s7-200 plc在鐵路供水系統(tǒng)中的應用

一、概述

　　某鐵路供水系統(tǒng)由分布在十幾公里內10個深井取水泵站、4個增壓泵站、多個儲水池、水塔及用戶管網組成。整個供水系統(tǒng)的高低落差達150米，由于供水系統(tǒng)的組成及地形結構的特殊性，過去人工監(jiān)控，給生產管理、供水調度帶來諸多不便。

　　實施了微機監(jiān)控后，它能實時監(jiān)測供水系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)（如壓力、流量、水位、電壓、電流等），控制深井泵、增壓泵的開停，監(jiān)視泵機的運行狀態(tài)，同時提供生產管理所需的報表、曲線、數(shù)據(jù)查詢等功能。它的運行對供水系統(tǒng)的安全生產、科學調度有著重要的意義。

二、系統(tǒng)組成

　　微機監(jiān)控系統(tǒng)采用主從結構、分布式無線實時監(jiān)控方式（簡稱scada），如圖1 所示。

　　系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、無線通信系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)控終端、傳感器及儀表四部分組成。

　　監(jiān)控中心：由微機、無線數(shù)傳機、全向天線、模擬屏及ups組成，主要完成各現(xiàn)場終端數(shù)據(jù)的實時采集、監(jiān)測、控制、數(shù)據(jù)存儲、打印報表、數(shù)據(jù)查詢等功能。

　　無線通信系統(tǒng)：監(jiān)控中心與各泵站終端之間采用無線方式通訊。監(jiān)控中心為主動站，其它終端副站為被動從站，該系統(tǒng)采用無線電管理委員會給定的數(shù)據(jù)頻率，以一點對多點的方式與從站通訊，監(jiān)控中心為全向天線，各副站為定向天線。

　　現(xiàn)場監(jiān)控終端：核心為plc，是一個智能設備，它有自己的cpu和控制軟件，主要完成現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集、轉換、存儲、報警、控制等功能，并通過無線信道與監(jiān)控中心微機進行數(shù)據(jù)通信。根據(jù)監(jiān)控中心的命令分別完成系統(tǒng)自檢、數(shù)據(jù)傳送、控制輸出等任務。

　　傳感器及儀表：是plc監(jiān)測現(xiàn)場信號的“眼睛”，現(xiàn)場所有信號都需經過傳感器及儀表的轉換，才能輸出標準信號，被plc終端所接受。系統(tǒng)主要測量電壓、電流、液位、壓力、流量及耗電量等參數(shù)。

三、現(xiàn)場plc終端

　　現(xiàn)場plc監(jiān)控終端是工業(yè)現(xiàn)場與監(jiān)控中心之間的橋梁紐帶，一方面它采集現(xiàn)場儀表、變送器、設備運行狀態(tài)等信號，另一方面它又與監(jiān)控中心通訊，執(zhí)行有關命令。現(xiàn)場終端一般無人值守。因此，終端機的性能和質量對系統(tǒng)的可靠性影響很大。經充分論證，選用西門子s7-200系列plc作現(xiàn)場終端具有較高的性能價格比，它具有體積小、易擴展、性能優(yōu)等特點，非常適合小規(guī)模的現(xiàn)場監(jiān)控。

　　1、plc硬件設計

　　現(xiàn)場某一終端需測控開關輸入信號12路，開關輸出信號14路，模擬量輸入信號9路。因此，我們選用s7-214基本單元，一塊繼電器輸出擴展單元（em222），三塊模擬輸入擴展單元（em231）。這樣系統(tǒng)共有開關輸入14路，開關量輸出18路，模擬量輸入信號9路，滿足現(xiàn)場要求。