基于S7―2 OO自來(lái)水管網(wǎng)無(wú)線(xiàn)監控系統設計

引言
自來(lái)水的供應關(guān)系國計民生，各級自來(lái)水供水公司擔負著(zhù)舉足輕重的地位，在城市供水中，對于現代化技術(shù)的應用十分迫切。隨著(zhù)城市規模的不斷擴大，用水量的逐漸增加，自來(lái)水供水系統往往需要在多處水源井進(jìn)行取水．然后通過(guò)集中管網(wǎng)供水或通過(guò)分區域分別供水，使自來(lái)水能夠滿(mǎn)足一定的壓力下順利進(jìn)入家庭用戶(hù)及滿(mǎn)足其他各種社會(huì )需求。隨著(zhù)供水時(shí)段的不同．以及用水區域的不同，所需供水量有很大差異。同時(shí)水源井分布分散、距離遠，有的水源井遠離市區，不利于搭建有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。因此需要搭建無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )對管網(wǎng)各處水壓等進(jìn)行檢測，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )對水源井的水泵、加壓水泵等進(jìn)行遠程開(kāi)關(guān)控制．實(shí)現管網(wǎng)的穩定供水。實(shí)現通過(guò)控制中心就可以遠程檢測控制管網(wǎng)壓力、水泵運轉等功能。實(shí)現成本的降低，以及高效合理的供水，提高企業(yè)競爭力和效益增加。

1 無(wú)線(xiàn)監控系統結構及主要功能
本系統是針對于自來(lái)水公司中心機房對相距較遠的多個(gè)泵房水泵進(jìn)行數據采集和水泵行為控制而設計，完全采用GPRS遠程無(wú)線(xiàn)控制，只要手機信號覆蓋到的地方就都可以進(jìn)行數據采集和行為控制，中心控制機房和泵房之間沒(méi)有距離限制。整個(gè)系統主要分為兩部分，泵房設備監控單元和控制中心?？刂浦行呐c各泵房監控單元通信及組成結構如圖1所示。

整個(gè)系統由一個(gè)中心控制室和若干個(gè)現場(chǎng)PLc控制站組成，現場(chǎng)PLC控制站，由可編程序控制器(S7-200 PLC)系統及檢測儀表組成，對各水源井房及泵房進(jìn)行分散控制；再由中心控制室(CCR)，對各現場(chǎng)控制站實(shí)行集中管理?，F場(chǎng)各種數據通過(guò)PLC系統進(jìn)行采集，并通過(guò)主干通訊網(wǎng)絡(luò )GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)DTU設備接收和發(fā)送數據信息，采用TCP＼IP通信協(xié)議，通過(guò)INTERNET傳送到中心控制室監控計算機集中監控和管理。同樣，中心控制室監控計算機的控制命令也通過(guò)上述通道傳送到PLC的測控終端，實(shí)施各單元的分散控制?，F場(chǎng)與中心控制室之間通過(guò)高速工業(yè)以太網(wǎng)或者GPRS設備連接，以便于實(shí)現近遠期系統的無(wú)縫對接。
控制中心主要完成對公司供水系統的管理、調度、集中操作、監視、系統功能組態(tài)、控制參數在線(xiàn)修改和設置、記錄、報表生成及打印、故障報警及打印。對實(shí)時(shí)采集的數據進(jìn)行處理?？刂撇僮饕约胺治鼋y計等功能。通過(guò)高分辨率液晶顯示器或電子屏可直觀(guān)地動(dòng)態(tài)顯示整個(gè)供水系統工藝流程段的實(shí)時(shí)情況、各工藝參數的趨勢畫(huà)面，使操作人員及時(shí)掌握整個(gè)供水系統的運行情況。

2 泵房設備監控單元
2．1 S7―200芯片簡(jiǎn)介
SIMATIC S7．200系列PLC是Siemens公司推出的一代功能強大并且完善的小型PLC，是將其在工業(yè)通訊方面的經(jīng)驗和最新的TCP／IP技術(shù)相結合的結果，具有革命化的分布式結構。所有模塊均安裝在一個(gè)或多個(gè)框架內，且每個(gè)模塊使用螺釘固定在框架上，以防震動(dòng)引起松動(dòng)。工作環(huán)境溫度為O℃～60℃。貯藏溫度為一40℃～70℃。連續操作的相對溫度為5％～95％。該系列PLC在該系統中應用廣泛。S7―200 PLC數字量輸入／輸出點(diǎn)數可達64 DI／64DO，模擬量輸入／輸出路數可達16AI／16AO，可實(shí)現定時(shí)控制、中斷控制、PID控制等。該系列PLC最大的優(yōu)點(diǎn)是為用戶(hù)提供自由口通信，用戶(hù)可通過(guò)軟件將通信口設為自由口方式。自由口通信方式是S7-200 PLC的特色功能．它使S7-200PLC可以與任何通信協(xié)議公開(kāi)的其它設備、控制器進(jìn)行通信，即S7-200 PLC可以由用戶(hù)自己定義通信協(xié)議工作，波特率最高為38．4 kbps(可調節)。由于S7-200系列PLC具有上述自由口通信方式的特色功能，可以支持多種通訊方式。而且S7-200系列PLC是目前國內工業(yè)控制市場(chǎng)上性能價(jià)格比高、擴展靈活的PLC系統，因此選用該系列PLC。