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，并最終實現(xiàn)既定目標。 　　 二、技術難點 　　 ＊ 監(jiān)測點分散。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℃，最冷時可達零下40℃；夏季溫度較高，最高可達60 ＊ 干擾源多。水源井口有大功率電機和變℃；春秋天風沙大。同時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，預留調(diào)試通訊接口－RS232接口。同時，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)是一個真正的分布式處理系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡的每一臺計算機是一個獨立節(jié)點，分別執(zhí)行分配給它的任務，這種結構的優(yōu)點就是不會因為任何一個節(jié)點的失敗而影響其他節(jié)點的正常工作。ECHO SCADA 通過客戶端/服務器模式進行節(jié)點對節(jié)點的通訊，使網(wǎng)絡上的節(jié)點共享數(shù)據(jù)，實現(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、瞬時流量 ＊ 電機電流、電壓、電量參數(shù) ＊ 深水泵的遠程控制 ＊ 變頻器PID調(diào)節(jié) 　　 1、使用產(chǎn)品 1） SuperE系列RTU（遠程終端單元）。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。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。該系列產(chǎn)品安控公司具備完全知識產(chǎn)權。 　　 ＊ 采用先進的32位芯片，嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)，運算速度為30MPIS。 ＊ 符合IEC61131-3標準，支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種編程語言。 ＊ 支持不大于30點的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。 ＊ 支持遠程遙控、本地操作，可實時召測采集器數(shù)據(jù)。 ＊ 12VDC/24VDC供電，低功耗運行，常規(guī)運行1.5W。 ＊ 數(shù)據(jù)掉電保護時間10年，平均無故障時間（MTBF）為100000小時。 ＊ 電源、信號輸出輸入端均采取隔離保護，并與主控電路隔離。防雷擊、防浪涌。 ＊ 看門狗及數(shù)據(jù)掉電保護功能，可長期保存設定參數(shù)及歷史數(shù)據(jù)。 ＊ 工業(yè)標準設計，一體化結構，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)過嚴格的測試和篩選。 ＊ 工作溫度-40～70ºC，工作濕度5～95%RH，防護等級IP65，適應各種室外惡劣環(huán)境。 ＊ ECHO SCADA 組態(tài)軟件。系統(tǒng)可實現(xiàn)靈活組態(tài)，支持多種通訊協(xié)議接入。在實現(xiàn)系統(tǒng)要求功能的基礎上，用戶也可方便地進行維護和二次開發(fā)。 　　 2） ECHO SCADA 組態(tài)軟件。系統(tǒng)可實現(xiàn)靈活組態(tài)，支持多種通訊協(xié)議接入。在實現(xiàn)系統(tǒng)要求功能的基礎上，用戶也可方便地進行維護和二次開發(fā)。 　　 3） 數(shù)傳電臺。MDS 2710設計用于點到多點的情況，系統(tǒng)數(shù)據(jù)遙測/SCADA和自動分發(fā)、油田自動化、水和污水數(shù)據(jù)遙測/SCADA以及聯(lián)機事務處理應用。MDS 2710收發(fā)信機具有很強的干擾處理能力，因面能擴展數(shù)據(jù)發(fā)送范圍并加強數(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，并對變頻控制器進行PID調(diào)節(jié)。 　　 整個SCADA系統(tǒng)采用星型結構，使用寬溫無線數(shù)傳電臺作為傳輸設備。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)，在工作站上顯示實時監(jiān)控數(shù)據(jù)，并根據(jù)需求生成相應報表，可根據(jù)需求打印輸出。 　　 3、系統(tǒng)功能 ＊ 現(xiàn)場控制器實現(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，實現(xiàn)恒壓供水。 ＊ 現(xiàn)場控制器實現(xiàn)現(xiàn)場防盜。 ＊ 現(xiàn)場控制器具備多個通訊端口，實現(xiàn)電臺通訊、變頻器通訊，并預留調(diào)試接口。 ＊ 現(xiàn)場控制器具備繼電器干觸點（觸電容量為220VAC，5A）輸出，以控制啟動柜的啟停。 ＊ 中控室實現(xiàn)水源井泵的無線遙控、遙測、遙訊，實時顯示報警信息。 ＊ 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)。 ＊ 中控室實現(xiàn)了各類報表的生成、輸出。 　　 4、應用效果評估 系統(tǒng)實時監(jiān)測功能，將遠端的錯誤、報警及時傳回了中央控制室，使得工作人員能及時發(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)的投入實際應用后，運行穩(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)力控公司完成該項目，并為我們提供的該應用方案稿件。