SCADA系统应用

SCADA系统应用研究

摘要：详细介绍了水厂scada系统的特点、结构、组成和应用效果。该系统可以实时监控水厂的运行，对加强水厂管理，节能降耗，提高了信息化、自动化水平、减轻劳动强度等发挥了重要作用。 关键词：供水行业；水厂；scada系统

随着供水事业的发展，信息化水平也在不断提高，实时数据采集和监控系统（scada）在供水行业的应用也越来越普遍。深圳市平湖自来水公司苗坑水厂的scada系统于2007年建成，该自控系统网络型式采用总线结构，软件采用北京亚控的组态王，采用gprs远程读数，该系统建成以来对加强水厂管理，提高了信息化、自动化水平、减轻工人劳动强度等发挥了重要作用。[1] 1scada系统的主要特点：

以数据库服务器为基础，具有强大的数据分析能力，数据可长期保存，并支持客户——服务模式，支持多台客户端。 网络拓朴采用分布式、层次化结构，可由多个拓朴结构组成，能适应从单个工厂到多系统集团的不同需求。

具有多种模式客户端，可适应不同部门的不同客户要求。 系统具有良好的开放性和拓展性，支持dde、opc等各种接口，能与多种软件进行数据交换。 实时采集数据，数据永远在线。 2scada系统的结构和组成 2.1scada系统的结构

系统采用profibus-dp现场总线的分布式控制系统。该系统最底层是设备控制层，主要完成现场设备的控制和检测。第二层为监控层，主要完成全厂水处理的在线监测，并向设备控制层下达控制指令。该系统包括：profibus-dp现场总线、1个监控总站、6个现场分站、1个现场子系统。监控总站包括监控总站和dlp电视墙显示系统。6个现场分站包括备用水源泵房分站plc1、加药分站plc2、加氯分站plc3、反应沉淀池分站plc5、送水泵房分站plc6、回收池分站plc7。滤池和反冲洗子系统采用ppi网络，该子系统包括滤池分站plc4、6个滤池单元子站plc4_1~plc4_6、1个反冲洗泵房子站plc4_7。

网络结构：监控总站及各分站之间采用现场总线profibus-dp网络连接，传输速率为12mbit/s。滤池和反冲洗子系统采用ppi网络连接，传输速率为187.5kbit/s。 2.2系统各组成部分说明 [1] 2.2.1监控总站

监控总站设有2台监控计算机，1台a3彩色打印机，1台a3激光打印机，1块2×4dlp电视墙显示屏。二台计算机一台在线监控全厂工况，一台用于生产管理。监控计算机具有：1、实时显示全厂的工艺流程、参数、主要设备的运行情况；2、在线更改工艺参数、控制主要设备运行；3、故障报警、记录，工艺参数记录，工艺曲线记录等功能。打印机可定时或手动打印生产报表、事故报表和各种记录曲线。电视墙显示屏动态显示全厂的工艺流程和主要设

备的运行情况以及视频监视画面。 2.2.2现场分站

现场分站由备用水源泵房分站plc1、加药分站plc2、加氯分站plc3、反应沉淀池分站plc5、送水泵房分站plc6、回收池分站plc7组成。各分站由西门子simatic s7-200 plc和eview hmi（人机界面）组成。

各分站功能为：a、独立控制各工段现场设备；b、采集各工段在线仪表的信号和设备的运行情况，并通过profibus-dp网络传递给监控总站；c、在hmi上显示工艺流程、设备状态、显示/修改该工段工艺参数、操作工艺设备。各分站plc相对独立，可脱离网络自动控制或手动控制各工段设备。 2.2.3现场子系统

滤池和反冲洗子系统由滤池分站plc4、6个滤池单元子站plc4_1~plc4_6和1个反冲洗泵房子站组成。滤池分站plc4由西门子simatic s7-200 plc和eview hmi（人机界面）组成。该分站为profibus-dp一个从站节点，同时又为该子系统的ppi主站。滤池单元子站plc4_(1-6)由西门子simatic s7-200 plc和eview hmi（人机界面）组成。反冲洗泵房子站plc4_7由西门子simatic s7-200 plc和eview hmi（人机界面）组成。各子站为该子系统的ppi从站。

滤池分站的主要功能为：a、协调各滤池单元的反冲洗；b、控制反冲洗水泵和反冲洗鼓风机。c、将各个滤池的运行状态、运行

参数通过profibus-dp网络传递给监控总站。

滤池单元子站的主要功能为：a、控制各个滤池的自动/手动运行；b、设定各个滤池的运行参数；c、采集各个滤池的运行参数，并通过ppi网络传输给滤池分站plc4。 系统结构如图1所示。 图1全厂自动控制系统图 3系统的扩展

为进一步提高信息化、自动化水平，又在另一座旧水厂的滤池和供水泵房实施了改造，同时又在管网上布置了20个监控点，采用gprs远程传递方式，具有实时压力数据监测、瞬时流量监控、累计流量监控功能。 4应用效果

系统建成以来，提高了信息化水平和自动化程度，对提高水厂的管理水平和节能降耗发挥重要作用，减轻了劳动强度，提高了劳动生产率。在管网方面，水压控制更为精准，降低了漏耗。 5scada系统进一步发展的建议 需要加强和改善以下功能：

（1）各项生产数据分析功能还需增强； （2）对物料工单的管理功能还未实现； （3）水厂化验室数据管理功能还未实现；

（4）具备一定的自我检测和故障报警功能，但还不完善； （5）良好的防雷和应急电源功能还不完善；

（6）两座水厂间和水厂和管网间的联系还不紧密，需加强整体性能；

（7）scada系统应与gis系统结合，整体考虑信息化建设、调度功能和节能降耗分析。 6结语

scada自动化系统实现了对各水处理设备和和生产过程的自动监控，对提高水质、节能降耗，提高管理水平和劳动生产率有重要作用。、 参考文献

[1] 崔福义，彭永臻，南军. 给排水工程仪表与控制(第二版)[m].北京:中国建筑工业出版社,2006