夾持式電磁（cí）流量計在遠程控製係統功能（néng）設計與效果分析
點擊次數：2043 發布時間（jiān）：2021-01-01 13:31:09
【摘（zhāi） 要（yào）】 針對農村汙水治理設施呈現點多、量大、麵（miàn）廣、位置偏遠等特點，運行維護管理難度大。為破（pò）解運行維護（hù）管理難題，係統將實現夾持式電磁流量計數據收集更全麵，查詢更快捷，大大提高數據查詢、數據采集、問題上報、問題處置以及統計決策（cè）的效率。
１ 電氣硬件設計選型
根據農村汙（wū）水處（chù）理的特點以及選用（yòng）的工藝，用於（yú）汙水處理的設備主要有汙水提升泵，回流泵，曝氣風機。鑒於（yú）原有的農村汙水處理設施（shī）不能夠根據（jù）水質水（shuǐ）量自（zì）動運行，我們的電氣（qì）設計中加入了相應的儀器儀表主要有電量表、設備電流采集器、夾持式（shì）電磁流量計、超聲波液位計、PH 計、ORP、溶氧儀、等儀器儀表。並且采用 LS 產電 PLC 與繁易智能遠控平台相結合的多方位的控製方式，保證安全、高效、穩定運行，控製回路采用施耐德低壓元氣件。
2 數（shù）據（jù）采集與PLC程序編輯
農村汙水處理遠程（chéng）控（kòng）製係統中的繁易雲平台主要通過 Modbus 串行通訊協議采集（jí）儀表數據。與 PLC 通訊，Modbus 是一種串行通信協議，是 Modicon 公司（現在的施耐（nài）德電氣 Schneider Electric）於1979年為使用可編程邏輯（jí）控製器（PLC）通信而發表。Modbus 已經成為工業領域通信協議的業界標準（De facto），並且現在是工業電子設備之間常用的連接方式。我們設計使用 Modbus 通信協議的主要原因有 ：
①公開發表並且（qiě）無版權要求（qiú） ；②易於（yú）部署和維護 ；③我們的夾持式電磁流量計（jì）及其他儀（yí）器儀表和 LS 產電的 PLC 均支持其通訊方（fāng）式（shì） ；④ Modbus 允許多個 ( 大（dà）約（yuē）240個 ) 設備連接（jiē）在同一個網絡上進行通信，我們農（nóng）村（cūn）汙水處理中用（yòng）到的電量表（biǎo）、設備電流（liú）采集器、超聲波液位計、PH 計、ORP、溶氧儀、出水夾持式電磁流量計等儀器儀表可同時采集，並且將結（jié）果發送給計算機（jī）。在數（shù）據采集與監視（shì）控製係（xì）統（SCADA）中，Modbus 通常（cháng）用來連接監控計算機和遠程終端控製係統（RTU）。LS 產電 PLC根據超聲波液位計的水（shuǐ）位情況，自動控製汙水提升（shēng）泵提升廢水，根（gēn）據 ORP 和溶（róng）氧儀的（de）數據自動控製曝氣風機的運行，自動運行數據通過繁易智能遠控平台實時傳輸。PLC 根據超聲波液位（wèi）計的水位自動控製水泵，解決了原有電氣控製中水泵人工啟動，不能根據水量情況實時運行。根（gēn）據 ORP 和溶氧儀數據（jù）控製風機，解（jiě）決了看管人員不了（le）解水質情（qíng）況盲目24小時不間斷的讓風機曝氣。
3 遠程控製係統功能開發與畫麵設計
（1）通過左側導航欄，點擊“運營中心”子菜單“運營儀表盤”，顯示“設備總數”、“在線設備數”、“報警設備數”和（hé）“離（lí）線設備數”等（děng）相關數據。通過左側導航欄，點擊“運營（yíng）中心”子菜單“地圖監控”，顯示所有設施“在線 / 離線（xiàn）”情況，點（diǎn）擊後會顯示相關設備信（xìn）息，可直接點擊進入“監（jiān）控詳情”。
（2）通過左側導航欄，點擊“消息中心”子菜單“收（shōu）件箱”，在此收錄了所有通知信息，包括故（gù）障報警、服務工單、軟件（jiàn）更（gèng）新等信息，點擊信息直接進入相關界麵。
（3）通過（guò）左側導航欄，點擊“設（shè）備中心”子菜單“設備監控”，可根據設施所屬地區或所屬客戶或模板名稱進行索引，找對應設（shè）施，進入“畫麵監控（kòng）”界麵 ；“文字畫麵”中指（zhǐ）示燈的顏色和文字直觀反應係統和各設備的狀（zhuàng）態。在“自動（dòng）”模式下設施按（àn）照設定程序自（zì）動運行（háng），切換至“雲控”模式可以通（tōng）過按鈕實現遠程（chéng）啟（qǐ）停設備。“設備監控”還包括“當前報警”、 “曆史報警”、 “曆史數據”、 “視頻監控”、 “設備（bèi）信息”和“設備工單”等模塊，通過大數據“雲（yún）”把所有設施數據存儲並供**調取。“曆史數據”模塊（kuài）中對“夾持式電磁流量計（jì）顯示的瞬時（shí）流量”、 “夾持式電磁流量計顯（xiǎn）示的累積流量”、“電機電（diàn）流”和（hé）“實時電量”數據（jù）進行雲存儲，可以列表或圖（tú）表方式讀取設定時間段內數（shù）據，並提供數據下載。
