一、系統(tǒng)概述 內(nèi)蒙某企業(yè)雖就在黃河邊，但將黃河水直接作為飲用水資源還是存在問題。為解決礦區(qū)的該問題，企業(yè)在黃河邊打了8口深水井作為飲用水的水源井，分別采用5臺自耦控制柜和3臺變頻柜控制深水井泵。井口距中心控制室最遠(yuǎn)10Km，最近的也有5Km。井口與中心控制室間有鐵廠和洗煤廠等大型企業(yè)。該企業(yè)為合理利用水資源，并實(shí)現(xiàn)管控一體化，選定了北京安控科技發(fā)展有限公司的ECHO SCADA 系列產(chǎn)品，并最終實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)。 　　 二、技術(shù)難點(diǎn) 　　 ＊ 監(jiān)測點(diǎn)分散。水源井沿河岸零星分布，各井口之間都有很大的距離，是典型的分散式控制系統(tǒng)。 ＊ 自然環(huán)境惡劣。地理位置靠近西伯利亞，冬天最低溫度為零下30℃，最冷時(shí)可達(dá)零下40℃；夏季溫度較高，最高可達(dá)60 ＊ 干擾源多。水源井口有大功率電機(jī)和變℃；春秋天風(fēng)沙大。同時(shí)由于在戶外做水源井控制器用，還必須考慮防水。頻器，這些設(shè)備會對現(xiàn)場控制器產(chǎn)生電磁干擾；在井口和中控室間有大型廠礦，對系統(tǒng)的通訊傳輸也會產(chǎn)生干擾?，F(xiàn)場只提供380VAC電源，無接地等保護(hù)措施。 ＊ 通訊接口多樣化?，F(xiàn)場控制器需與變頻器通訊－RS485接口，與數(shù)傳電臺通訊－RS232接口，預(yù)留調(diào)試通訊接口－RS232接口。同時(shí)，現(xiàn)場控制器還需根據(jù)變頻器的控制規(guī)約，采集變頻器內(nèi)部數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)自耦控制柜和變頻柜的遙控起停，并能根據(jù)泵出口壓力自動PID調(diào)節(jié)變頻器的輸出，做到恒壓供水。 　　 三、解決方案 ECHO SCADA 系統(tǒng)是一個(gè)真正的分布式處理系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的每一臺計(jì)算機(jī)是一個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，分別執(zhí)行分配給它的任務(wù)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是不會因?yàn)槿魏我粋€(gè)節(jié)點(diǎn)的失敗而影響其他節(jié)點(diǎn)的正常工作。ECHO SCADA 通過客戶端/服務(wù)器模式進(jìn)行節(jié)點(diǎn)對節(jié)點(diǎn)的通訊，使網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的同步。本次水源井SCADA系統(tǒng)的需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)量包括： 　　 ＊ 壓力、液位、瞬時(shí)流量 ＊ 電機(jī)電流、電壓、電量參數(shù) ＊ 深水泵的遠(yuǎn)程控制 ＊ 變頻器PID調(diào)節(jié) 　　 1、使用產(chǎn)品 1） SuperE系列RTU（遠(yuǎn)程終端單元）。該系列產(chǎn)品具備寬溫、抗干擾、方便安裝、支持多種通訊方式的特點(diǎn)。具備PID調(diào)節(jié)、方便用戶二次開發(fā)也是該系列產(chǎn)品的又一特點(diǎn)。該系列產(chǎn)品安控公司具備完全知識產(chǎn)權(quán)。 　　 ＊ 采用先進(jìn)的32位芯片，嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，運(yùn)算速度為30MPIS。 ＊ 符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種編程語言。 ＊ 支持不大于30點(diǎn)的I/O信號數(shù)據(jù)采集、邏輯和過程控制等功能，有多種控制器類型可選，滿足用戶的不同需求。 A/D、D/A分辨率最高為16位。 ＊ 支持Modbus RTU/ASCII/TCP 、DNP3等通信協(xié)議，具有RS232、RS485、Ethernet等通訊接口。 ＊ 支持遠(yuǎn)程遙控、本地操作，可實(shí)時(shí)召測采集器數(shù)據(jù)。 ＊ 12VDC/24VDC供電，低功耗運(yùn)行，常規(guī)運(yùn)行1.5W。 ＊ 數(shù)據(jù)掉電保護(hù)時(shí)間10年，平均無故障時(shí)間（MTBF）為100000小時(shí)。 ＊ 電源、信號輸出輸入端均采取隔離保護(hù)，并與主控電路隔離。防雷擊、防浪涌。 ＊ 看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)功能，可長期保存設(shè)定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。 ＊ 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，一體化結(jié)構(gòu)，方便現(xiàn)場安裝及內(nèi)部硬件組態(tài)。 ＊ 元器件采用優(yōu)秀的工業(yè)級產(chǎn)品，經(jīng)過嚴(yán)格的測試和篩選。 ＊ 工作溫度-40～70ºC，工作濕度5～95%RH，防護(hù)等級IP65，適應(yīng)各種室外惡劣環(huán)境。 ＊ ECHO SCADA 組態(tài)軟件。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)靈活組態(tài)，支持多種通訊協(xié)議接入。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求功能的基礎(chǔ)上，用戶也可方便地進(jìn)行維護(hù)和二次開發(fā)。 　　 2） ECHO SCADA 組態(tài)軟件。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)靈活組態(tài)，支持多種通訊協(xié)議接入。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)要求功能的基礎(chǔ)上，用戶也可方便地進(jìn)行維護(hù)和二次開發(fā)。 　　 3） 數(shù)傳電臺。MDS 2710設(shè)計(jì)用于點(diǎn)到多點(diǎn)的情況，系統(tǒng)數(shù)據(jù)遙測/SCADA和自動分發(fā)、油田自動化、水和污水?dāng)?shù)據(jù)遙測/SCADA以及聯(lián)機(jī)事務(wù)處理應(yīng)用。MDS 2710收發(fā)信機(jī)具有很強(qiáng)的干擾處理能力，因面能擴(kuò)展數(shù)據(jù)發(fā)送范圍并加強(qiáng)數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性。 2、通訊模式 現(xiàn)場RTU需采集水源井的流量、壓力，并對變頻控制器進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。 　　 整個(gè)SCADA系統(tǒng)采用星型結(jié)構(gòu)，使用寬溫?zé)o線數(shù)傳電臺作為傳輸設(shè)備。每井口使用一套SuperE RTU，連接變頻器、現(xiàn)場儀表并通過數(shù)傳電臺上傳至中心控制室。中央控制室采用主站電臺接收數(shù)據(jù)，在工作站上顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并根據(jù)需求生成相應(yīng)報(bào)表，可根據(jù)需求打印輸出。 　　 3、系統(tǒng)功能 ＊ 現(xiàn)場控制器實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)，根據(jù)泵出口壓力自動調(diào)節(jié)變頻器頻率，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。 ＊ 現(xiàn)場控制器實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場防盜。 ＊ 現(xiàn)場控制器具備多個(gè)通訊端口，實(shí)現(xiàn)電臺通訊、變頻器通訊，并預(yù)留調(diào)試接口。 ＊ 現(xiàn)場控制器具備繼電器干觸點(diǎn)（觸電容量為220VAC，5A）輸出，以控制啟動柜的啟停。 ＊ 中控室實(shí)現(xiàn)水源井泵的無線遙控、遙測、遙訊，實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息。 ＊ 中控室顯示水源井的壓力、流量、電壓、電流，能夠遙控自耦柜啟停。 ＊ 中控室能夠遙控變頻器的頻率，監(jiān)視變頻器的頻率、輸出電壓、輸出電流、輸出功率等內(nèi)部參數(shù)。 ＊ 中控室實(shí)現(xiàn)了各類報(bào)表的生成、輸出。 　　 4、應(yīng)用效果評估 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測功能，將遠(yuǎn)端的錯(cuò)誤、報(bào)警及時(shí)傳回了中央控制室，使得工作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。這樣既節(jié)省了人工巡檢發(fā)生的成本，又提高了系統(tǒng)的安全性。該SCADA系統(tǒng)的投入實(shí)際應(yīng)用后，運(yùn)行穩(wěn)定，受到用戶的一致好評。 　　 四、特別鳴謝 感謝我們的合作伙伴天津優(yōu)力控公司完成該項(xiàng)目，并為我們提供的該應(yīng)用方案稿件。