南洲水厂自动化综合监控系统
日期：2008-1-18 19:08:12 来源：中国工控网
点击： 作者：未知
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摘要：本文介绍了南洲水厂自动化控制系统的结构及组成，以及设计考虑的主要问题；系统有效的解决了多种工业现场总线互联以及远程通讯等问题
关键词： 水厂，自动化，现场总线，通讯
南洲水厂是广州市自来水公司第一间具有深度处理的全自动化的 100 万 m /d 饮用净水生产厂，其自动化系统要求以安全可靠、优质供水、节能降耗、管理方便为设计原则，从实际出发，使水厂仪表检测和自动化控制达到国内同行先进水平。系统设计综合考虑了设备、仪表的性能、特点以及水处理工艺要求和整个自控系统的可扩展性及兼容性等问题，为本监控系统的正常运行提供保证。
1. 系统网络结构
南洲水厂厂内监控系统主网采用以光纤为传输介质、遵循 TCP/IP 协议的（10M/100M，环网）工业以太网为主干网络，现场主要设备采用独立 SLC 控制，采用 DeviceNet 等现场总线将其联接构成现场控制层；水质仪表、电类计量仪表、高压综合继电保护及测量等设备通过 Modbus现场总线构成现场检测网络，并与主控 PLC 连网；主控 PLC 通过交换机连于全厂主网。
控制排泥车等移动设备的小型 PLC 通过低功率、近距离的无线传输设备与子站主控 PLC 通讯。水厂与 30km外的取水泵站则通过 VPN 及无线方式通讯方式，监测源水泵站状态。水厂内部监控系统以多任务平台上的实时监控、开发和管理软件组成工控局域网和管理以太网。监控系统框图见图一所示。
2. 设备控制方式
各受控设备具有就地（就地一步化）、调试（就地无联锁）、停、远程控制（由上位机进行一步化开停机或分步调试）功能。 权限级别从高到低依次序为：停、调试、就地、远程控制。
取水、送水及 110KV 变电站为有人值守站。其他按无人值守站考虑。
南洲厂区、取水站、公司调度室无线通讯采用广州市自来水公司现有 230MHz 系统和电信GPRS/ GSM 方式，在三地间通过电信 ADSL 专线，进行数据传送；有线与无线互为备用，自动切换，正常以有线为主。通讯系统结构见图 2 所示。
南洲水厂、西海取水泵站之间的数据传输采用 VPN 方式，GPRS 作为数据的备份传输方式。
南洲水厂与西海取水站之间的通信以 ADSL 方式为主，南洲水厂采用固定 IP 的 ADSL 专线，
西海取水采用动态 IP。在 ADSL 通信链路上面建立 VPN，采用硬件 VPN 网关作为 VPN连接方式，
进行信号传输。
3. 现场控制站
根据工艺流程的分布和水厂总平面布置，分别在取水泵房控制室、药物投加室、滤池和反
冲洗泵房控制室、深度处理控制室、变配电及送水泵房控制室、污泥处理控制室等设置六个现
场控制站，其主要功能如下：
1）取水泵站（PLC1）
用于取水泵站的工艺参数、电气参数、设备状态的采集，根据工艺过程要求通过网络对水泵等上述设备进行控制。水泵机组等由小型 PLC 控制。系统通过总线采集泵组及其他用电设备各类参数，PLC1 现场控制站站内 PLC通过无线系统水厂送水/中控室调度通讯。
2） 药物投加系统（PLC2）
各药物投加系统由独立供货商或系统集成商成套提供，PLC 完成系统内各子系统的控制；通过 DeviceNet 或以太网网络与各子系统控制器交换数据；通过网络电缆与投加系统里的电力监测器连接以采集其数据。
3）沉淀池及滤池系统（PLC3）
沉淀池及滤池系统控制排泥车、滤池及其反冲洗设备。主要负责协调各滤池反冲洗控制，与各格滤池就地控制柜内小型 PLC通过现场总线进行通讯。
4）深度处理（PLC4）
PLC4 现场控制站用于深度处理设备的控制，并通过现场总线和 I/O 与成套设备通讯，主要包括碳滤池系统、制氧、臭氧系统。
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关键词： 水厂，自动化，现场总线，通讯
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
南洲水厂是广州市自来水公司第一间具有深度处理的全自动化的 100 万 m /d 饮用净水生产厂，其自动化系统要求以安全可靠、优质供水、节能降耗、管理方便为设计原则，从实际出发，使水厂仪表检测和自动化控制达到国内同行先进水平。系统设计综合考虑了设备、仪表的性能、特点以及水处理工艺要求和整个自控系统的可扩展性及兼容性等问题，为本监控系统的正常运行提供保证。
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1. 系统网络结构
plcjs.技.术_网
南洲水厂厂内监控系统主网采用以光纤为传输介质、遵循 TCP/IP 协议的（10M/100M，环网）工业以太网为主干网络，现场主要设备采用独立 SLC 控制，采用 DeviceNet 等现场总线将其联接构成现场控制层；水质仪表、电类计量仪表、高压综合继电保护及测量等设备通过 Modbus现场总线构成现场检测网络，并与主控 PLC 连网；主控 PLC 通过交换机连于全厂主网。
