6ES7214-1AD23-0XB8詳細使用

本監控系統可實現如下功能：
1.對電泵實現五重保護，即對過壓、過流、三相不平衡、缺相和空抽實現自動保護。
2.電泵可根據山上水位、流量、壓力、溫度、泵運行時間等參數控制泵、閥、電機、風機等設備運行。也可以將水位、流量、壓力、溫度、泵、閥、電機、風機等設備信息遠傳/遠控。遠傳/遠控距離可達幾十米、幾公里、幾十公里、幾百公里距離不限。根據水位的高低自動開停。
3.設備可與電泵同步開停。
4.可實時顯示電機的三相電壓、三相電流、揚水壓力、水池水位、揚水量和用電量等數據。
5.具備與上級給水集中監控系統的通訊擴展能力，一旦需要，只需增加通訊設備即可實現給水系統故障自動報警，系統實現“狀態修”，遠程抄（水、電）表等功能，即全線給水小站實現集中監控。一、深水井監控系統
深水井揚水系統一般采用電機帶動電泵從地下或大型水庫中取水方式，而對于動力系統（電機、電泵等）和水下的實際情況有較少的測量數據，造成動力系統非科學化的使用而易損害，和局部能源的浪費。我公司研制揚水系統深井載波監控裝置。綜合監測給水泵房中，井下電機轉速、相序、繞組溫度、機泵振動、水位、泵出口壓力，井上的電壓、電流、功率、功率因數、電量、水塔水位、電機絕緣、水質余氯、供水流量、供水噸位等，而井上與井下裝置間采用380V工業電力載波通信，不另接其它通訊線纜，井下裝置的結構采用可重復密封防水方式，做到防水、防潮、防露。除了監測外，還需進行必要的開、停泵和故障保護回路的控制。整套裝置可以有效的節能，包括省電節水，節約人力資源。可建立一套主站系統，終端以一口井或一個取水點為單元，通信方式可采用無線GPRS、電臺、有線電話、紅外掌上電腦等。該項目將有效的解決井下參數檢測,優化系統運行，實現揚水設備狀態修，有效降低故障率，減輕勞動強度，節約維修費用，節能降耗，達到科學管理，**供水、確保人身安全。
功能特點
1、裝置實施380V動力潛水電纜線載波通信，配合專用通信電纜，實時采集管井、潛水泵、電機的轉速、相序、繞組溫度、振動、管井液位、揚水壓力、水塔/水池水位、三相電壓、電流、電量、功率、φ、余氯（4～20Ma）、電網頻率、開機、停機、故障等信號，并設有一定的冗余；
2、 對深井揚水系統實施遙測、遙控、遙信、遙調，達到管井和揚水設備的自動優化運行控制，避免大馬拉小車，管井過量開采；
3、裝置具有自動、手動、定時開停機三種控制狀態，適用不同環境狀態的控制需求；
5、裝置實施*的自動控制保護，具有分析、診斷、跳閘和報警等功能，提示設備故障或壽命期的臨界值，主保護類型有：泵**壓、缺相、短路、過載、欠載、絕緣**限、繞組溫度**高、相序錯。后備保護有：電壓過高/低、功率因數過低、機泵振動**限、絕緣降低、繞組溫度較高、電機功率過高/低、流量/壓力/繞組溫度/水位變化的不穩定保護等。
6、裝置具有自診斷保護功能，可對相關傳感器、上/下位機、通信網絡定期巡檢，并顯示故障。下位機和傳感器各路供電電源都加自恢復保險，確保下位機的性；
7、裝置具有三種通信方式，232與掌上電腦通信；232通過MODEM、電話線與遠程PC機的通信；485通過普通電纜線與遠程PC機的通信,實現數據處理和集中調度；
