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【摘 要】 本文通过介绍了城镇供水的自动化测控系统的原理，主要分析了PLC変频调控技术的应用，并且对其在城镇供水中的城镇自动化测控系统的组成、功能、作用进行分析，供水自动化测控系统是实现城镇供水现代化管理的重要手段，而且主要将趋向于智能化。
【关键词】 自动化测控系统；城镇供水；应用；发展方向
引言：
城镇供水自动化测控系统是一个集散控制系统，其主要特点是范围变化大，若干个测控点分布在从1～100km不等的范围内。所以，这就需要加强对城镇工水中的自动化测试进行有机的联系起来，从而更好的促进城镇供水系统的有序运行。如何使其在一定的经济效益下，对城镇供水采取最有效，最经济的方式显得极其重要的。
一、自动化测控系统的原理
城镇供水自动化测控系统可以采用无线数据通讯方式或无线、有线相结合的方式，综合运用现代通讯技术、电子技术、计算机软件等技术。供水自动化测控系统由各个测控子站和监控中心（供水调度SCADA系统）组成，各个测控子站的数据采集终端采集压力、流量、水位、水处理信号等各种数据，供水站及有关部门分析和决策取用，在提高工作效率的同时，保证供水的质量，满足城镇人们日益增加的用水需求。
二、自动化测控系统组成
城镇自动化测控系统由各个测控子站和监控中心组成。其中，测控子站包括蓄水池自控系统、管网测压测流系统、深水井机泵变频恒压自控系统、蓄水池安防视频报警系统等系统。监控中心在城镇供水站建立供水中心调度室和供水监控中心模拟屏显示系统，模拟显示各测控子站监测参数和机组运行情况，更加实时有效的显示所有数据、图像，能很清楚的显示供水工程调度监测的数据和图像。通过这种自动化测控系统可以更好的完成视频现场信号监视。
我国未来将会实现信息化带动工业化，引领国民经济跨越式发展。这一时期也将给我国工业自动化技术的革新带来新的发展机遇，将为新一代工业控制计算机技术的更新换代提供良好的发展机遇，商用化前景将是十分广阔的。以Compact PCI总线技术为核心，覆盖Compact PCI、PXI和ATCA的新一代工控机技术。
三、自动化系统功能
该系统选用国产中源变频器。该系统中具有功能：
（一）自动切换变频/工频运行功能
变频器提供三种不同的工作方式供用户选择：
基本工作方式。变频器根据其输出频率对泵进行固定驱动，其他辅助泵的启停进行控制。也就是在变频器的输出频率达到最大频率时，对一台辅助泵工频启动运行，在变频器的输出频率达到最小频率时则停止最后启动的辅助泵。由此控制增减工频运行泵的台数。2.交替方式。变频器对驱动某台泵进行固定，在输出频率下确保辅助泵工频的运行，和前一种方式之间的差异是如果前一次泵启动的顺序是泵1→泵2，下一次启动顺序变为泵2→泵1。3.直接方式。变频器在信号输入时启动第一台泵，变频器在该泵达到最高频率时切换到工频运行，然后通过对下一台泵变频运行的启动，相反当泵停止条件成立时，先停止最先启动的泵。
（二）PID的调节功能
由压力传感器反馈的水压信号直接送入PLC的A/D口，设定给定PID参数值、压力值，并通过PLC计算在实际运行中，可以通过切换泵的操作完成系统控制，系统参数的调整，确保完整的系统控制响应。
（三）PLC变频器的控制
现在，交流变频技术是自动恒压供水系统应用的电动机调速采用的主要的装置，而对于系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可以对泵组、阀门进行逻辑控制，同时也可完成系统的数字PID调节功能，可以实时监控系统中的控制点和各种运行参数，同时还能对系统运行工况的CRT画面显示、打印报表及故障报警等功能的是实现。自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。
PLC作为几个系统的控制部分，将接收到的压力传感器反馈信号与预设值作比较、数据处理，并发出逻辑控制命令，控制变频器输出频率的高低，改变水泵快慢转速，从而实现管网的恒压供水。
首先确定一个压力值p，该压力值为正常情况下保证相对泵站垂自距离最大的用户能正常用水的管网压力值、设3台水泵分别为1#泵，2#泵，3#泵，正常供水时只需2台水泵，其工作过程如下：
先由变频器起动1#泵变频运行，如管网水压大于P，则PLC输出指令控制变频器减小输出频率，降低水泵转速，最终保证管网水压等于p；如管网水压小于p，则变频器增大频率输出，水泵转速升高，保证管网水压等于p。当频率降到一定值，管网水压仍高于P时，系统延时1分钟后则自动停掉2#泵，并将1#泵由工频运行转换为变频运行，继续保持水压为p，如此循环。
