基于GPRS无线网络的污水泵站控制系统

北极星环保网讯:随着国家城镇规模的不断扩大，城市人口迅速增长，工业水平也快速提高。随之而来的城市污水量也急剧增加。传统的污水泵站一般是各种设备相互独立组成，对于职守人员操作有一定难度，遇到问题时就会束手无策。各自独立的设备系统操作失误、错误的可能性大大提高了。无法满足无人值守、节能和高效率的使用要求。

目前的污水泵站，多是独立的存在的缺陷：

(1)各个设备相互独立，缺乏联动保护，操作难度大。

(2)主要依靠人工操作，无法对机组运行过程中故障做出及时反应，设备故障率高，影响了整个系统的运行效率。

如何提高污水泵站的排污能力，如何降低污水泵站排污成本，如何做到污水泵站的总体协调排污调度，成为目前城市污水泵站研究的一个新课题。

01项目简介

基于GPRS无线网络污水泵站自动控制系统，借助GPRS无线通信技术，采用西门子S7-200系统作为现场控制站，通过扩展的I/O模块，对各个设备工作的各种信号数据进行收集和处理，完成对污水泵站的优化控制。

PLC控制站与触摸屏之间采用专用通讯电缆以MPI通讯协议连接；污水泵站的水位、电机以及其他设备的状态可以实时通过触摸屏显示。使得污水泵站系统中各机组始终处于有条不紊、协同一致的高效、有序状态下运行，以确保污水泵站始终处于一种安全、高效的运行状态。

设计控制系统的主要目的，利用现场传感元件将系统内各终端设备的状态进行采集，通过无线网络，主控中心对终端上传的数据，采用最优化的控制手段并结合现代计算机技术对各设备数据进行综合的分析、判断、下发指令，对各终端泵作全面有效的控制和管理，使得各机组始终处于有条不紊、协同一致的高效、有序状态下运行，以确保污水泵站系统始终处于一种安全、高效的运行状态。系统组成如下图(图1)。

图1污水泵站组态图

02硬件设计

工作站系统设计选用西门子S7-200系列的226型号的CPU，本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。l3K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHZ高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。

上位机(HMI)选用台湾威伦的MT6100iV2系列触摸屏作为人机界面，本机自带RS485接口，支持MPI协议，可直接与S7-226系列PLC的MPI口连接，背景光平均寿命可达30000小时，分辨率800*480，满足系统对人机界面的设计要求。

GPRS选用的是SIMCOM有限公司提供的SIMl00-EGSM/GPRS模块，本产品具有标准AT命令接口，可以提供GSM语音、短消息和GPRS上网等业务。方便用户二次开发。

图2污水泵站自动控制系统图

开发工具采用西门子公司的STEP7MicroWlN作为开发工具，使用模块化设计，主要由以下几种功能块组成：系统初始化模块，信号采集、处理模块，系统控制模块，信息接收、发送模块，报警信息处理模块等。

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