水源井智能控制系统

摘要：该文以某电厂水源供水系统为依托，利用PLC设计了一套水源井智能控制系统。鉴于电机启动时启动电流大等缺点，系统中采用了软启动器启动电机，考

虑到监控室距离控制现场比较远，采用无线GPRS通信方式实现了对水源井的集

中监控，从而提高了工作效率、保障了供水系统运行稳定可靠性。

关键词：PLC;水源井;GPRS通信;智能控制

0引言

工业用水对于火电厂中的大量火电机组具有非常重要的意义，而电厂的水源

井一般位于偏离厂区较远的区域，且具有一定的分散性，由此导致了相应的一系

列井群的管理控制问题。而由于成本、人员管理等局限性，对井群的传统控制方法，如人工控制法、有线监控法等都不能很好地满足对水源井群的实时监控需求

随着无线通讯技术的发展，无线移动分组数据交换技术(GPRS)的应用日趋成熟，

在此情况下，设计并实现了借助GPRS通信模块，采用基于PLC的水源井远程监

控系统。该水源井监控系统以无线通信和计算机网络为技术平台，无须搭建专门

的电缆系统，具有组网灵活、结构简单的优点。

本课题的研究内容是利用计算机和PLC设计一套水源井智能控制系统，该系

统以GPRS方式实现对水源井集中进行监控。整个控制系统包括总控室监控主站、通讯网络、水源井控制分站三部分。在系统的总控室上位监控主站中，设置监控

计算机1台，具有远程控制与就地控制功能。就地实时显示的系统运行参数有:

水源井的水位、电压、电流、出水压力、流量等，能够就地实时显示系统的工

作状态；远程集中监控各水源井运行状态、参数，控制各水源井的运行。水源井

具有下列保护功能:水井水位低、过流、过压、短路等保护功能，同时水泵的启

停平滑，无冲击。在通讯网络部分，监控中心与水源井终端之间采用GPRS方式

通信，用于完成中控室计算机与各水源井控制分站的数据通讯功能。水源井控制

分站，通过选用的监测系统运行的各类传感器实现数据的采集、转换和存储，

实现控制及报警等功能。各水源井设备的运行可实现独自监控，该部分主要通过

无线信道与监控中心微机进行数据通信。

1系统总体方案的确定

本水源井控制系统一共包括1个监控中心主站、14 个水源井控制子站。该系

统主要由总控室、通讯网络和水源井监控分站两部分组成。按功能可由监控中心、无线通信系统、现场终端、传感器及仪表等组成。

⑴监控中心：硬件由工业控制计算机、定向天线、UPS电源组成。软件选用WinXP为系统平台，组态王 6.53为应用平台，计算机与Internet相连接。完成各

水源井数据的实时采集、监测、控制及数据存储、数据查询等功能。

(2)无线通信系统:考虑到水源井群分布离散性及监控中心与井群的距离性等特点，本水源井监控系统采用了主从结构及无线实时监控方式。监控中心与水源井

终端之间采用GPRS通讯方式通信。监控中心为主站，水源井终端为从站。

(3)现场终端:现场控制终端的核心是PLC，主要完成各水源井相关数据的采集、转换、存储及报警、控制等功能，各水源井通过无线信道与监控中心微机进行数

据通信。

(4)传感器及仪表:现场信号经过变送器，输出标准信号，被PLC终端所接受。

1.1硬件总体框图

为满足系统的功能要求，监控分站的硬件总体框图。