供水工程的工艺流程，其中取水泵房距离净水厂约1000m，因此在控制对象相对集中的取水泵房设置现地PLC01主站。在净水厂内按工艺流程及集中的控制对象划分为3个西门子PLC站，PLC02站负责加药系统及加氯系统现场监控；PLC03站负责预沉池、反应沉淀池的排泥及滤池的现场监控；PLC04站负责生产、生活水加压泵和高低压配电系统的现场监控。
系统主要监控对象包括：取水泵房及送水泵房水泵电动机及配套阀门；加药计量泵及阀门；加氯机及氯气吸收装置；预沉池及反应沉淀池排泥阀；钟罩滤池行走行车；高低压配电系统。采集的传感器或仪表信号包括：压力、流量、水位、浊度、加药量、加氯量、余氯值、氯瓶称重、电动机电流、母线电压、有功功率、无功功率、电量、功率因数等。
监控系统I/O测点统计如下：Dl/472点、D0/209点、Al/65点、A0/12点、Tl/24点、通讯/40点。监控系统主要配置的西门子变频器设备包括：
(1)集中控制站
西门子机架式工控机IL40 2台
西门子WinCC RC64K V6.0完全版 1套
西门子WinCC RT64K V6.0运行版 1套
西门子STEP7 V5.2 1套
(2)现地西门子PLC控制站（共4套）
CPU模块 CPU314 4块
以太网通讯模块 CP343-1 4块
串行口通讯模块 CP340 1块
Profibus通讯模块 CP342-5 3块
机架扩展模块 IM365 2块
串行口通讯模块 CP340 1块
导轨 L=480m 6块
开关量输入／输出模块 SM321-32DI/SM322-32D0 4套
模拟量输入／输出模块 SM331-8AI/SM332-4A0 4套
彩色液晶触摸屏 TP270-10 4套
排泥阀现场控制从站 S7-200 3套
三、系统硬件配置及组态
1．取水泵房现地西门子PLC主站的硬件配置画面
为采集配电系统数据，在10kV高压系统2个进线柜和400V低压系统2个进线柜上分别配置了4套智能电量采集装置DIRIS，该装置支持Profibus-DP通讯协议，作为从站向西门子PLC主站上传输数据，如三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、累积有功、累积无功等电气数据。
2．滤池现地西门子PLC主站的硬件配置画面
滤池西门子PLC主站的控制对象包括3组配水池一预沉池一反应沉淀池的排泥阀控制，每组水池有30只排泥阀，若采用集中控制将敷设大量的电缆，施工工程量较大。因此在每组水池附近设一台现场排泥控制柜，柜内安装1套S7-200西门子PLC，通过EM277模块接入Profibus-DP现场总线，完成和滤池西门子PLC主站数据通讯。
3．系统网络配置
在各现地西门子PLC主站硬件配置完成后，需进行系统网络配置，建立各西门子PLC主站之间的通讯连接。在项目管理器单击菜单/options/configure Network，进入网络配置窗口，右键单击某个 s7-300站的CPU模块，插入1个新S7_connectino连接，对象为已组态的其他PLC站，如lcul_qsbf站等。建立完所有连接后，存盘退出。若要实现正常通讯，必须在组织块OB1或OB35中正确调用S7通讯功能块FB12 BSEND和FB13 BRCV。
四、系统功能说明
水厂计算机监控系统按照“集中管理，分散控制”原则设计，中控室操作员站一装WinCC(Windows Control Center)组态软件，是一种基于WindowsNT操作系统下开放式、面向对象软件开发平台，能达公司的LDS-2000应用软件正是建立在这个基础上，并结合水厂实际}开发的一整套上位机软件包。运行人员在操作员站上可对全厂工艺流程进行模拟图形显视、实日据监测，完成控制目标值设定、报警显示记录、操作状态记录、累计值计算、趋势曲线绘制、{制表等功能；实现、加氯、滤池、排泥等设备远程控制；存贮并管理水厂生产数据，实现与外{统数据的通讯。现场PLC控制站，根据自身的优化程序，实现本工段内的设备调节和优化控制功采集本工段内的模拟量、数字量、脉冲量等信号，在现场HMI上进行模拟图形显示，同时，通工业以太网将信号传输到操作员站，并接收操作员站的控制设定指令。