变频器故障状态逻辑缺陷。针对变频器故障判断存在逻辑缺陷的状况，如果在调试阶段发现这一问题，可将变频器的实际工作状态和变频器故障检测结果一起综合作为故障判定的条件，避免了变频器因为自身故障而无法发出或者诊测不到自身故障时导致系统出现故障判定遗漏。对原来结构不做改动，采用增加补丁程序的方法，采集变频器程序传递出来的实际工作状态，经过综合逻辑判断对变频器的实际状态进行全面监控，同时对相关程序进行调整，可保证系统满足设计功能，修正方法如图2所示。
（四）通讯功能
该系统具有计算机的通讯功能，PLC变频器均提供有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200PLC或三菱FX可编程控制器可以与一套或多套系统进行通讯，利用计算机同时可以监测：电流、电压、频率、转速、压力等也可以控制变频器的各类参数。通过GPRS无线数据服务系统或者Internet网络可以把水厂及管网采集的数据传输到监控中心的网络数据服务器上，监控中心SCADA系统服务器通过将各水厂以及管道的相关参数通过通讯网络实时监控直接将经过处理后现场数据显示在计算机屏幕上，将各种必要的工况图直观的显示出来。目前监控中心（供水调度SCADA系统）可以实现数据实时监测与处理等功能。同时采用闭环和开环控制等控制方式，对遥控命令及执行情况进行存档备查，都是源于其自动控制功能。
此外该系统还具有手动/自动操作，故障报警，运行状态，电流，电压、频率状态显示缺水保护等功能。
四、自动化测控技术的发展方向及应用
水廠、蓄水池、管网测控点在城镇供水自动化测控系统投入后对生产运行情况能很好的实现测控，可以自动控制水处理设备和深井机泵等设备；通过移动通讯网络可以直接将各测控子站现场检测的数据发送到相关管理人员的移动电话上，这种方式可以让相关人员随时随地的掌握供水和设备网的运行情况，更好的对水厂生产和供水管网监控的统一，供水的稳定性和安全性大大的提高了，更好的对供水系统的正常运行和管理进行时效性的保障。该系统采用PLC控制变频器实现调速恒压供水，使用方便，工作可靠，系统压力恒定，控制效果良好，系统采用闭环控制，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。
五、结束语
采用PLC和变频器为核心部件构成的变频恒压供水系统，实用性很强，很好的开辟了供水领域的技术革新的途径。通过城镇供水自动化测控系统的应用证明，城镇供水自动化测控系统不仅有很好的应用前景对于实现供水管网统一调度，保证供水管网安全，加强城镇资源统一管理，实现城镇供水管理现代化的重要手段都是相当有发展前途的。
参考文献：
[1]李海斌.自动化测控系统在农村供水中的应用[J].陕西水利，2011，02：157-158.
[2]赵琰.城市供水管网监测自动化系统研究[D].西安理工大学，2009.
[3]毛东.城镇水厂智能监控系统[D].太原理工大学，2008.
【关键词】 自动化测控系统；城镇供水；应用；发展方向
引言：
城镇供水自动化测控系统是一个集散控制系统，其主要特点是范围变化大，若干个测控点分布在从1～100km不等的范围内。所以，这就需要加强对城镇工水中的自动化测试进行有机的联系起来，从而更好的促进城镇供水系统的有序运行。如何使其在一定的经济效益下，对城镇供水采取最有效，最经济的方式显得极其重要的。
一、自动化测控系统的原理
城镇供水自动化测控系统可以采用无线数据通讯方式或无线、有线相结合的方式，综合运用现代通讯技术、电子技术、计算机软件等技术。供水自动化测控系统由各个测控子站和监控中心（供水调度SCADA系统）组成，各个测控子站的数据采集终端采集压力、流量、水位、水处理信号等各种数据，供水站及有关部门分析和决策取用，在提高工作效率的同时，保证供水的质量，满足城镇人们日益增加的用水需求。
二、自动化测控系统组成
城镇自动化测控系统由各个测控子站和监控中心组成。其中，测控子站包括蓄水池自控系统、管网测压测流系统、深水井机泵变频恒压自控系统、蓄水池安防视频报警系统等系统。监控中心在城镇供水站建立供水中心调度室和供水监控中心模拟屏显示系统，模拟显示各测控子站监测参数和机组运行情况，更加实时有效的显示所有数据、图像，能很清楚的显示供水工程调度监测的数据和图像。通过这种自动化测控系统可以更好的完成视频现场信号监视。
我国未来将会实现信息化带动工业化，引领国民经济跨越式发展。这一时期也将给我国工业自动化技术的革新带来新的发展机遇，将为新一代工业控制计算机技术的更新换代提供良好的发展机遇，商用化前景将是十分广阔的。以Compact PCI总线技术为核心，覆盖Compact PCI、PXI和ATCA的新一代工控机技术。
三、自动化系统功能
该系统选用国产中源变频器。该系统中具有功能：
（一）自动切换变频/工频运行功能
变频器提供三种不同的工作方式供用户选择：