（4）通過左側導航欄，點擊“服務中心”子菜（cài）單“工單管理”，能（néng）全（quán）麵了解各設施報修、維保服務情況，通過“查看流程”實現服務過程可追（zhuī）溯性。
（5）根據存儲於雲服務器中的（de）數據，設計可供監管人員、運維人員（yuán）可以監控，操作（zuò）的網頁端平台和手機 APP 客戶端。
4 遠程控製效果分析
①所有的（de）汙水設施站點在網頁或 APP 端顯示詳細的定位地址，設備運行狀態一目了然 ；②故障信息實時（shí）顯示，並以文本的形式實時推送，讓維護管理人員*一時（shí）間（jiān）知道故（gù）障站點名稱，故障原因（yīn），如何解決 ；③運（yùn）維人員可以**在網頁端或（huò）手機 APP 端啟動設備，並根據流量、設備（bèi）的運（yùn）行電流來判（pàn）斷水泵是否堵塞，風機是否反轉等 ；④夾持式電磁流量計工作過程中的實時流量，曆史流量，實時電流以（yǐ）及汙水站的（de）用電量（liàng）等儀器儀表的數據可以生成表格，存儲在雲服務器中，供監管（guǎn）人員和（hé）維護管理人員查閱 ；⑤站點的維修（xiū）、設備的（de）保（bǎo）養可（kě）以在平台中生成維護記錄，方便對汙水處理站運行（háng）情（qíng）況（kuàng）的（de）監督。
5 結束語
農村（cūn）汙水（shuǐ）處理遠程控製（zhì）係（xì）統，監管人（rén）員和維護管理人員（yuán）可以通過電腦及手機客戶端（duān）實現對設備進行統一（yī）的（de）查（chá）詢、監（jiān）管、運維管理（lǐ）工作。掌握運行（háng）質量、提高夾持式電磁流量（liàng）計的管護及運行效率，通過數據分析，對設備的運行時間、出現的故（gù）障類型（xíng）和次數進行有效分析統計，進一步提（tí）高設備養護管理水平（píng），係統又針對性的解決了農（nóng）村汙水處理設（shè）施點多（duō）、量大、麵廣、位置偏遠、無人值守、維護人員技術水平有限、電氣控製方式落後監管困難等突出問題。
１ 電氣硬件設計選型
根據農村汙（wū）水處（chù）理的特點以及選用（yòng）的工藝，用於（yú）汙水處理的設備主要有汙水提升泵，回流泵，曝氣風機。鑒於（yú）原有的農村汙水處理設施（shī）不能夠根據（jù）水質水（shuǐ）量自（zì）動運行，我們的電氣（qì）設計中加入了相應的儀器儀表主要有電量表、設備電流采集器、夾持式（shì）電磁流量計、超聲波液位計、PH 計、ORP、溶氧儀、等儀器儀表。並且采用 LS 產電 PLC 與繁易智能遠控平台相結合的多方位的控製方式，保證安全、高效、穩定運行，控製回路采用施耐德低壓元氣件。
2 數（shù）據（jù）采集與PLC程序編輯
農村汙水處理遠程（chéng）控（kòng）製係統中的繁易雲平台主要通過 Modbus 串行通訊協議采集（jí）儀表數據。與 PLC 通訊，Modbus 是一種串行通信協議，是 Modicon 公司（現在的施耐（nài）德電氣 Schneider Electric）於1979年為使用可編程邏輯（jí）控製器（PLC）通信而發表。Modbus 已經成為工業領域通信協議的業界標準（De facto），並且現在是工業電子設備之間常用的連接方式。我們設計使用 Modbus 通信協議的主要原因有 ：
①公開發表並且（qiě）無版權要求（qiú） ；②易於（yú）部署和維護 ；③我們的夾持式電磁流量計（jì）及其他儀（yí）器儀表和 LS 產電的 PLC 均支持其通訊方（fāng）式（shì） ；④ Modbus 允許多個 ( 大（dà）約（yuē）240個 ) 設備連接（jiē）在同一個網絡上進行通信，我們農（nóng）村（cūn）汙水處理中用（yòng）到的電量表（biǎo）、設備電流（liú）采集器、超聲波液位計、PH 計、ORP、溶氧儀、出水夾持式電磁流量計等儀器儀表可同時采集，並且將結（jié）果發送給計算機（jī）。在數（shù）據采集與監視（shì）控製係（xì）統（SCADA）中，Modbus 通常（cháng）用來連接監控計算機和遠程終端控製係統（RTU）。LS 產電 PLC根據超聲波液位計的水（shuǐ）位情況，自動控製汙水提升（shēng）泵提升廢水，根（gēn）據 ORP 和溶（róng）氧儀的（de）數據自動控製曝氣風機的運行，自動運行數據通過繁易智能遠控平台實時傳輸。PLC 根據超聲波液位（wèi）計的水位自動控製水泵，解決了原有電氣控製中水泵人工啟動，不能根據水量情況實時運行。根（gēn）據 ORP 和溶氧儀數據（jù）控製風機，解（jiě）決了看管人員不了（le）解水質情（qíng）況盲目24小時不間斷的讓風機曝氣。
