正確

        ATHVBl002大部分，VBl500重要工具，96 //譯碼：ASICC--l6進制

        MOVB 10，SMB34

        ATCH INT一2,lO

        CRETI

        NOT

        RCV VBlOOO更加堅強，O

        xMTcomplete中斷程序：

        D SMO.O

        CV VBl000提供有力支撐，0

        INT一2中斷程序：

        ...

        ...

        六、系統(tǒng)安裝調(diào)試及運行

        本系統(tǒng)中配套設備，由于傳輸距離較遠發展成就，為減小系統(tǒng)損耗，主站采用200MHz高增益全向天線建議，采用國產(chǎn)低損耗電纜作饋線優勢，各從站使用200MHz高增益定向天線及國產(chǎn)低損耗饋線。因水廠周圍高大建筑較多，為確保系統(tǒng)運行正常品率，工程實施前對無線系統(tǒng)進行了實地電測，并根據(jù)電測數(shù)據(jù)確定主推進高水平、從站天線架設高度開展面對面。

        七、結 語

        該工程已安裝施工并調(diào)試完成不斷發展，現(xiàn)系統(tǒng)已安全運行5年便利性。該項目的順利實施提高了水廠供水系統(tǒng)的自動化水平，為科學有效管理水廠供水能力打下了堅實的基礎非常重要。