s7-200 plc在铁路供水系统中的应用

一、概述

　　某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。整个供水系统的高低落差达150米，由于供水系统的组成及地形结构的特殊性，过去人工监控，给生产管理、供水调度带来诸多不便。

　　实施了微机监控后，它能实时监测供水系统的主要工艺参数（如压力、流量、水位、电压、电流等），控制深井泵、增压泵的开停，监视泵机的运行状态，同时提供生产管理所需的报表、曲线、数据查询等功能。它的运行对供水系统的安全生产、科学调度有着重要的意义。

二、系统组成

　　微机监控系统采用主从结构、分布式无线实时监控方式（简称scada），如图1 所示。

　　系统主要由监控中心、无线通信系统、现场监控终端、传感器及仪表四部分组成。

　　监控中心：由微机、无线数传机、全向天线、模拟屏及ups组成，主要完成各现场终端数据的实时采集、监测、控制、数据存储、打印报表、数据查询等功能。

　　无线通信系统：监控中心与各泵站终端之间采用无线方式通讯。监控中心为主动站，其它终端副站为被动从站，该系统采用无线电管理委员会给定的数据频率，以一点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。

　　现场监控终端：核心为plc，是一个智能设备，它有自己的cpu和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警、控制等功能，并通过无线信道与监控中心微机进行数据通信。根据监控中心的命令分别完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。

　　传感器及仪表：是plc监测现场信号的“眼睛”，现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换，才能输出标准信号，被plc终端所接受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。

三、现场plc终端

　　现场plc监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证，选用西门子s7-200系列plc作现场终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等特点，非常适合小规模的现场监控。

　　1、plc硬件设计

　　现场某一终端需测控开关输入信号12路，开关输出信号14路，模拟量输入信号9路。因此，我们选用s7-214基本单元，一块继电器输出扩展单元（em222），三块模拟输入扩展单元（em231）。这样系统共有开关输入14路，开关量输出18路，模拟量输入信号9路，满足现场要求。