Teil 1: Systemarchitektur Mit der zunehmenden Automatisierung hat sich die Überwachung von Wasserquellenbrunnen mithilfe modernster Automatisierungstechnologien immer mehr etabliert. Die digitale Überwachung von Wasserquellenbrunnen gewährleistet deren stabilen und zuverlässigen Betrieb und spielt eine entscheidende Rolle für die Fernsteuerung und das wissenschaftliche Management der Brunnen für die jeweiligen Anlagen. Aufgrund der dezentralen Lage der Wasserquellenbrunnen und der damit verbundenen fehlenden zentralen Steuerung und Überwachung haben wir über ein Weitverkehrsnetz (WAN) eine zentrale Leitstelle am Hauptwerk eingerichtet. Lokal nutzen wir Fernsteuergeräte (RTUs) zur Datenerfassung, zum Starten/Stoppen von Pumpen, zur Ventilsteuerung und zur Alarmierung, wodurch die Fernüberwachung der Wasserquellenbrunnen ermöglicht wird. Das vollautomatische Wasserquellenbrunnen-Überwachungssystem besteht aus einer zentralen Leitstelle, Datenübertragungseinheiten (DTUs), Datenerfassungseinheiten (DTUs) und lokalen Steuereinheiten. Es ermöglicht sowohl die Steuerung in Brunnennähe als auch die computergestützte Überwachung von der zentralen Leitstelle aus. Die Gesamtarchitektur des Systems ist wie folgt : Teil 2: Implementierung des RTU-basierten Überwachungskonzepts. Basierend auf den Standortbedingungen und der Gesamtkosteneffizienz des Systems nutzt dieses Konzept Überwachungssoftware und industrietaugliche RTUs zur Echtzeit-Datenüberwachung. Die Überwachungssoftware HOMS 5.0 der Beijing Shuoren Times Technology Co., Ltd. ist auf dem Industrie-Steuerungsrechner im Überwachungszentrum installiert. Sie ermöglicht die dynamische Datenanzeige und -verwaltung sowie das Drucken und die Veröffentlichung im Web. Benutzer können Daten über das Weitverkehrsnetz (WAN) abrufen, historische Daten und Alarme verwalten und SOE-Ereignisse protokollieren. Das Überwachungszentrum ist mit einem Wartungsrechner ausgestattet, der von den Technikern für die Wartung und Verwaltung des Systems genutzt wird. Relevante Daten können über ein Gateway auf eine Echtzeitdatenbank zugegriffen oder an das MIS-System im Management Information Center gesendet werden. Das Überwachungsterminal verwendet industrietaugliche RTUs, insbesondere die STEC-300RTU mit industrieller Ethernet-Schnittstelle, zur Datenerfassung und Steuerung von Feldsignalen, einschließlich digitaler Signale (Ein- und Ausgänge von Schalt- und Impulsgrößen) oder analoger Signale (Ausgänge von Druck-, Temperatur- und anderen Messumformern). Die Datenübertragung an das lokale Netzwerk erfolgt über die industrielle Ethernet-Schnittstelle. Die RTUs der STEC-Serie zeichnen sich durch hohe Leistung, Zuverlässigkeit, Offenheit, einen breiten Betriebstemperaturbereich, einfache Installation und Wartung, problemlose Erweiterung und Aufrüstung, hohe Erfassungsgeschwindigkeit und minimalen Installationsaufwand (umfassende Funktionalität mit wenigen Modulen) aus. Fast 5.000 Geräte sind landesweit im Einsatz und beweisen ihre stabile und zuverlässige Leistung. Sie genießen einen hervorragenden Ruf in der Branche. Teil 3: Einführung in die STEC-300 Industrial Ethernet Interface RTU I. Funktionen 1. Datenerfassung: Erfasst Rohdaten, filtert fehlerhafte Werte heraus und wandelt sie gemäß benutzerdefinierten Methoden in physikalische Größen um. 2. Programmierbare Steuerung: Visualisierte, konfigurierbare Logiksteuerung und PID-Regelung mit einer benutzerfreundlichen und leicht erlernbaren Skriptsprache zur Erstellung von Steuerungsprogrammen. 3. Programmierbare Mensch-Maschine-Schnittstelle: Der LCD-Bildschirm ermöglicht die individuelle Anpassung mehrerer Überwachungsbildschirme. Bietet eine skriptbasierte Programmierumgebung für komplexere Schnittstelleninteraktionen. 4. Historische Datenspeicherung: Physikalische Messdaten werden in regelmäßigen Abständen (z. B. minütlich) gespeichert und bleiben auch nach einem Stromausfall erhalten. 8 MB Speicherplatz ermöglichen die lokale Speicherung der Überwachungsdaten. 5. Konfigurierbare Alarme: Ein Alarm wird ausgelöst, sobald ein definierter Datenbereich überschritten wird. 6. Fernkommunikation und -steuerung: Der Controller verfügt über integrierte Socket-Schnittstellen für die Echtzeit- und historische Datenerfassung, die Steuerung und die Datensynchronisation mit offenen Protokollen. Anwender können eigene Host-Software entwickeln oder die mit STEC2000 integrierte Host-Software verwenden. 7. Fernalarm-Upload: Der Controller verfügt über eine integrierte Fehler-Upload-Funktion, die Fehler aktiv an die Fernsteuerungszentrale übermittelt. Konfigurations- und Entwicklungsunterstützung: Der Controller wird mit dem hochintegrierten Konfigurations-, Entwicklungs- und Simulations-Debugging-Toolkit SRDev2.0 geliefert. Dieses Toolkit umfasst eine visuelle Konfigurationsumgebung, eine Entwicklungs- und Debugging-Umgebung für Steuerungsskripte und Mensch-Maschine-Interaktionsskripte sowie eine virtuelle Maschine. Teil II: Technische Daten Betriebssystem: SR-Linux CPU-Frequenz: 66 MHz Speicherkapazität: 16 MB Kommunikationsschnittstellen: RS232, RS485, PTSN, Ethernet Kommunikationsprotokolle: TCP/IP, PPP, MODBUS, unterstützt Skriptprogrammierung HMI-Schnittstelle: Kombinierte LCD- und Tastaturschnittstelle Integrierte Socket-Server-Funktion: Ja Betriebstemperatur: 0 °C bis +50 °C Lagertemperatur: -20 °C bis 80 °C Betriebsfeuchtigkeit: 5 % bis 95 % rF E/A-Punktkonfiguration: STEC300: 8UI, 2AO, 4DO Teil IV: Systemkonfiguration Systemkonfiguration: Advantech Industrie-PCs (2 Stück, ein Überwachungs- und ein Wartungsrechner) Samsung 19-Zoll-LCD-Monitore (2 Stück) HP LJ1020 Drucker (1 Stück) Huawei 3COM Ethernet-Switch (16 Ports) (1 Stück) 22 optische Transceiver (22 Stück) HOMS5.0 (1 Satz) STEC-300 (11 Sätze) Wasserdichte elektrische Schaltschränke (einschließlich Netzteil, Klemmen, Verkabelung, DIN-Schiene, Leistungsschalter, Trenntransformator) (11 Sätze)