2．现地西门子PLC站控制功能说明
现地控制站为水厂监控系统全分布式结构中的智能控制设备，它可以作为独立监控装置监垄站设备，同时和西门子触摸屏操作员站通讯提供数据并接收上一级命令。
(1)控制方式
①所有涉及西门子PLC计算机监控的设备，均可通过在机旁控制箱（台）“手动”／“自动”转换开各现场控制站图形操作终端(HMI)上的“本地”／“集控”设置来实现机旁控制箱、现场西门子PLC制站、中控室监控计算机三地控制，并按照机旁控制、现场控制站控制、中控室监控计算机控伟置从大到小的操作权限。
②现场控制站MT6100IV5上可监视本区域设备运行状态，监视和设置仪表参数值，控制设备运在通过工业局域网接收上位机指令，将数据上送至其他控制站和主控级计算机。
③每个现场控制站均设置警铃、故障指示灯和事故解除按钮，一旦计算机监控设备运行故障在线仪表参数越限，将发出声光报警。操作人员在解除故障后，必须通过按钮进行复位，否则，设备不能运行。
3．水泵自动控制功能
根据上一级水池水位实现本地水泵开停机台数的自动控制，按每台水泵的累积运行时间从小到大的顺序依次开机。水泵及出水电动阀门的开停流程为“启动时先开泵再开阀门，停止时先关闭阀门再关泵”。水泵工作／备用方式切换有两种条件，一是设定水泵连续运行时间，时间到自动停泵，并切换为备用工作方式；二是水泵运行故障时，自动停机并报警，切换至备用泵运行。
4．加药自动控制功能
在药库分别设置有2个溶液池，均采用交替工作方式，当某个溶液池上的超声波液位计指示液位低时，西门子PLC自动关闭该池出口电动阀，并报警；自动开启另个溶液池出口电动阀，实现自动切换。溶液池配药、搅拌均由PLC进行自动控制。
药液投加系统选用多台计量泵，按工作泵／备用泵方式运行，当正在使用的计量泵出现故障时， 西门子PLC实现备用泵自动切换；另外，对各泵的运行时间加以累积，然后自动切换工作泵和备用泵；加药投加量调节通过采样原水流量和原水浊度的比例信号控制计量泵西门子变频器频率，每台计量泵和每组反应沉淀池对应加药，生产水和生活水采取不同的药液投加率，采样沉淀池生产和生活出水管上的SCD仪流动电流值或浊度仪输出值作为反馈信号，采用PID调节计量泵冲程长度的输出信号。
5．加氯自动控制功能
自动加氯系统采用滤前及滤后投加，安装有3台加氯机，加氯机采用工作／备用方式运行。投氯自动控制方式有两种：开环控制与闭环控制。前加氯机采用开环控制，按原水比例流量投加，流量信号从安装在沉沙池至反应池之间的电磁流量计取得；后加氯机采用闭环控制，西门子PLC从监控系统或现场西门子触摸屏接收余氯设定值，同时，PLC通过模拟输入模块接收滤后水流量及余氯反馈信息，在内部进行运算后，通过模拟输出模块将其送到加氯机开度调节控制装置，调节加氯量。
6．排泥及滤池自动站功能
在自动排泥控制时，排泥阀分组实施排泥，3组沉沙池和3组絮凝反应沉淀池排泥阀排泥分开进行，在一组沉沙池、反应池和沉淀池内各安装一套泥水界面仪，提供淤泥沉淀数据，运行人员可根据检测情况设定每只排泥阀的开启时间，并进行定时启闭控制，排泥阀动作反馈信号上送至操作员站和现场西门子触摸屏上显示，若在规定的时间无反馈信号，则发出声光报警信号。
滤池设备控制方式在“现地”位置时，在桁车现场控制箱上进行控制；在“远方”位置时，在滤池上安装一台超声波液位计，当滤池液位超高时，西门子PLC自动发出滤池反冲命令，当滤池反冲周期到或运行人员可强制进行滤池反冲。
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