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杭州余杭水务公司 311100
摘要：针对供水企业供水生产中的落后调度模式，开发了一种基于PLC控制的无线调度系统，系统包含了调度中心控制系统、井群遥控系统及配套电气控制拒。利用无线通信，实现对整个井群的设备状态监视、生产调度以及安全预警。利用可视化指令、使调度过程图文和声音互补，系统具备可追溯性。该系统实现了调度指令的计算机管理及井群的全面管理，实现了减员、增效、降低劳动强度、保障生产安全的目的。
1、引言
本自来水公司供水生产和输送时需要使用移动设备配合作业。传统的生产调度方下，调度员在中控室口头下达指令。在实际生产中，通过语音传达作业指令而造成失误的情况时有发生，直接影响正常生产同时作业指令的下达和完成情况无记录，调度工作没有可追溯性。为从根本上改变原有的生产模式，给水厂相继应用了多种调度系统，随着科技的进步，这种调度系统经历了从单板机到现有的基于PLC的无线调度系统的转变。现有的基于PLC的无线调度系统与强电、传动、仪表等系统共同组成供水生产管理的有力武器，取得了良好的社会效益和经济效益。
2、工艺简介
深井是用来抽取地下水的，由潜水泵和配套电气控制柜组成。供水调度的过程是：调度中心发出指令给井群调度系统，井群调度系统转发调度指令到各个深井，深井执行开关或采集数据的任务后反馈实时地信息给井群调度系统，井群调度系统再将数据反馈给调度中心。使用两级无线系统的原因是由于无线通信采用公共信道且距离远，从抗干扰的角度出发的。
3、系统方案与使用方法
3.1系统结构
方案的总体思路是：使用计算机控制的无线调度系统控制井群遥控系统以便管理生产，同时将操作人员的所有操作都记录下来形成电子报表使调度具有可追溯性。本无线调度系统包含了调度中心控制系统、井群遥控系统及配套电气控制柜。调度中心控制系统负责编辑计划指令并下达给井群遥控系统以及接受返回的仪表及设备的状态和数据。
调度中心下达的指令直接显示在井群遥控系统终端的液晶屏上，使井群遥控系统的操作人员照单操作彻底改变了传统的调度人员口头下达指令的模式。井群遥控系统主要由无线数
传设备（MDS2710c无线数传电台），PLC、计算机主机、LCD显示屏组成。深井的配套电气柜通过小型PLC使用无线的方式实现水泵设备的遥开、遥关及反馈深井仪表数据、设备的状态及安全状态，进行信号双向传输。
数传电台是通信的桥梁。通信采用主从方式，从站用于接收并执行主站命令，并把相关信息返回到主站。即信息的发起方为主站，从站只有在接收到主站的信息后才向主站回传信号及数据。当主站发送命令时，先发给井群控制系统，井群控制系统把所收到的数据再转发出去。从站对收到的数据进行判断，进而完成相应的动作。从站回传数据仍然通过井群遥控系统完成，井群遥控系统起“传话”功能，其可靠性决定了整个系统的可靠性。此外，为了便于故障诊断，井群遥控系统需要对所接收到的数据进行判断，并在异常时给出指示，以便上作人员及时查找故障点。
3.2系统的硬件构成
调度中心控制系统主要由调度系统服务器和客户端、中心通信控制器、网络设备及配套软件等组成。服务器与井群遥控系统经通讯控制器以RS232协议进行通信。
井群遥控系统由无线数传设备（MDSEL7052无线数传电台），PLC、计算机主机、LCD显示屏组成。两部分组成。考虑到井群遥控系统的地位和作用，其可靠性和准确性成为重中之重，因而在选择上要特别注重其抗干扰能力。
众所周知，数传电台有很多种。本系统选用DATA数据传输电台EL7052，其工作频率范围为200-240MHz，接口数据传输速率可达38200 bps，空中数据传输速率为9 600 bps，信道带宽为12.5 kHz，采用DB-25连接器的RS-232串行接口与其它设备通信，工作环境温度范围宽，工作电源电压为10}30VDC。该数传电台性能稳定可靠，抗干扰能力强，即使在较为恶劣的环境下也能正常工作。
控制器采用适合于工业环境的PLC，本系统选用CPM2AH-20CDR，是一种整体式PLC，其体积小、性能价格比高，采用交流220 v电源供电，工作电压范围较宽，从85 vAC至264 v AC，带有一个RS-232接口。连接数传电台，无需安装扩展通讯模块，由基本单元即可完成，非常适合于本系统。基本单元有12个输人点、8路继电器输出，完全满足井群遥控系统显示输出要求。
