基于以太网和现场总线的分布式系统集成设计

老厂 已建 的三个 子车 间 ， 送水泵房 和普通 快滤
池两个车间的底层 控制 器采用 了 日本三菱 Ａ 系列 Ｐ Ｃ和 Ｆ Ｌ Ｘ系列 Ｐ Ｃ； Ｌ Ｖ型滤池车间底层控制器采用
口压力 、 流量计 的流量读数 、 水质在线检测仪检测值 等） 进行采集 ， 向设 备发 出控制 指令 （ 设备 开 、 控 停 制， 阀门开 、 关控 制等 ） 发 出参 数值指 令 （ 和 变频 器
关 键 词 ： 系统 集成 ； 纤 以 太 网 ；７３ ０Ｐ Ｃ； Ｉ 水 泵 节 能 控 制 光 ￥ －０ Ｌ ｉ Ｘ； Ｆ 中 图分 类 号 ： Ｐ ９ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ： ００３ ３ （０ ０ ｌ － ９ － Ｔ ３３ Ｂ １０ － ２ ２ １ ） １ ０ ９０ ９ ０ ４
第３ ７卷
３ 系统 组 成 及 硬 件 结构
能仪表和设备进行 通信 ， 可加配 ＳＭ ＴＣ内存卡 以 ＩＡ Ｉ
３ １ 系统 组成 ．
满足数据存储需要 。监控 中心采用 功能完 善、 行 运
可靠 的美国通用 电气公 司的 ｉＩ ． ＦＸ ３ ０作监 控软件 。
本监控系统采用 了西门子公 司的中型 Ｐ ｃ Ｌ ——
１ 引 言
工程 内容主要包括五个 车间和 两个 清水 池 ， 五个车 间分别为配水 泵 房 车间 、 Ｖ型滤 池车 间 、 处 理车 预 间、 加药车间 、 泥处理 车 间。扩 （ ） 污 改 建完 成后 水 厂工艺 流程如 图 １ 所示 。
随着城市规模 的不断扩大和城市工业 的高速发 展， 城市用水量急剧增长。另一方 面， 随着人们生活
混 凝剂Ｐ ｃ 助 凝 剂Ｐ Ａ ＡＭ
０
原水 —
配水溢流井 Ｈ
格栅 Ｈ 预臭氧接触池Ｈ
机械混合池 Ｈ
絮凝池 Ｈ
平流沉淀
石 灰 Ｉ
Ｎ Ｈ 消 毒加ｃ 】
ｌ 鲨 ∑ 鲨 Ｉ
ＨＯ Ｏ
图 １ 水 厂 水 处 理 工 艺 流 程 图
２ 控 制 要 求
设备 的状 态 （ 备 的 开 、 、 障 报警 ， 设 停 故 阀门 的开 、 关、 到位等） 设备和仪表读数值 （ 电机 电流 、 出 、 泵 泵
内部的 Ｓ Ｌ数据 库来记 录 系统 的有 关 数据 和控 制 Ｑ 指令事件。
厂方要求 ， 为减少重复投资 ， 新厂监控系统 和老 厂监控系统要能够相互 集成 ， 现对全 厂生产现 场 实
收稿 日期 ：０ ００ －８ 修改稿 ） ２ １ －９ （ Ｏ
・
１０ ・ ０
化 工
自 动 化 及 仪 表
改善 ， 对水质的要求越来越高 ， 更希望 自来水可 以直 接饮用 。某水厂建 于 ８ ０年代 ， 过多次 建设 ， 有 经 现 供水规模为 ３ ２×１ ｍ ／ ， ３个车 间使用 国外 早 ０ ｄ 有 期 的监控系统 ， 具有一定 的 自动化水平 ， 当前需要进 行新一轮 的扩 （ ） ， 引入先进 的工 艺 和设备 ， 改 建 并 以满 足 城 市 对 供 水 量 和水 质 的 要 求 。扩 建 规 模 ２ ×１ ｄ， 其 供 水 规 模 达 到５ ０ ０ｍ ／ 使 ２×１ ｄ， ０ｍ ／