8、通過PC機、掌上電腦,和控制面板根據不同級別的權限對裝置參數、數據進行設定、查詢、采集和控制，具體設定包括保護級別轉換、控制時間設定、控制和保護界定值的設定等；
9、 裝置設置漢字圖文液晶顯示，可進行巡顯、定顯、故障**前顯、定位顯示；
10、裝置具有數據采集、處理、存儲和輸出功能；
11、裝置具有可靠的抗干擾、防雷擊功能；
12、主站系統的管理功能，如建立泵的特性曲線，電機和水泵的起停過程曲線；泵流量、揚水壓力、電量、電壓、電流、電網頻率、轉速、繞組溫度、電機絕緣、管井水位、泵機振動、耗電指標等曲線；
二、 潛水電機遙控裝置系統功能
1. 井上上位機與井下下位機間采用電力線載波通信方式，減少通信線纜
2.裝置的下位機采集電機的轉速(脈沖)、相序、繞組溫度（鉑電阻）、系統的振動（0～5V）、液位（4～20Ma）、壓力（4～20Ma）信號,5種類型6個傳感器；上位機基本設置中，采集水塔/水池水位（0～10 Ma）、三相電壓（0～5V）、電流（0～5A）、絕緣（4～20Ma）、余氯（4～20Ma）、電網頻率（4～20Ma）信號。而在特定設置下（無下位機的情況），還可采集轉速、相序、繞組溫度、系統振動等信號。在用戶擴展設置下，還可測2路4～20Ma、1路0～10 Ma傳感器信號；上下位機對傳感器的信號都采用模擬、數字濾波，調零、線性放大，10位AD轉換。
3. 記錄電機起動過程 ：在電機起動的前5秒，每隔20ms測量電流、每100ms測一次轉速，在電機全壓起動下，便于用戶分析電機的運行狀態；通過測量電網頻率和電機轉速計算轉差率、較大轉差率、較大轉矩，利于分析電機和泵的整體性能；通過井下測量的液位，計算深井的靜水位和動水位
4. 裝置可設定為自動/手動/定時開停機狀態 ：在自動開停機狀態下，根據水塔水位的**限與否，進行自動開停機；手動開停機將權限交給操作員，自動開停機狀態下，不影響手動開停機；定時開停機由上位機按照時鐘進行開停機，由面板、掌上電腦、PC機均可設定
5. 裝置具有保護功能 ：其中分為主保護（動作跳閘）和后備保護（告警）。主保護類型有：水泵**壓運行、電壓缺相、電流相間短路、電流缺相、電流過載、欠載、電機絕緣**限降低、繞組溫度**高、電機相序錯。后備保護有：電源電壓過高/低、功率因數過低、機泵振動**限、電機絕緣降低、電機繞組溫度較高、電機功率過高/低、停機電機相序錯（**沒有下位機，而只有上位機的模式）、流量、壓力、繞組溫度、水位變化的不穩定保護；水塔水位高低是自動開停機的依據
6.裝置的上位機有2個RS-485，一個RS-232通信口。一個485口用來采集全電子表數據，另一個擴展與主臺遠程通訊；232口可與掌上電腦通信或與MODEM、電話相連，也可以進行與主臺遠程通訊；而主臺軟件力求在現運行PC機配套組態軟件上擴展；無論是遠程485、電話有線MODEM，還是掌上電腦，通信的數據量一樣
7. 主臺軟件通過不同級別的權限對裝置的部分或全部參數、數據進行設定和查詢，具體參數有以下幾種