4、系统软件设计
4.1井群遥控系统PLC的软件设计
井群遥控系统的主要作用是得到深井信息并完成通信接力，使调度系统与深井的数据传输顺利完成。另外还可对主站、从站的通信状态做出判断，并告知值班人员。因此程序包括两个部分。一个部分为通信程序，即把接收到的数据再转发出去，另一个部分为故障诊断程序，即对主站或者从站的通信状态进行判断，并给出报警输出。在本系统中，因为调度中心主站和深井从站采用主从控制方式，调度中心计算机每次主动发送起动、停止和巡检信号，从站在接收到信号以后才会发回相应的现场信息，而井群遥控系统则处于等待巡检状态，所以井群遥控系统程序包括信息来源识别（判断接收到的信号来自主站还是从站）、信息的转发以及对主站和从站进行巡检。
4.2程序特点
本程序以PLC的串口通讯为核心进行开发和设计，程序条理清晰，易于后期编辑和修改，运行稳定，保证了信息交换的准确性和实时性。同时，为了便于发现远程控制设备故障或者有断电现象，程序中设有主、从站定时判断功能，当设定时间内无响应信息（主站定时发送信号向现场读取信息，从站收到信息后未能及时返回信息），则可以判断出某一方出现异常，立即给出报警信号，给维护带来了方便。
5、结束语
针对供水生产中远程调度的要求，使用基于PLC与MDSOEM系列数传电台的遥控系统，是对旧的生产模式的变革。系统自投人运行以来，工作稳定可靠，运行良好，提高了供水的自动化水平和生产效率，降低了劳动强度和生产成本，节约了维护费用。与此同时，管理人员能够及时掌握现场的信息，有效地进行实时监控。该系统实用性强、性价比高、控制准确，为实现远程供水的自动化、智能化提供了极佳的范例。
参考文献：
[1]张树全.关于基础设施市场化改革成功条件的思考[J].阿坝师范高等专科学校学报，2012年
[2]李伯华，曾菊新. 农村公共物品供给多元化研究——以江汉平原农村饮水安全为例[J]；安徽农业大学学报（社会科学版），2011 年
[3]谢新民，蒋云钟，闫继军，等.水资源实时监控管理系统理论与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[4]刘舜.PLC模块在供水调度中的应用[J]. 科技咨询，2010
摘要：针对供水企业供水生产中的落后调度模式，开发了一种基于PLC控制的无线调度系统，系统包含了调度中心控制系统、井群遥控系统及配套电气控制拒。利用无线通信，实现对整个井群的设备状态监视、生产调度以及安全预警。利用可视化指令、使调度过程图文和声音互补，系统具备可追溯性。该系统实现了调度指令的计算机管理及井群的全面管理，实现了减员、增效、降低劳动强度、保障生产安全的目的。
1、引言
本自来水公司供水生产和输送时需要使用移动设备配合作业。传统的生产调度方下，调度员在中控室口头下达指令。在实际生产中，通过语音传达作业指令而造成失误的情况时有发生，直接影响正常生产同时作业指令的下达和完成情况无记录，调度工作没有可追溯性。为从根本上改变原有的生产模式，给水厂相继应用了多种调度系统，随着科技的进步，这种调度系统经历了从单板机到现有的基于PLC的无线调度系统的转变。现有的基于PLC的无线调度系统与强电、传动、仪表等系统共同组成供水生产管理的有力武器，取得了良好的社会效益和经济效益。
2、工艺简介
深井是用来抽取地下水的，由潜水泵和配套电气控制柜组成。供水调度的过程是：调度中心发出指令给井群调度系统，井群调度系统转发调度指令到各个深井，深井执行开关或采集数据的任务后反馈实时地信息给井群调度系统，井群调度系统再将数据反馈给调度中心。使用两级无线系统的原因是由于无线通信采用公共信道且距离远，从抗干扰的角度出发的。
3、系统方案与使用方法
3.1系统结构
方案的总体思路是：使用计算机控制的无线调度系统控制井群遥控系统以便管理生产，同时将操作人员的所有操作都记录下来形成电子报表使调度具有可追溯性。本无线调度系统包含了调度中心控制系统、井群遥控系统及配套电气控制柜。调度中心控制系统负责编辑计划指令并下达给井群遥控系统以及接受返回的仪表及设备的状态和数据。
调度中心下达的指令直接显示在井群遥控系统终端的液晶屏上，使井群遥控系统的操作人员照单操作彻底改变了传统的调度人员口头下达指令的模式。井群遥控系统主要由无线数
