某水廠按功能分為兩部分,，一部分是水源地；另一部分是水廠區(qū),，二者距離 2000m.水源地的任務(wù)是通過15臺深井泵對水廠區(qū)的蓄水池進(jìn)行供水,；而水廠區(qū)的任務(wù)是對水池的水進(jìn)行消毒處理，達(dá)標(biāo)后,，通過加壓泵向市區(qū)管路進(jìn)行恒壓供水,。
該廠有15口水源井（不含后期擴(kuò)容井）及1 個水廠，水源井潛水泵電動機(jī)容量為××KW,，配水廠內(nèi)有配水泵房×座,、清水池×座、變電站×個,、加氯間×座,，配水泵房內(nèi)有×臺配水泵，其中×臺為變頻調(diào)速泵,，×臺工頻泵,，加氯間有×臺加氯機(jī)，另外配水管網(wǎng)設(shè)有×個遠(yuǎn)端壓力測量點(diǎn),。
為了充分,、合理和科學(xué)地利用及調(diào)配水資源,，提高工作效率；同時考慮到此項(xiàng)目中的水源地與水廠調(diào)度中心有一定的距離（2 km）,，采用主,、從站PLC＋數(shù)傳電臺的數(shù)據(jù)傳輸方式，并以此為基礎(chǔ)搭建整個自來水廠的監(jiān)控系統(tǒng),。
同時針對水廠制供水過程的特點(diǎn)和對控制系統(tǒng)的功能要求,，并根據(jù)該廠的具體情況，決定采用西門子的S7－200和300系列PLC完成整個系統(tǒng)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)檢測,、數(shù)據(jù)處理及計(jì)量以及水源地現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與深井泵的控制.上位機(jī)軟件采用紫金橋軟件技術(shù)公司的紫金橋組態(tài)軟件3.6,，它具有設(shè)計(jì)起點(diǎn)高、適應(yīng)性強(qiáng),，應(yīng)用面廣的特點(diǎn),，已經(jīng)在國家“九五”項(xiàng)目、國家“863”計(jì)劃,、CIMS示范工程中發(fā)揮了 重要作用.軟件的安全性,、穩(wěn)定性和 先進(jìn)性都達(dá)到或超過了國內(nèi)外同類軟件的水平.價(jià)格與國內(nèi)外同類軟件相比更是有絕對的優(yōu)勢，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于供水,、石化,、煉油、冶金,、電力,、化工、汽車,、環(huán)保,、時政、交通,、智能樓宇,、水利等諸多行業(yè)。
水廠對控制系統(tǒng)的要求：
1,、分散性
此水廠最大的特點(diǎn)是地域分散.水源地距離廠區(qū)2公里,，同時各取水井之間相距500米以上，此外還要考慮到供水管網(wǎng)的各取壓點(diǎn),，這樣就造成整個系統(tǒng)I/O點(diǎn)分散,，因此需要分布式的具有SCADA功能的控制系統(tǒng).此外，控制功能也具有分散性,，如各配水泵,、水源井能分別地，互不影響地進(jìn)行起動或停止控制。
2,、小型化,、集成化
以水源井為例，泵房內(nèi)通常只有一口井,，對一臺泵的控制點(diǎn)數(shù)很少,，對于管網(wǎng)測壓點(diǎn)也很少.因此為了降低系統(tǒng)造價(jià)，控制系統(tǒng)需要小型化,、低成本同時性能穩(wěn)定的PLC控制器.我們選用西門子的S7－200系列,，它可以充分滿足工程的需要。
3,、集中監(jiān)控
為了節(jié)省人力,，降低噸水成本，水源井常常是無人值守,，操作人需要在主控室對整個水廠管網(wǎng),、取水泵站進(jìn)行集中監(jiān)控。
4,、自適應(yīng)性
水源井泵房內(nèi)環(huán)境溫度一年四季變化很大,，對于北方地區(qū)更是如此，此外供水量隨著季節(jié)和白天,、夜晚有很大變化,，控制系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)環(huán)境和供水量的變化，保持穩(wěn)定供水,。
5,、可擴(kuò)展性
系統(tǒng)應(yīng)采用具有一定標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用較為廣泛的軟硬件產(chǎn)品,，并考慮一定的余量,，為將來水廠的擴(kuò)建及系統(tǒng)的變更打下基礎(chǔ)。
系統(tǒng)構(gòu)成：
·控制系統(tǒng)硬件
在控制系統(tǒng)中,，用于各水源井泵站及配水泵房監(jiān)控的PLC采用西門子的S7－200系列（具體視點(diǎn)數(shù)規(guī)模而定）,，主控室PLC采用西門子的S7－300系列，各泵房的變頻器,、配電柜,、傳感器、儀表不在此方案列舉.主控室操作站計(jì)算機(jī)選用P4工控機(jī)無線通訊電臺采用美國MDS公司數(shù)字電臺MDS 2710.
