一、背景介紹
近年來，每逢雨季，各大城市都會不約而同地出現(xiàn)內(nèi)澇、洪水等自然性災(zāi)害，輕則影響交通出行，重則危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全。有數(shù)據(jù)顯示，每年因洪澇災(zāi)害造成的損失高達(dá)數(shù)千億元。那么，如何在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高城市防洪排澇能力，這是一個(gè)值得深究的課題。
根據(jù)相關(guān)資料顯示，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，基于PLC控制器的自動控制已成為工業(yè)自動化的重要組成部分，而使用PLC+觸摸屏+云關(guān)機(jī)的控制方案可在一定程度上解決城市洪澇問題。
基于此，矩形科技就城市防洪排澇問題提出了一個(gè)基于PLC自動控制的解決方案，該方案功能強(qiáng)大、優(yōu)勢明顯，可實(shí)現(xiàn)水位監(jiān)測，極限報(bào)警，設(shè)備控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，故障復(fù)盤等功能。
二、方案介紹
方案以PLC為控制核心，以觸摸屏為控制面板，將提前編寫好的程序?qū)隤LC內(nèi)部，再根據(jù)提前布置好的水位監(jiān)測器檢測得到的數(shù)據(jù)反饋，決定設(shè)備的啟停。
接著通過觸摸屏的組態(tài)監(jiān)控畫面，對各環(huán)節(jié)設(shè)備或水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)，也可以通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)單個(gè)設(shè)備的精準(zhǔn)控制。PLC云管家作為一款工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，其作用是將各排澇站的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（包括水位高度、降雨量、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間、排水流量、故障次數(shù)、監(jiān)控?cái)z像等數(shù)據(jù)）進(jìn)行上傳，形成報(bào)表，以供事后的復(fù)盤分析，從而使整個(gè)系統(tǒng)不斷優(yōu)化。
系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)圖：
除上述功能外，一個(gè)完整的防洪排澇系統(tǒng)還應(yīng)配有對積水里的雜物打撈、運(yùn)輸和處理的功能，從而防止雜物堵塞造成設(shè)備損壞，提高運(yùn)維成本。針對于此，可以選擇利用打撈擠壓機(jī)、傳送機(jī)等設(shè)備進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
如圖為排澇泵站設(shè)備位置示意圖：
三、硬件選型
控制模塊：M48DR型號矩形PLC是矩形科技自主生產(chǎn)的產(chǎn)品，具有24輸入/24輸出，共計(jì)48個(gè)點(diǎn)位。標(biāo)配通訊口RS232+RS485各一路（可擴(kuò)展），標(biāo)配4路高速脈沖輸出，支持掉電保持功能，支持MODBUS/RUTZ主、從協(xié)議，及其他自由通訊協(xié)議，模塊最多可擴(kuò)展7個(gè)。
觸摸屏模塊：RECT7.0觸摸屏是矩形科技推出的7.0寸（16：9）大尺寸，高精度、高清晰度觸摸屏。具有USB下載口，2個(gè)COM口，內(nèi)存128M，24V電源供電。
RECTStudio組態(tài)繪制軟件：該軟件除滿足參數(shù)、HMI狀態(tài)、PLC控制、時(shí)鐘、表格等多種功能和圖案需求外，還支持資料傳輸、宏指令、數(shù)據(jù)采集和報(bào)警等功能。功能豐富，內(nèi)容強(qiáng)大。
其他液位傳感器、電磁流量計(jì)、電動閥門、打撈機(jī)、傳送機(jī)和擠壓機(jī)等，數(shù)量視情況而定。
四、方案特點(diǎn)
1、系統(tǒng)整體控制邏輯簡單，設(shè)備控制方便。
2、人機(jī)交互友好，既可以監(jiān)控，又可以控制，實(shí)現(xiàn)自動/手動模式切換。
3、數(shù)據(jù)反映了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，上傳平臺并生成報(bào)表的功能可以使各站點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行效率更加直觀，方便后期的案例復(fù)盤和系統(tǒng)優(yōu)化。
4、程序可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地下載，提高后期站點(diǎn)功能擴(kuò)展可能性的同時(shí)也節(jié)約了時(shí)間運(yùn)營成本。
五、總結(jié)
本方案是針對于城市防澇排洪設(shè)計(jì)的PLC控制系統(tǒng)，整套方案具有低成本、性能穩(wěn)定、操作簡單、實(shí)用性強(qiáng)、后期維護(hù)成本低、便于添加設(shè)備，兼容性高、遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)。
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