介绍s7-200西门子plc和无线数传电台的scada系统在水厂中的应用
一、概述
某自来水厂控制系统由分布在十几公里内5个深井取水泵站、储水池、用户管网组成。整个供水系统的高低落差达150米左右，由于供水系统的组成及地形结构的特殊性，过去人工监控，给生产管理、供水调度带来诸多不便。
实施了微机监控后，它能实时监测供水系统的主要工艺参数（如压力、流量、水位、电压、电流等），控制深井泵、监视泵机的运行状态，同时提供生产管理所需的报表、曲线、数据查询等功能。它的运行对供水系统的安全生产、科学调度有着重要的意义。
二、系统组成
微机监控系统采用主从结构、分布式无线实时监控方式（简称scada），如图1所示。
系统主要由监控中心、无线通信系统、现场监控终端、传感器及仪表四部分组成。
监控中心：由微机、mcgs组态软件，无线数传电台、全向天线、模拟屏及ups组成，主要完成各现场终端数据的实时采集、监测、控制、数据存储、打印报表、数据查询等功能。
无线通信系统：监控中心与各泵站终端之间采用无线方式通
讯。监控中心为主动站，其它终端副站为被动从站，该系统采用无线电管理委员会给定的数据频率，以一点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。
现场监控终端：核心为plc，是一个智能设备，它有自己的cpu和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警、控制等功能，并通过无线信道与监控中心微机进行数据通信。根据监控中心的命令分别完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。
传感器及仪表：是plc监测现场信号的“眼睛”，现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换，才能输出标准信号，被plc终端所接受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。

 

 

水源井输水泵的控制
　　l 手动控制。操作员根据清水池液位对输水泵进行启动和停止操作。
　　l 自动控制。plc根据清水池液位及各输水泵起动水位和停止水位，对处于自动方式的输水泵进行启动和停止操作。
三、现场plc终端
现场plc监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证，选用西门子s7-200系列plc作现场终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等特点，非常适合小规模的现场监控。
1、plc硬件设计
现场某一终端需测控开关输入信号，开关输出信号路，模拟量输入信号。因此，我们选用s7-212基本单元，模拟输入扩展单元（em231），模拟输出扩展单元（em232）。满足现场要求。
2、通讯接口
从站中plc与电台通讯： s7-214plc基本单元提供一个rs-485接口，为了与无线信道的数传机（电源、数传电台）相连，我们专门设计了rs- 485接口的专用modem，并采用光电隔离技术，使二者在电气上完全独立，避免相互干扰，由于数传机发射时需要rts信号，而rs-485接口又不提供 rts信号，解决这个问题有两处方法。其一，由无线modem根据plc的发射信息产生rts信号，这就要求该modem必须智能化，同时plc在发送信息之前需先与modem通信，让其输出rts信号，并回送rts已产生信息，然后plc再发送现场信息。其二，采用plc的某一i/o输出点，产生rts 信号，由plc在发送信息前现接通该点，控制数传机发射，延时一段时间后（电台建立载波时间），再发送信息。后一种方法简单、实用，较好的解决了无线通信的接口问题。