网站原创摘 要 ： 为了实现泵站的自动化和管理运行的现代化,设计其远程监控系统.系统采用西门子可编程逻辑控制器作为现场控制装置,完成数据采集、处理和控制.应用G 网络与企业信息网进行无缝连接,实现远程监控.详细介绍了系统的硬件构成、软件设计.实际应用表明,该系统稳定可靠,操作简单,实现了泵站的监控.
Abstract： In order to achieve automation and modernization of management for pumping station, a remote monitoring system is designed. Siemens programmable logic controller acts as field control devices to plete the data acquisition, processing and control. G work and enterprise information works are connected seamlessly to achieve remote monitoring. The system's hardware structure, software design are introduced in details. Practical application shows that the system is reliable, simple operation, to achieve a pumping station monitoring.
关 键 词 ： 泵站；远程监控系统；可编程逻辑控制器；G网络
Key words： pumping station；remote monitoring system；programmable logic controller；G work
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）11-0203-02
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作者简介：张庆华（1978-）,女,甘肃渭源人,学士,讲师,主要从事机械工程及自动化；宋军平（1975-）,男,甘肃渭源人,讲师,主要从事区域经济学研究.
0 引言
随着科学与技术的不断发展,企业的自动化程度越来越高.远程监控是指通过网络对生产现场的监视和控制,使得生产人员不必亲临现场就可获取重要生产数据和设备运行状态,进行远程设备控制和故障诊断；管理人员可根据远端现场生产状况及时调整生产计划,从而实现企业内部信息的最大化利用[1].有线和无线是实现远程监控两大手段,由于泵站通常远离水厂,且较偏僻,所以很多情况下采用无线手段.G网络是一种稳定可靠的无线通信网络,短信息怎么写作（S）使用G网络的公共控制信道传输用户信息,传输速度快,数据传输便宜,通过S实现现场与监控中心之间的实时通信.
1.设计背景及硬件构成
某水厂的原水取自水库,经过处理后向城市供水,由于建厂年代较早,水库地处偏僻,泵站的日常管理基本上靠人工巡查,既费力费时,又不能实时掌握泵站的运行状况.为此,对泵站进行自动化改造,实现远程监控.水库有两条输水管,4个机组,为2用2备,无间断供水.每台泵的流量Q等于4500m3/h,电机功率P等于38kw,使用6kv电压直配.根据现场情况和设计要求,设计如下的控制方案.
图1 是其中一组水泵的电气原理图,两台水泵交替使用,一是延缓其寿命,二是当其中一台故障时可以切换到另一台继续工作.因为是高压供电,所以所选用的断路器、接触器,软启动器和保护器都是高压器件.具体的工作流程是：先由软起动器（J2）起动电机,达到起动时间后,旁路接触器（KM1）闭合,电机正常工作；当电机（M1）工作一段时间后停机,然后自动起动备用电机,如此完成一工作周期.此外,电机保护器检测（KEG1）到电机发生故障时,则无条件切换到备用电机工作.
图2为控制原理图.
从上图2可以看出,采用西门子S7-200系列的PLC作为控制器,S7-200是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化.S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能[2].系统对管道压力和流量、供电和电机故障信息的采集,对采集到的数据进行实时处理,完成对水泵的控制,状态的显示.为了方便现场调试和管理,设计了就地触摸屏监控系统.外置式G调制解调器通过成熟的G网络,实现泵站与控制中心的通信,完成日常管理信息的交换.系统配备了蓄电池,当主电源出现故障时,以便向控制中心发送消息,及时维修.
2.系统软件开发
泵站控制系统的主要任务是根据控制中心的命令,控制水泵向净水厂提供水源,同时对泵站的供电、水泵运行状况等信息进行实时采集和处理,并以短信息形式定时或实时向中心发送信息,实现泵站无人职守.
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2.1 S工作原理 短信息怎么写作（S）是目前应用广泛的无线通信方案之一,它利用信令信道传输,直接把要发的信息加上目的地址发送到短信息怎么写作中心,由怎么写作中心再发给最终的信宿,具有实现简单、通信成本低、频谱利用率高、保密性好等特点,应用广泛[3].
对短信息的控制有三种方式：Block Mode、基于AT指令的PDU Mode和基于AT指令的Text Mode.使用Block Mode需要厂家提供驱动支持,目前PDU Mode已经取代了它.Text Mode只能发普通的ASCII字符,PDU Mode可以发送包括声音、图片和其他编码的字符（如中文）.对于只是传输少量的英文字符和数字,应用Text Mode就可以了,结合泵站的具体情况,系统采用此模式,通过AT指令完成信息的设置、读取和发送等.
2.2 自由口模式与通信协议 在S7-200 PLC中,自由口模式允许应用程序控制其通信端口,在此模式下使用自定义的通信协议实现与多种智能设备（如变频器,调制解调器,条码阅读器等）的通信[4].要使能自由口模式,需要使用特殊存储器字节B30（端口0）和B130（端口1）,并结合相应的控制字.
为了使泵站与控制中心能有效地进行信息交换,根据泵站的特点和控制要求,对短信息的接收和发送格式进行了约定,也就是规定了通信协议.PLC发送信息指令格式和PLC接收指令格式如图3、图4.另外,泵站系统短信息发送规则是,一是开机和关机；二是系统出现故障,如供电,水泵故障等；三是定时发送；四是控制中心要求发送.
2.3 PLC软件设计 根据泵站的设计要求和工艺,采用面向过程的方法,编写功能函数,然后由主函数统一调用.PLC软件设计流程图如图5所示.
2.4 触摸屏监控界面开发 系统选用台达电子集体公司生产的高性能触摸屏AE57,应用配套的软件开发操作界面.根据系统的工艺要求和控制要求,开发的界面有启始界面、模式选择界面（图6）、自动运行界面（图7）、手动操作界面,报警界面和帮助界面等等.
3.结束语
基于G网络的远程泵站监控系统,拓宽了控制系统的视野与作用范围,为实现企业的管理控制一体化、实现远程监视和操作提供了基础条件.另外,相关人员还可以通过手机随时随地监控泵站相关设备运行,提高了泵站的运行维护水平,具有良好的经济效益和社会效益,在泵站监控系统中有着较好的应用前景.从实际运行结果看,该系统工作可靠,为企业节省了人力和物力.