基于PLC和MDS无线数传电台的SCADA系统在水厂中的应用.pdf

在现代工业自动化领域，SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统扮演着至关重要的角色。SCADA系统是一种实时数据采集与控制系统，广泛应用于水处理、电力、制造业等行业。通过使用SCADA系统，企业能够实现对生产过程、设备、工业流程等的远程监控和数据管理。 本文所述的案例是在水处理行业中应用的SCADA系统，尤其在水厂的应用。水厂作为一种提供重要民生资源的设施，其自动化程度对于保证供水安全和效率具有重要意义。水厂的制水过程包括取水、输水、净化处理、水质检测等环节，需要精确和可靠的控制。因此，选择合适的控制系统对于确保水厂稳定运行至关重要。 在水厂控制系统中，PLC（Programmable Logic Controller）可编程逻辑控制器因其稳定性和灵活性被广泛采用。PLC是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统，它能够根据用户的编程来控制各种类型的机械或生产过程。 MDS无线数传电台作为通信设备，使得SCADA系统的控制指令和数据采集能够远距离传输。MDS电台提供了一种稳定、可靠的无线通信手段，尤其在地域分散的场景下，无线通信可以有效减少布线成本，提高系统的可维护性。 SCADA系统在水厂中的应用具体体现在以下几个方面： 1. 分散性要求：水厂的控制系统需要管理多个分散的水源井和补压井，每个地点的控制和监控需求各异，这就要求控制系统必须是分布式的，每个站点需要配备独立的PLC。 2. 集中监控：SCADA系统通过上位机组态软件RSView32，可以在中控室实现对水厂各个设施的集中监控，确保运行状态的实时了解和快速反应。 3. 小型化、集成化：水源井泵房内设备相对简单，所需的控制点数量不多，因此选用小型化、集成化、成本低廉的控制器更为经济。 4. 适应性：控制系统要适应四季变化的温度和随季节和日夜变化的供水量，确保稳定供水。 5. 逻辑控制为主：水厂控制大部份涉及对输水泵和配水泵的逻辑控制，这正是PLC的主要应用领域。 6. 可靠性与安全性：SCADA系统必须保证高可靠性，确保水厂的安全稳定运行，因为这对于公众利益至关重要。 7. 可维持性：系统具备故障自诊断功能，方便工程师进行维护。 8. 可扩展性：系统设计时需考虑未来可能的扩展，保证在水厂扩建时能够容易地进行系统升级。 9. 开放性：随着计算机和网络技术的发展，对SCADA系统上位机监控软件的开放性有更高的要求，如支持标准通信协议和操作系统平台，以实现与其他系统或设备的兼容和信息交互。 在杨庄水厂的应用案例中，基于罗克韦尔自动化技术的SCADA系统采用了19个PLC控制站，通过不同的通信方式进行数据的采集与控制命令的传递。这些通信方式包括以太网、DH+网、无线通讯和远程I/O网。以太网用于管理层，DH+网用于控制层，远程I/O网用于设备层。无线通讯通过PLC和MDS数传电台实现，满足了对分散地域的覆盖需求。 整个控制系统硬件的设计充分考虑了水厂的特殊需求，如地域分散性、集中监控、小型化、集成化、适应性、逻辑控制、可靠性、可维持性、可扩展性及开放性等，实现了高效率、低成本、安全稳定的水厂制水过程管理。 这项技术案例具体展示了如何将PLC和无线数传电台应用于水厂的SCADA系统中，同时体现了一套综合的自动化解决方案，不仅提高了生产效率和管理水平，也为类似行业提供了有益的参考和借鉴。