其一是可設置可查詢：⑴保護級別轉換 較多不**過4項的主保護與后備保護的級別對調；⑵時間類 包括系統時間，上、下午開停機時間，電磁閥開啟時間；⑶管井類包括井下水位下限，井上水塔上、下水位，水表比例常數，水泵安全壓力、額定流量；⑷電壓電流類 額定電壓/電流，欠電壓，過電壓，缺相電壓，相間短路電流，相對地電流，缺相過流，過載電流，欠載電流系數，功率因數等；⑸電機類電機額定功率，上、下限系數，額定轉速，轉差率上、下限系數，電機繞組溫度極限值、告警值，絕緣、振動**限值；⑹自檢功能上下線的設置
其二是只可查詢：⑴管井類 井下液位，機泵壓力，水塔水位，機泵揚水總量，總揚水示數，供水流速；⑵電壓電流類 A、B、C電壓、電流、功率因數，瞬時功率、總耗電示數；⑶電機類 電機轉速，正/逆序，電機轉差率，繞組溫度，振動值，絕緣值，機泵總運行時間；⑷保護類 分為主保護、后備保護若干條，在每項記錄中包括保護類型、起保護時的時間、保護時的數值；⑸裝置自身故障
在操作時得分管理員等級，而等級需要密碼口令進行區分。如系統級管理員可進行全部參數、數據的設置和查詢；高級管理員無權限設置保護級別轉換，其它都可設置和查詢；中級管理員只能對開停機的方式，定時開停機的時間進行設置和查詢全部數據；一般管理員只能對數據進行查詢
8．裝置上位機的顯示可進行巡顯、定顯、故障**前顯、定位顯示。平時默認狀態無背光，而當有按鍵按下或有故障時點亮背光
9．裝置數據采集、處理及存儲 ：采集各傳感器的信號和電表數據，按照數學模型進行數據處理，并相應的形成實時數據、實時整點數據、歷史日整點數據，歷史日包括上月1日到月末日和本月1日到昨日的數據，在2月之間的任意日均可建立出一個月的量值
10．上位機有四組輸出，開關量，觸點容量可達 AC220V、5A，包括跳閘（1組）、開停機（2組）、電磁閥動作（1組）；3個輸入量，開停機信號（1個），2個遙信量（預留）
11．抗干擾、防雷擊設計 ：上位機與外界信號相連較多，為了保機器長期穩定的工作，對傳感器信號的“地”進行隔離，井上水位傳感器單獨加信號隔離模塊，使大地（水）與內部徹底隔離；機殼外殼接地并接霹雷電阻；RS-485引線需接帶有屏蔽層的通訊傳輸線
12．冗余設計 本次設計AD量除絕緣、余氯、電網頻率外，仍有2個4～20Ma 、一個0～10 Ma的擴展量；2個開入量的冗余；一個RS-485通訊口待擴展；內存選用128K的SRAM，富?？臻g足夠大
13．自診斷保護功能 ①。下位機進線電源（380V）、傳感器各路供電電源都加自恢復保險，從而保證不會因下位機的損害而使潛水電機不能正常工作；同時電源不會輕易損害，這可以提高下位機的可靠性②。上、下位機對所接傳感器定期進行巡檢，發現**出合理范圍的數據可診斷為傳感器回路有故障 ③上位機、下位機、通信網絡的故障能檢測和顯示
14．主站系統的管理功能
①建立二微曲線顯示，如泵的特性曲線（流量－揚程、流量－電機軸功率、流量－泵效率），電機和水泵的起停過程曲線（轉速－時間、轉距－時間、振動－時間、揚水壓力－時間、電流－時間、電壓－時間）；②建立一維曲線的項目，如泵流量、揚水壓力、電量、電壓、電流、電網頻率、轉速、繞組溫度、電機絕緣、管井水位、泵機振動、耗電指標等曲線，記錄較小單位為小時；可形成必要的日，月，年特征曲線；③ 形成符合規格的日，月，季度報表