预 加Ｃ， ｌ
该厂原有三个车间使用的监控 系统为 国外早期 产品， 由于采用 了两种不同的工控产 品， 并且通信网 络落后 、 系统 扩 展性 差 、 据 传输 慢 、 护成 本 高ห้องสมุดไป่ตู้ 数 维
本文结合该厂扩 （ 建 对监控 系统 的建设需要 ， 改） 介 绍该厂分布式监控系统 的集成 没计 方案 、 件配置 硬 和软件设计。
蔡永昶
（ 顺德职业技术学院 电子与信息工程系， 广东 佛山 ５ ８０ ） ２３ ０
摘要 ： 针对某水厂扩（ 建 对原有监 控 系统集成 升级 的需要 ， 改） 设计 和 开发 了开放 式 的分布式控 制 系统 。
采 用 ｓ — ０ Ｐ Ｃ作 为 底 层 硬 件 ， Ｉ 作 为 上 位 机 监 控 平 台 ， 用基 于 光 纤 以 太 网 和 Ｐｏｂ ｓ现 场 总 线 的 网络 结 ７３ Ｌ ０ ｉＸ Ｆ 使 ｒ ｕ ｉ ｆ
了 Ａ Ｂ公 司的 Ｍ Ｄ Ｅ ＬＰ Ｃ 车间级监控 平 台采 Ｂ Ｏ Ｃ Ｌ Ｌ ， 用澳洲 ＣＴ公 司的 Ｃｔ ｔ ｉ ｉ ｃ 系统 。上位 机系统为澳 大 ｅ
利亚 Ｌ ＧＣ Ｏ ＩＡ公 司的 ＭＯ Ａ Ｃ系统 ， 是一个 运 行 ＳＩ 这 在 Ｕ Ｉ／ ｎ ０ ｓＮ Ｎ ｘ Ｗｉ ｗ Ｔ下的大型监控平 台软件 ， 过 ｄ 通
构， 实现 该 厂 监控 系统 的 集成 、 级 和 管 控 一 体 化 。详 细介 绍 了系统 的 集成 方 案 、 件 选 配 、 升 硬 软件 设计 及 水 泵优 化
运行 的控 制方案。系统稳定、 可靠、 易于扩展 且移植 、 数据传输速度快 ， 同时， 应用 中达到 良好的节能效果。 在
技 改 与 创 新
化 自 化 仪 ，０ ，７ １９— ２ 工 动 及 表 ２０ ３ １ ： １ １ （ ）９ ０
Ｃｏ ｔ ｌａ ｄ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｉ ｈ ｍｉ ａ Ｉ ｄ ｓ ｙ ｎ ｒ ｎ ｎ ｔ ｏ ｕ ｎｓ ｎ Ｃ ｅ ｃｌ ｎ ｕ ｔ ｒ
基 于 以太 网和 现 场 总 线 的 分 布 式 系统 集 成 设 计
输 出频率给定值 、 滤池 出水 调节 阀开度 等 ） 同时还 ，
要与地方水务集团生产调 度 中心 （ 控平 台为澳 洲 监
Ｌ ＧＣ Ｏ ＩＡ公 司的 Ｍ Ｓ Ｉ Ｏ Ａ Ｃ系统 ） 实现双 向数据通信 。 使扩 （ ） 改 建后 的新 厂成 为具有 先进 生产设 施和较 高 自动化水平的现代化水 厂。
￥ － ０系列 Ｐ Ｃ作为底层硬件 ， 系列 Ｐ Ｃ是 西门 ７３ ０ Ｌ 该 Ｌ
子公 司为 中大型应用场合 （ Ｏ点数达 ６ ３ ） １ ／ ５５ ６ 而设 计 的， 采用模块化设计 ， 可与其它 的功能模块进行灵