·控制系統(tǒng)監(jiān)控組態(tài)軟件
水廠的人機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由位于水廠主控室的兩套裝有E爾組態(tài)軟件的計(jì)算機(jī)操作站（一用一備）組成.同時可以在廠內(nèi)各控制室,、站或辦公室安裝客戶端,，進(jìn)行遠(yuǎn)程、分布式監(jiān)控.操作站安裝Windows2000操作系統(tǒng)作為E爾運(yùn)行平臺.它可以提供監(jiān)視,、控制及數(shù)據(jù)采集等全部功能,，是一個使用方便、可擴(kuò)展性強(qiáng),、監(jiān)控性能高的監(jiān)控組態(tài)軟件.具有以下特點(diǎn)
1．網(wǎng)絡(luò)化體系結(jié)構(gòu)
2．高效性：具體體現(xiàn)在采集速度10ms以下,、歷史精度為1ms,、畫面刷新小于100ms、網(wǎng)絡(luò)通信延遲小于10ms
3．獨(dú)有的畫面導(dǎo)航樹功能
4．組件式結(jié)構(gòu),，易于為用戶定制開發(fā)
5．適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用
6．單機(jī)版便宜,，網(wǎng)絡(luò)版客戶端價(jià)格低
7．功能分層，可以在點(diǎn)一級,、數(shù)據(jù)庫腳本,、畫面腳本三個層面上實(shí)現(xiàn)你的計(jì)算式邏輯，前兩級計(jì)算可被多個用戶共享,，后一級可以實(shí)現(xiàn)客戶端特有邏輯（一般用于畫面）
通過組態(tài)可以方便地由主站PLC中獲取整個監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)及運(yùn)行數(shù)據(jù),。可以實(shí)時監(jiān)測水廠及水源地的各個現(xiàn)場數(shù)據(jù),、報(bào)警狀態(tài),；顯示與打印電流、壓力及流量等各種曲線及報(bào)表,，并將數(shù)據(jù)存入實(shí)時數(shù)據(jù)庫中,。此外，通過E爾強(qiáng)大的繪圖功能,，可以使界面更友好,、生動，且操作方便.通過人機(jī)交互,，可以方便地控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行,。
3．通訊
主、從站PLC的通信主要是完成水源地深井泵的控制及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集,。由于水源與水廠有一定的距離（2KM）,，采用無線數(shù)傳電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸具有費(fèi)用較低、組網(wǎng)方便,、數(shù)據(jù)量大,、實(shí)時性要求高、覆蓋范圍在50公里以內(nèi)建專網(wǎng)方式合算且不受制于人,十分適合城市供水的控制要求,。
控制系統(tǒng)功能
1.就地和遠(yuǎn)程控制方式.各配水泵,、輸水泵通過電氣控制柜上的選擇開關(guān)，可以選擇就地控制方式和遠(yuǎn)程控制方式,。遠(yuǎn)程控制是通過主控室計(jì)算機(jī)操作站由主站PLC控制泵啟停,，就地控制是用控制柜或現(xiàn)場操作箱上的按鈕控制泵的啟停。當(dāng)PLC處于編程狀態(tài)或出現(xiàn)故障時可以采用就在控制方式,。就地和遠(yuǎn)程控制方式相互切換不會影響同時到泵的運(yùn)行,。
2.互為備用.在控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)上，各配水泵、輸水泵都具有獨(dú)立的控制功能互為備用,，相互之間既可以在自動控制方式下實(shí)現(xiàn)任意組合聯(lián)鎖控制,，也可以地手動控制方式下獨(dú)立控制。同時中控室的兩臺操作站具有同等的功能且互為熱備,，當(dāng)一臺出現(xiàn)故障時也不會影響水廠的操作,。
3. 出水壓力自動設(shè)定
配水管網(wǎng)的壓力損失大小隨著供水量的變化而不同，供水量越大壓力損失也越大,。力了達(dá)到既滿足用戶對水壓穩(wěn)定的要求又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo),，根據(jù)出水量、出水壓力及各測壓點(diǎn)壓力測量值,，采用模糊控制的方法對出水壓力進(jìn)行自動設(shè)定,。
4. 豐富的畫面顯示功能
在主控室計(jì)算機(jī)操作站顯示的監(jiān)控畫面有工藝流程主畫面、工藝流程分畫面,、高低壓供電監(jiān)控畫面,、設(shè)備操作畫面、趨勢圖,、調(diào)用菜單畫面,、報(bào)警畫面、報(bào)表畫面,、防盜報(bào)警畫面,。操作人員通過調(diào)用這些畫面可以全面地了解水廠的運(yùn)行情況，并且很方便地對設(shè)備操作,。
5. 故障診斷與報(bào)警處理功能
在各設(shè)備的操作畫面中都列出其起動條件狀態(tài),，如：上電情況、通訊狀態(tài),、故障狀態(tài),、就地/遠(yuǎn)程狀態(tài)、熱繼狀態(tài)等.記錄報(bào)警發(fā)生時的有關(guān)信息,，如：故障標(biāo)簽名稱,、報(bào)警信息,、故障報(bào)警時間,、確認(rèn)報(bào)警時間等，并對報(bào)警信息進(jìn)行管理,。
6. 報(bào)表功能
本系統(tǒng)輸出的報(bào)表有以下若干種,，如輸水工藝參數(shù)日報(bào)表、配水工藝參數(shù)日報(bào)表,、輸水工藝參數(shù)月報(bào)表,、配水工藝參數(shù)月報(bào)表、水廠工藝參數(shù)年報(bào)表等等。
7. 遠(yuǎn)程監(jiān)控功能
采用基于C/S(客戶/服務(wù)器)架構(gòu)的組態(tài)軟件E爾3.6,，可以實(shí)現(xiàn)了對水廠的遠(yuǎn)程監(jiān)控,。操作人員可在中央控制室對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，同時公司經(jīng)理,、廠長,、工程師也可以在辦公室甚至家里監(jiān)控水廠的運(yùn)行情況。