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WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
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控制排泥车等移动设备的小型 PLC 通过低功率、近距离的无线传输设备与子站主控 PLC 通讯。水厂与 30km外的取水泵站则通过 VPN 及无线方式通讯方式，监测源水泵站状态。水厂内部监控系统以多任务平台上的实时监控、开发和管理软件组成工控局域网和管理以太网。监控系统框图见图一所示。
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2. 设备控制方式
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各受控设备具有就地（就地一步化）、调试（就地无联锁）、停、远程控制（由上位机进行一步化开停机或分步调试）功能。 权限级别从高到低依次序为：停、调试、就地、远程控制。
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取水、送水及 110KV 变电站为有人值守站。其他按无人值守站考虑。
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南洲厂区、取水站、公司调度室无线通讯采用广州市自来水公司现有 230MHz 系统和电信GPRS/ GSM 方式，在三地间通过电信 ADSL 专线，进行数据传送；有线与无线互为备用，自动切换，正常以有线为主。通讯系统结构见图 2 所示。
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南洲水厂、西海取水泵站之间的数据传输采用 VPN 方式，GPRS 作为数据的备份传输方式。
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南洲水厂与西海取水站之间的通信以 ADSL 方式为主，南洲水厂采用固定 IP 的 ADSL 专线，
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西海取水采用动态 IP。在 ADSL 通信链路上面建立 VPN，采用硬件 VPN 网关作为 VPN连接方式，
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进行信号传输。
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3. 现场控制站
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根据工艺流程的分布和水厂总平面布置，分别在取水泵房控制室、药物投加室、滤池和反
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冲洗泵房控制室、深度处理控制室、变配电及送水泵房控制室、污泥处理控制室等设置六个现
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场控制站，其主要功能如下：
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1）取水泵站（PLC1）
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用于取水泵站的工艺参数、电气参数、设备状态的采集，根据工艺过程要求通过网络对水泵等上述设备进行控制。水泵机组等由小型 PLC 控制。系统通过总线采集泵组及其他用电设备各类参数，PLC1 现场控制站站内 PLC通过无线系统水厂送水/中控室调度通讯。
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2） 药物投加系统（PLC2）
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各药物投加系统由独立供货商或系统集成商成套提供，PLC 完成系统内各子系统的控制；通过 DeviceNet 或以太网网络与各子系统控制器交换数据；通过网络电缆与投加系统里的电力监测器连接以采集其数据。
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3）沉淀池及滤池系统（PLC3）
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4）深度处理（PLC4）
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PLC4 现场控制站用于深度处理设备的控制，并通过现场总线和 I/O 与成套设备通讯，主要包括碳滤池系统、制氧、臭氧系统。
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