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水质监测物联网系统控制方案和系统硬件设计

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水厂在线监测系统采用上位机结合下位机PLC的方案。PLC实质上也是一台计算机,其硬件结构基本上与我们常用的微机相同,即由微处理器(CPU)、存储器(EPROM、ROM)、输入输出(I/O)模块、外设I/O接口、电源等组成。各部分通过总线(电源总线、控制总线、地址总线、数据总线)连接而成。它是以微处理器为核心,综合了计算机技术、通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置,具有结构简单、性能优越、可靠性高、控制功能强、灵活通用、易于编程、使用维护方便及体积小、功耗低等特点,十分适合用于在线监测系统的控制。

 
 
水厂在线监测系统下位机PLC为西门子PLC200系列:1台CPU226型控制器,1个EM231模拟量输入模块,1个CP243-1以太网模块。水厂监控仪表使用哈希系列仪器,为PLC200提供一个4~20mA的电流,经过处理后,传输到上位机。系统硬件设备还包括1套PC/PPI电缆,3台SC200型控制器,3台1720E浊度仪,2台SS7浊度仪。
 
 
 
为了避免数据由于距离而引起衰减,PLC200系列装置放在了虹吸车间距浊度仪很近的位置。由于上位机要放在办公楼,距虹吸车间有300多米的距离,普通屏蔽电缆无法保证远距离数据传输的准确性,水厂在这段距离上铺设了光纤,保证了数据实时准确传输。
 
 
 
本系统采用模拟量模块现场采集仪表输出电流,通过STEP 7-Micro WIN编制程序,根据水厂实际设置地量程浊度仪上限为20NTU,高量程浊度仪上限为1000NTU。监测系统上位机采用Wincc设计监测画面,包括主画面、历史曲线画面,主画面直观动态地显示现场浊度。


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