3 遠程控製係統功能開發與畫麵設計
（1）通過左側導航欄，點擊“運營中心”子菜單“運營儀表盤”，顯示“設備總數”、“在線設備數”、“報警設備數”和（hé）“離（lí）線設備數”等（děng）相關數據。通過左側導航欄，點擊“運營（yíng）中心”子菜單“地圖監控”，顯示所有設施“在線 / 離線（xiàn）”情況，點（diǎn）擊後會顯示相關設備信（xìn）息，可直接點擊進入“監（jiān）控詳情”。
（2）通過左側導航欄，點擊“消息中心”子菜單“收（shōu）件箱”，在此收錄了所有通知信息，包括故（gù）障報警、服務工單、軟件（jiàn）更（gèng）新等信息，點擊信息直接進入相關界麵。
（3）通過（guò）左側導航欄，點擊“設（shè）備中心”子菜單“設備監控”，可根據設施所屬地區或所屬客戶或模板名稱進行索引，找對應設（shè）施，進入“畫麵監控（kòng）”界麵 ；“文字畫麵”中指（zhǐ）示燈的顏色和文字直觀反應係統和各設備的狀（zhuàng）態。在“自動（dòng）”模式下設施按（àn）照設定程序自（zì）動運行（háng），切換至“雲控”模式可以通（tōng）過按鈕實現遠程（chéng）啟（qǐ）停設備。“設備監控”還包括“當前報警”、 “曆史報警”、 “曆史數據”、 “視頻監控”、 “設備（bèi）信息”和“設備工單”等模塊，通過大數據“雲（yún）”把所有設施數據存儲並供**調取。“曆史數據”模塊（kuài）中對“夾持式電磁流量計（jì）顯示的瞬時（shí）流量”、 “夾持式電磁流量計顯（xiǎn）示的累積流量”、“電機電（diàn）流”和（hé）“實時電量”數據（jù）進行雲存儲，可以列表或圖（tú）表方式讀取設定時間段內數（shù）據，並提供數據下載。
（4）通過左側導航欄，點擊“服務中心”子菜（cài）單“工單管理”，能（néng）全（quán）麵了解各設施報修、維保服務情況，通過“查看流程”實現服務過程可追（zhuī）溯性。
（5）根據存儲於雲服務器中的（de）數據，設計可供監管人員、運維人員（yuán）可以監控，操作（zuò）的網頁端平台和手機 APP 客戶端。
4 遠程控製效果分析
①所有的（de）汙水設施站點在網頁或 APP 端顯示詳細的定位地址，設備運行狀態一目了然 ；②故障信息實時（shí）顯示，並以文本的形式實時推送，讓維護管理人員*一時（shí）間（jiān）知道故（gù）障站點名稱，故障原因（yīn），如何解決 ；③運（yùn）維人員可以**在網頁端或（huò）手機 APP 端啟動設備，並根據流量、設備（bèi）的運（yùn）行電流來判（pàn）斷水泵是否堵塞，風機是否反轉等 ；④夾持式電磁流量計工作過程中的實時流量，曆史流量，實時電流以（yǐ）及汙水站的（de）用電量（liàng）等儀器儀表的數據可以生成表格，存儲在雲服務器中，供監管（guǎn）人員和（hé）維護管理人員查閱 ；⑤站點的維修（xiū）、設備的（de）保（bǎo）養可（kě）以在平台中生成維護記錄，方便對汙水處理站運行（háng）情（qíng）況（kuàng）的（de）監督。
5 結束語
農村（cūn）汙水（shuǐ）處理遠程控製（zhì）係（xì）統，監管人（rén）員和維護管理人員（yuán）可以通過電腦及手機客戶端（duān）實現對設備進行統一（yī）的（de）查（chá）詢、監（jiān）管、運維管理（lǐ）工作。掌握運行（háng）質量、提高夾持式電磁流量（liàng）計的管護及運行效率，通過數據分析，對設備的運行時間、出現的故（gù）障類型（xíng）和次數進行有效分析統計，進一步提（tí）高設備養護管理水平（píng），係統又針對性的解決了農（nóng）村汙水處理設（shè）施點多（duō）、量大、麵廣、位置偏遠、無人值守、維護人員技術水平有限、電氣控製方式落後監管困難等突出問題。
上一篇：插入式電磁流量（liàng）計在注入液流量測量采（cǎi）集與數據分（fèn）析中的應（yīng）用
下一篇（piān）：管道電磁流量計在汙水處理對自動控製技術的應用分析