針對本系統主要控制功能如下：

進出水廠輸、配水流量由流量計進行計量。

清水池水源10m安裝液位計，采用投入式液位計，輸出4～20mA直流標準信號，可靠性高，精度優于0.5%FS，安裝方式為有線接到監控中心前置機上，由液位計與水源井泵構成清水池液位控制系統。

供水泵房與壓力、流量、計量組成恒壓供水系統。其中壓力選用電容式壓力變送器，流量選用插入式超聲波流量計。供水泵房的信號系統的信號包括：供水總管壓力、流量、累計水量；供電電壓，每臺泵的運行電流；變頻泵的運行頻率；工頻泵的運行狀態。供水泵房的控制功能有：供水泵的啟、停、調頻、切控，有功電度、無功電度及水泵運行的累計時間。供水泵房的監控設備用STEC控制器來實現，負責采集供水泵房的檢測信號，實現控制功能，與監控中心聯網。STEC控制器的配置要滿足信號采集，控制功能和通訊功能的要求，通訊采用GPRS無線通訊方式。

出水管道安裝壓力變送器，啟、停操作方式為分為：

（1）自動方式，由控制中心遙控；

（2）半自動方式：現場液晶操作面板控制；

（3）手動方式，現場人工操作。

STEC控制器的控制優先順序為：

（1）現場手動控制：現場人工操作；

（2）軟手動控制：由主控室通過計算機指令遙控操作/現場液晶操作面板操作控制；

（3）自動控制：通過編制運行程序，由程序控制運行。

水廠采用北京碩人時代的STEC系列可編程控制器及上位機服務器組成的計算機監控及數據采集系統。監控系統由兩級組成，上位機為電腦務器構成的中央控制室的*監控系統服務器、操作站級，下位機是由可編程控制器構成的現場控制器級。

監控系統的上位軟件為HOMS5.0，可編程控制器的組態軟件采用SRDev，這些系統軟件和STEC控制器全由北京碩人時代科技有限公司開發提供，可在bbbbbb XP/2000/2003環境下運行。其中STEC控制器的程序編程，可在電腦上完成，下載到STEC控制器上。監控畫面實現全中文的界面，下位機程序編程采用更人性化的編程語言。

水池

清水池水源安裝液位變送器，采用投入式液位變送器，輸出4～20mA直流標準信號，由液位變送器與水廠的STEC控制器構成清水池液位控制系統。水池的高低液位控制由液位傳感器加二次表實現，具體功能為：下液位時啟動水源井水泵向清水池供水；上液位時停止水源井水泵；水至上報警液位時輸出高水位報警信號，自動停止水源井水泵；水至下報警液位時輸出低水位報警信號，自動停止供水泵。這樣，當清水池的液位低于較低水位時所有供水泵停運，并輸出低水位報警信號；當清水池的液位**較高水位時所有水源井水泵停運，并輸出高水位報警信號；收到報警信號要進行人工故障查找。

二級泵房

供水泵采用變頻控制，依供水壓力決定運行模式。其中壓力選用壓力傳感器，流量選用超聲波流量計。供水泵房的信號系統的信號包括：供水總管壓力、流量、清水池上下限及上、下限報警液位報警；供電電壓，運行電流；變頻泵的運行頻率；工頻泵的運行狀態。二級泵房的控制功能具備：供水泵的自動啟、停、調頻、切換。二級泵房的控制由北京碩人時代的STEC來實現，它負責采集二級泵房的檢測信號，實現控制功能。STEC的配置滿足信號采集、控制功能，攝像監控。通過GPRS無線通訊來完成STEC控制器和中心控制室的上位機聯網，由打印機打印報表。

采用帶通訊接口的變頻器。由變頻器及其他電器元件組成的變頻柜能實現（1）現場手動控制：現場人工操作；（2）軟手動控制：由主控室通過計算機指令遙控操作/現場液晶操作面板操作控制；（3）自動控制：通過編制運行程序，由程序控制運行。監控參數有：供電電壓、電機運行電流、水泵出口壓力、水源液位的數據狀態采集。水源井控制室的控制功能還具有：深井泵的啟、停、切換。變頻柜的自動控制以及監控水源井及值班室的攝像頭和STEC控制器與監控中心的HOMS5.0軟件相連組成一個有機的整體，各水源井與值班室的通訊由電信公司提供的GPRS無線通訊實現。

兩眼補壓井，采用帶通訊接口的數字電機軟啟動器。由軟啟動器及其他電器元件組成的軟啟動柜能實現（1）現場手動控制：現場人工操作；（2）軟手動控制：由主控室通過計算機指令遙控操作/現場液晶操作面板操作控制；（3）自動控制：通過編制運行程序，由程序控制運行。監控參數有：供電電壓、電機運行電流、水泵出口壓力、水源液位的數據狀態采集。補壓井控制室的控制功能還具有：深井泵的啟、停、切換。軟啟動柜的自動控制以及監控補壓井的攝像頭和STEC控制器與監控中心的HOMS5.0軟件相連組成一個有機的整體，各水源井與值班室的通訊由電信公司提供的GPRS無線通訊實現，與中心控制室的通訊采用GPRS無線通訊或TCP/IP的以太網通訊來實現。

管網設測壓點，每個壓力測量點由壓力變送器、可編程控制器、GPRS無線通訊模塊、電源等設備組成。當出水管或管網某個測壓點壓力驟降時，表示該段有故障，系統將立即關閉對應的水泵并同時報警。

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