传设备（MDS2710c无线数传电台），PLC、计算机主机、LCD显示屏组成。深井的配套电气柜通过小型PLC使用无线的方式实现水泵设备的遥开、遥关及反馈深井仪表数据、设备的状态及安全状态，进行信号双向传输。
数传电台是通信的桥梁。通信采用主从方式，从站用于接收并执行主站命令，并把相关信息返回到主站。即信息的发起方为主站，从站只有在接收到主站的信息后才向主站回传信号及数据。当主站发送命令时，先发给井群控制系统，井群控制系统把所收到的数据再转发出去。从站对收到的数据进行判断，进而完成相应的动作。从站回传数据仍然通过井群遥控系统完成，井群遥控系统起“传话”功能，其可靠性决定了整个系统的可靠性。此外，为了便于故障诊断，井群遥控系统需要对所接收到的数据进行判断，并在异常时给出指示，以便上作人员及时查找故障点。
3.2系统的硬件构成
调度中心控制系统主要由调度系统服务器和客户端、中心通信控制器、网络设备及配套软件等组成。服务器与井群遥控系统经通讯控制器以RS232协议进行通信。
井群遥控系统由无线数传设备（MDSEL7052无线数传电台），PLC、计算机主机、LCD显示屏组成。两部分组成。考虑到井群遥控系统的地位和作用，其可靠性和准确性成为重中之重，因而在选择上要特别注重其抗干扰能力。
众所周知，数传电台有很多种。本系统选用DATA数据传输电台EL7052，其工作频率范围为200-240MHz，接口数据传输速率可达38200 bps，空中数据传输速率为9 600 bps，信道带宽为12.5 kHz，采用DB-25连接器的RS-232串行接口与其它设备通信，工作环境温度范围宽，工作电源电压为10}30VDC。该数传电台性能稳定可靠，抗干扰能力强，即使在较为恶劣的环境下也能正常工作。
控制器采用适合于工业环境的PLC，本系统选用CPM2AH-20CDR，是一种整体式PLC，其体积小、性能价格比高，采用交流220 v电源供电，工作电压范围较宽，从85 vAC至264 v AC，带有一个RS-232接口。连接数传电台，无需安装扩展通讯模块，由基本单元即可完成，非常适合于本系统。基本单元有12个输人点、8路继电器输出，完全满足井群遥控系统显示输出要求。
4、系统软件设计
4.1井群遥控系统PLC的软件设计
井群遥控系统的主要作用是得到深井信息并完成通信接力，使调度系统与深井的数据传输顺利完成。另外还可对主站、从站的通信状态做出判断，并告知值班人员。因此程序包括两个部分。一个部分为通信程序，即把接收到的数据再转发出去，另一个部分为故障诊断程序，即对主站或者从站的通信状态进行判断，并给出报警输出。在本系统中，因为调度中心主站和深井从站采用主从控制方式，调度中心计算机每次主动发送起动、停止和巡检信号，从站在接收到信号以后才会发回相应的现场信息，而井群遥控系统则处于等待巡检状态，所以井群遥控系统程序包括信息来源识别（判断接收到的信号来自主站还是从站）、信息的转发以及对主站和从站进行巡检。
4.2程序特点
本程序以PLC的串口通讯为核心进行开发和设计，程序条理清晰，易于后期编辑和修改，运行稳定，保证了信息交换的准确性和实时性。同时，为了便于发现远程控制设备故障或者有断电现象，程序中设有主、从站定时判断功能，当设定时间内无响应信息（主站定时发送信号向现场读取信息，从站收到信息后未能及时返回信息），则可以判断出某一方出现异常，立即给出报警信号，给维护带来了方便。
5、结束语
针对供水生产中远程调度的要求，使用基于PLC与MDSOEM系列数传电台的遥控系统，是对旧的生产模式的变革。系统自投人运行以来，工作稳定可靠，运行良好，提高了供水的自动化水平和生产效率，降低了劳动强度和生产成本，节约了维护费用。与此同时，管理人员能够及时掌握现场的信息，有效地进行实时监控。该系统实用性强、性价比高、控制准确，为实现远程供水的自动化、智能化提供了极佳的范例。
参考文献：
[1]张树全.关于基础设施市场化改革成功条件的思考[J].阿坝师范高等专科学校学报，2012年
[2]李伯华，曾菊新. 农村公共物品供给多元化研究——以江汉平原农村饮水安全为例[J]；安徽农业大学学报（社会科学版），2011 年
[3]谢新民，蒋云钟，闫继军，等.水资源实时监控管理系统理论与实践[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[4]刘舜.PLC模块在供水调度中的应用[J]. 科技咨询，2010