項(xiàng)目背景：
GE智能平臺(tái)于2011年7月推出PROFINET總線產(chǎn)品，擴(kuò)展了原有產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。新的PROFINET與PACSystems 系統(tǒng)相結(jié)合，增加了方案的靈活性和適用性，拓展了GE智能平臺(tái)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。
神木縣神海水務(wù)公司水廠在廠區(qū)技術(shù)升級(jí)過程中需要實(shí)現(xiàn)對(duì)泵房配電室的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并監(jiān)測(cè)供水的流量、壓力等參數(shù)。這個(gè)項(xiàng)目面臨的難題是水廠面積大、監(jiān)控點(diǎn)分散、監(jiān)控距離長(zhǎng)、監(jiān)控參數(shù)多。在比較了多種方案之后，客戶采用了GE智能平臺(tái)的PAC系統(tǒng)搭載PROFINET實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的解決方案，在達(dá)到監(jiān)控要求的情況下實(shí)現(xiàn)了一定的成本優(yōu)勢(shì)。
解決方案：
神木縣神海水務(wù)有限責(zé)任公司水廠現(xiàn)有兩個(gè)泵房低壓配電室（煤化區(qū)泵房和載能區(qū)泵房）和一個(gè)6KV高壓配電室，此監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)泵房低壓配電室和一個(gè)6KV高壓配電室的監(jiān)控，同時(shí)監(jiān)視相關(guān)流量、壓力等供水工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)排污泵的自動(dòng)控制。為了充分、合理和科學(xué)地利用及調(diào)配水資源，提高工作效率，同時(shí)考慮配電柜與水廠值班室較遠(yuǎn)，采用泵房數(shù)據(jù)采集控制模塊＋網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸方式，并以此為基礎(chǔ)搭建整個(gè)水廠的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于三級(jí)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，三級(jí)分別為：上位管理級(jí)、PLC控制級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)；雙網(wǎng)為上位管理級(jí)與PLC控制級(jí)之間的工業(yè)以太網(wǎng)，PLC中央處理單元與I/O單元之間的PROFINET高速通信網(wǎng)。
生產(chǎn)管理及自動(dòng)控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器、中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站管理、數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)供水和信息的自動(dòng)化管理。它是由生產(chǎn)管理系統(tǒng)、中央監(jiān)控主站、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站通過網(wǎng)絡(luò)有機(jī)聯(lián)系的一個(gè)整體。
整個(gè)PLC配電監(jiān)控系統(tǒng)由如下部分組成：
1）GE PAC RX3i主站，CPU選用IC695CPU315（1Ghz CPU主頻和20M內(nèi)存）。IC695ETM001模塊采用以太網(wǎng)的方式與上位機(jī)通信。IC695PNC001模塊采用PROFINET實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)與遠(yuǎn)程I/O分站通信。
2）煤化區(qū)配電室分站，采用GE VersaMax遠(yuǎn)程I/O分站，其通過IC200PNS001與PAC RX3i主站通信，一并安裝在一個(gè)控制柜中，開關(guān)量輸入、輸出模塊均采用24VDC模塊，所有開關(guān)量輸入、輸出均經(jīng)過繼電器進(jìn)行隔離。模擬量輸入模塊采用4-20mA模塊和RTD（熱電阻）模塊，該分站與主站CPU之間采用PROFINET高速高效網(wǎng)絡(luò)通信。
3）載能區(qū)配電室分站，采用GE VersaMax遠(yuǎn)程I/O分站，安裝在一個(gè)控制箱中，開關(guān)量輸入、輸出模塊均采用24VDC模塊，所有開關(guān)量輸入、輸出均經(jīng)過繼電器進(jìn)行隔離。模擬量輸入模塊采用4-20mA模塊，該分站與主站CPU之間采用PROFINET高速高效網(wǎng)絡(luò)通信。
4）高壓配電室分站，采用GE VersaMax遠(yuǎn)程I/O分站，安裝在一個(gè)控制箱中，開關(guān)量輸入模塊采用24VDC模塊，經(jīng)過繼電器進(jìn)行隔離，設(shè)置多個(gè)串口通信模塊（數(shù)量根據(jù)所要通信儀表的協(xié)議格式以及整個(gè)系統(tǒng)通信采集速度確定）。該分站與主站CPU之間采用PROFINET高速高效網(wǎng)絡(luò)通信。
[DividePage:NextPage]
上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)三臺(tái)上位機(jī)，其中兩臺(tái)上位機(jī)、一臺(tái)打印機(jī)、UPS、音箱、操作臺(tái)等放置于煤化區(qū)泵房值班室，該值班室作為本系統(tǒng)的中央控制室。另外一臺(tái)上位機(jī)放置于辦公樓作為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)視本系統(tǒng)用。本系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)和協(xié)議公開，預(yù)留上級(jí)管理系統(tǒng)通信接口。所有上位機(jī)采用GE智能平臺(tái)先進(jìn)的組態(tài)軟件iFIX進(jìn)行程序控制。
下圖為控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖：
實(shí)施結(jié)果：
1. 整個(gè)系統(tǒng)符合城市供水現(xiàn)代化水廠評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的要求，自動(dòng)化達(dá)到全國(guó)先進(jìn)水平。
2. PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信情況穩(wěn)定，控制效果良好。
3. 上位機(jī)軟件IFIX簡(jiǎn)單易學(xué)，組態(tài)方便，圖形直觀，運(yùn)行非常穩(wěn)定。
4. 所有過程數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)，多種報(bào)表圖片直觀地顯示了系統(tǒng)運(yùn)行情況。
項(xiàng)目意義：
神木縣神海水務(wù)有限責(zé)任公司自動(dòng)化工程是GE智能平臺(tái)推出PROFINET通信模塊后首次運(yùn)用于水處理行業(yè)的項(xiàng)目。水處理廠占地面積大，主站和遠(yuǎn)程站的通信距離遠(yuǎn)，隨著新型水處理工藝的發(fā)展，控制參數(shù)越來越多，控制響應(yīng)時(shí)間要求越來越快，對(duì)控制系統(tǒng)的通信功能越來越高。PROFINET是新一代基于實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案。在水處理控制系統(tǒng)采用PROFINET改變了傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)通信模式，在現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)實(shí)現(xiàn)了Ethernet數(shù)據(jù)交換，達(dá)到了提高信息通信距離、通信數(shù)據(jù)量和通信精度的目的，增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)控制靈活性，降低了數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)初裝費(fèi)和設(shè)計(jì)施工費(fèi)用，減少電纜鋪設(shè)，易于維護(hù)和擴(kuò)展。
PROFINET通信模塊的此次應(yīng)用為水處理行業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域，值得今后推廣和發(fā)展。
（轉(zhuǎn)載）
