水厂自动化系统

一、水厂自动化系统包括滤池的全自动控制，加矾、加氯和加氨的自动控制，进、出水泵房的自动控制、沉淀池的自动控制，各配电系统的自动控制，同时由控制室计算机系统对整个水厂各部门的生产运行现状，进行全面的实时监测和控制。可完成以下功能：

1、显示功能：能形象、实时、动态显示各生产过程的主要技术参数，能显示所有设备的运行状态，能用趋势图显示某些重要参数的变化情况。

2、报警功能：当某一参数异常或设备故障，能给出声光报警，显示相应的提示信息和画面，并记录在报警数据库中，及时打印。

3、控制和操作功能：在中控室可对全厂任何一台可控设备进行控制和人工干预，能对各分控站PLC的参数进行设定和修改，在工程师站，可以对任何一个分控站进行编程或修改程序等。

4、数据库管理功能：建立生产数据库，存贮生产原始数据，供统计、分析用，建立事故数据库，记录各类错误、事故等。

5、数据处理功能：利用在线数据和数据库中的数据计算主要生产指标。

报表输出/打印功能：打印公司所需要的各类报表。

6、通讯功能：中控室所有信息均可送公司并接收公司总调度室的指令。

7、建立WEB服务器，所有的实时数据和统计分析数据均可通过企业内部网(Intranet)或互联网(Internet)查询，使各部门可以共享生产运行信息。

二、水厂自动化系统的使用可带来以下好处：

1、实现了生产过程的自动化，优化了制水过程，降低了劳动强度，提高了管理水平。

2、节约了用水，减少了药耗、能耗和漏耗，提高了水质、供水安全以及经济效益。

3、建立以水平衡，药平衡和电平衡为三条主线的供水变动成本分析，提高水处理的运行效率和水厂的经济效益。

管网压力、流量、水质测控终端（RTU）

1、概况：

YY-2000P双通信RTU是采用德国西门子公司S7-224XP PLC为核心设计的品牌数据采集器，针对管网压力、流量、水质等数据监测的特点，该端机可以支持数传电台和GPRS/CDMA/GSM数据传输，具备停电告警、蓄电池供电和浮充电，就地保存24~96小时历史数据等非常实用功能。该系列的RTU结构合理，安装维护方便，已被广泛应用于自来水公司管网监测、井群控制等多种SCADA应用场合，该产品功能强大，核心模块为国际品牌，产品标准化好，具有通用性，扩充灵活，可用梯形图编程，足够满足用户最苛刻的应用功能要求，并可以保证未来相当长的时间内，仍然具备良好的扩展能力和先进性，从而最大限度地保护了用户的投资，使之能够产生最大的效益。 

 2、YY-2000P端机的主要性能指标：

(1)采用小型PLC为核心设计的RTU，支持信道备份功能。可以同时支持数传电台和GPRS或CDMA 数据传输，实现通信信道的备份工作模式，具备停电告警、蓄电池供电和浮冲电，就地保存 96小时历史数据等功能。  

(2) 主CPU模块：进口西门子S7-226/S7-224XP或同类型同档次产品，自由口通信协议。允许在线编程设置，远程诊断；内置14路开关量输入，10路开关量控制输出，全部带有光电隔离；

(3) 终端系统模块化，可以通过增加其它功能模块或组网方式进行扩展；

(4) 模拟量输入模块： 4路输入(可扩充)，±10V/4-20mA，12位分辨率；

(5) 每种模块应配置测试点、状态的LED指示，包括I/O状态和诊断设备故障的LED指示。

(6) 光电隔离,光电隔离保护≥3000V；

(7) 路脉冲量输入：流量计累计输出，30KHz以下；

(8) 工作温度-10℃--60℃；

(9) 置锂电池，具有掉电数据保护功能；

(10) 端机具有脱机独立工作的功能，脱机后端机仍可自动定时采集并存储数据，以保证联网时能提供连续的数据；

(11) RTU具有模块式供电电源，外部电源为交流220V，允许电压波动范围为195V-264V，允许频率波动范围为47-53Hz，同时提供保证RTU工作不少于8小时的后备电源。工作电压DC24V；电源应具有限流装置和过电压保护装置。

(12) 现场仪表电源由RTU站供给。

(13)采用标准机箱，壁挂机箱必须用膨胀螺丝紧固在墙壁，施工必须稳固安全。安装维护方便，产品标准化好，具有通用性，扩充灵活。

3、硬件设计

YY-2000P型测控终端机属于PLC型的测控终端，也称为PLC数据采集器，它由国外的PLC为核心进行设计，通信方式可以为GPRS、CDMA、短信、数传电台等。

YY-2000P端机用德国西门子（SIEMENS）公司的PLC集成开发，专用于供水流量、压力、水质的数据终端站，作为一个被普遍使用的国际名牌产品，西门子PLC的设计及质量是举世公认的。该PLC的CPU和I/O模块都采用拔插式，扩展安装非常方便，稳压电源选用高性能带浮冲功能开关电源，在市电状态时，自动向蓄电池充电，当市电停电时，自动逆变，通过蓄电池来进行工作；GPRS DTU采用工业级的模块设计，RTU的主要元器件采用CMOS器件，采用低功耗设计，端站的安装工艺采用烟囱原理设计，散热良好，可以在温度-30℃～75℃、湿度10%~95%的环境下长期稳定可靠工作。

4．采集控制单元PLC

采集控制单元PLC的主要技术指标和功能

（1）内置16位微处理器，0.37us指令周期；

（2）8KB程序内存，4KB数据内存，带有电池后备；

（3）实时时钟功能；

（4）RS232/RS485），可支持自由口通信方式，可以与任何通信协议公开的其他设备、控制器进行通信，可以由用户自己定义通信协议，因此使可通信范围大大增加，系统配置更加灵活、方便。

（5）通信介质：GPRS、CDMA、无线电台、双绞线、微波等；

（6）通信协议：三遥通信协议、PPI、MPI或其他公开的标准通信协议；

（7）自带PID控制器；

（8）工业级的工作温度范围；

（9）功能全面的编程指令及开发工具：符合IEC 1131-3标准的开发语言(功能块图、梯形图、顺序控制表等)，内置丰富的预制函数库，可以快速可靠的实现回路调节、诊断等复杂功能；

（10）允许用户在现场进行功能更改、编程诊断；

（11）状态和故障显示：LED显示器显示硬件、编程、外围设备和电池故障，并显示操作状态，例如：运行（RUN）、停止（STOP）等，并可通过编程，把这些状态或故障信号传送给中心台，方便用户监测PLC的运行状态；

（12）系统安装方便：S7-224 XP CPU和各种I/O模块的安装都是拔插式，很简单地将模块卡装在导轨上即可。系统总线集成在模块上，模块与CPU之间和模块与模块之间都是通过总线连接器相连。

（13）扩充方便：在标准配置无法满足的情况下，可以通过扩充PLC机架/子模块单元的方式增加系统规模。

（14）模拟量输入模块： 2路(可扩展到28路)，±10V/4-20mA，12位分辨率，转换时间≤100ms；

（15）开关量输入：14路，带光电隔离，光电隔离保护≥3000V；

（16）开关量输出：10路，带光电隔离，光电隔离保护≥3000V；

（17）模拟量输出模块：可扩展到8路，±10V/4-20mA，0-10mA，12位分辨率，转换时间≤100ms；

（18）脉冲量输入：4路高速计数，30KHz以下；

（19）仪表接线端子排；

（20）工作电压：        24VDC；

（21）停电处理：        可充电池/UPS；

（22）工作温度范围：    -30℃～75℃；

（23）工作相对湿度：10%~95%