基本工作方式。变频器根据其输出频率对泵进行固定驱动，其他辅助泵的启停进行控制。也就是在变频器的输出频率达到最大频率时，对一台辅助泵工频启动运行，在变频器的输出频率达到最小频率时则停止最后启动的辅助泵。由此控制增减工频运行泵的台数。2.交替方式。变频器对驱动某台泵进行固定，在输出频率下确保辅助泵工频的运行，和前一种方式之间的差异是如果前一次泵启动的顺序是泵1→泵2，下一次启动顺序变为泵2→泵1。3.直接方式。变频器在信号输入时启动第一台泵，变频器在该泵达到最高频率时切换到工频运行，然后通过对下一台泵变频运行的启动，相反当泵停止条件成立时，先停止最先启动的泵。
（二）PID的调节功能
由压力传感器反馈的水压信号直接送入PLC的A/D口，设定给定PID参数值、压力值，并通过PLC计算在实际运行中，可以通过切换泵的操作完成系统控制，系统参数的调整，确保完整的系统控制响应。
（三）PLC变频器的控制
现在，交流变频技术是自动恒压供水系统应用的电动机调速采用的主要的装置，而对于系统的控制装置采用PLC控制器，因PLC不仅可以对泵组、阀门进行逻辑控制，同时也可完成系统的数字PID调节功能，可以实时监控系统中的控制点和各种运行参数，同时还能对系统运行工况的CRT画面显示、打印报表及故障报警等功能的是实现。自动恒压供水系统具有标准的通讯接口，可与城市供水系统的上位机联网，实现城区供水系统的优化控制，为城市供水系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。
PLC作为几个系统的控制部分，将接收到的压力传感器反馈信号与预设值作比较、数据处理，并发出逻辑控制命令，控制变频器输出频率的高低，改变水泵快慢转速，从而实现管网的恒压供水。
首先确定一个压力值p，该压力值为正常情况下保证相对泵站垂自距离最大的用户能正常用水的管网压力值、设3台水泵分别为1#泵，2#泵，3#泵，正常供水时只需2台水泵，其工作过程如下：
先由变频器起动1#泵变频运行，如管网水压大于P，则PLC输出指令控制变频器减小输出频率，降低水泵转速，最终保证管网水压等于p；如管网水压小于p，则变频器增大频率输出，水泵转速升高，保证管网水压等于p。当频率降到一定值，管网水压仍高于P时，系统延时1分钟后则自动停掉2#泵，并将1#泵由工频运行转换为变频运行，继续保持水压为p，如此循环。
变频器故障状态逻辑缺陷。针对变频器故障判断存在逻辑缺陷的状况，如果在调试阶段发现这一问题，可将变频器的实际工作状态和变频器故障检测结果一起综合作为故障判定的条件，避免了变频器因为自身故障而无法发出或者诊测不到自身故障时导致系统出现故障判定遗漏。对原来结构不做改动，采用增加补丁程序的方法，采集变频器程序传递出来的实际工作状态，经过综合逻辑判断对变频器的实际状态进行全面监控，同时对相关程序进行调整，可保证系统满足设计功能，修正方法如图2所示。
（四）通讯功能
该系统具有计算机的通讯功能，PLC变频器均提供有RS232或485接口PLC可选用西门子的S7-200PLC或三菱FX可编程控制器可以与一套或多套系统进行通讯，利用计算机同时可以监测：电流、电压、频率、转速、压力等也可以控制变频器的各类参数。通过GPRS无线数据服务系统或者Internet网络可以把水厂及管网采集的数据传输到监控中心的网络数据服务器上，监控中心SCADA系统服务器通过将各水厂以及管道的相关参数通过通讯网络实时监控直接将经过处理后现场数据显示在计算机屏幕上，将各种必要的工况图直观的显示出来。目前监控中心（供水调度SCADA系统）可以实现数据实时监测与处理等功能。同时采用闭环和开环控制等控制方式，对遥控命令及执行情况进行存档备查，都是源于其自动控制功能。
此外该系统还具有手动/自动操作，故障报警，运行状态，电流，电压、频率状态显示缺水保护等功能。
四、自动化测控技术的发展方向及应用
水廠、蓄水池、管网测控点在城镇供水自动化测控系统投入后对生产运行情况能很好的实现测控，可以自动控制水处理设备和深井机泵等设备；通过移动通讯网络可以直接将各测控子站现场检测的数据发送到相关管理人员的移动电话上，这种方式可以让相关人员随时随地的掌握供水和设备网的运行情况，更好的对水厂生产和供水管网监控的统一，供水的稳定性和安全性大大的提高了，更好的对供水系统的正常运行和管理进行时效性的保障。该系统采用PLC控制变频器实现调速恒压供水，使用方便，工作可靠，系统压力恒定，控制效果良好，系统采用闭环控制，参数超调波动范围小，偏差能及时进行控制。
五、结束语
采用PLC和变频器为核心部件构成的变频恒压供水系统，实用性很强，很好的开辟了供水领域的技术革新的途径。通过城镇供水自动化测控系统的应用证明，城镇供水自动化测控系统不仅有很好的应用前景对于实现供水管网统一调度，保证供水管网安全，加强城镇资源统一管理，实现城镇供水管理现代化的重要手段都是相当有发展前途的。
参考文献：
[1]李海斌.自动化测控系统在农村供水中的应用[J].陕西水利，2011，02：157-158.
[2]赵琰.城市供水管网监测自动化系统研究[D].西安理工大学，2009.
[3]毛东.城镇水厂智能监控系统[D].太原理工大学，2008.