基于PLC的供水管网SCADA系统设计与应用研究

"这篇文档是黄小芹的硕士毕业论文，主题是基于PLC的供水管网SCADA系统的研究。论文作者在控制工程专业指导下，探讨了如何利用SCADA系统提升供水管理效率，尤其是在城市用水需求日益增长的背景下。SCADA系统结合了计算机、通信和自动控制技术，具备远程监控和数据采集功能，对于优化水资源利用和提升生产效率至关重要。论文以玉林市供水公司为案例，设计并构建了一个包括主站系统、现场控制系统和通讯系统的SCADA系统，通过RTU和GPRS网络实现对供水管网水压的实时监控，助力管理层进行水资源调度。" 正文: SCADA系统，全称为Supervisory Control And Data Acquisition，即监控与数据采集系统，是一种集成了计算机、通信和自动控制技术的现代化信息处理系统。在供水管理中，SCADA系统扮演着关键角色，因为它能实现对供水设施的远程监控，包括遥信、遥测、遥控和遥调功能，极大地提高了工作效率。随着城市化进程的加速和人口增长，传统的手动或局部自动化管理模式已不能满足高效、精确的水资源管理需求。 黄小芹的论文以广西玉林市的供水公司为研究背景，深入研究了如何构建基于PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）的SCADA系统来应对这一挑战。PLC作为自动化控制的核心设备，能够根据预设程序对现场设备进行控制，适应性强，易于编程和维护，因此在供水管网中被广泛应用。 论文中提出的SCADA系统架构包括三个主要部分：主站系统、现场控制系统和通讯系统。主站系统是整个系统的指挥中心，通过远程终端单元（RTU）收集来自现场的数据，如水压、水质等关键指标，并通过GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）网络实现远程传输。这种无线通信方式确保了数据的实时性和可靠性，使管理层能够及时掌握供水状况，进行科学合理的调度决策。 现场控制系统则是SCADA系统中的执行层，它直接与供水设施交互，接收主站的指令，调整阀门、泵站等设备，确保供水的稳定和安全。通讯系统则是连接主站和现场控制的关键桥梁，负责数据的双向传输，保证系统的协调运行。 通过这样的系统设计，供水公司不仅能实时监测供水管网的运行状态，还能预防潜在问题，比如水管破裂或压力异常，从而减少水资源浪费，提升供水服务质量。此外，通过对历史数据的分析，还可以优化水资源分配策略，预测未来需求，实现精细化管理。 黄小芹的这项研究对于我国众多中小城市的供水管理具有重要的实践意义，为其他类似规模的供水公司提供了参考和借鉴。随着技术的不断发展，基于PLC的SCADA系统将进一步升级，融入物联网、云计算等先进技术，使得供水管理更加智能化、高效化。