Насосные станции, являясь основными объектами в области строительства и управления гидротехническими сооружениями, выполняют важные задачи по отводу дренажных вод и предотвращению подтоплений, а также по забору и подаче воды. С 1990-х годов, на фоне прогресса IT-технологий и бурного развития гидротехнической отрасли, уровень автоматизации насосных станций неуклонно повышается, что значительно улучшает как технологический, так и управленческий уровень этих объектов. В направлении внедрения зарубежных систем безлюдного мониторинга и управления насосными станциями достигнуты заметные результаты: сокращение числа персонала при одновременном повышении эффективности. В этом процессе компьютерная система мониторинга насосных станций играет ключевую роль. Современные системы мониторинга позволяют централизованно контролировать всю информацию о работе станции, автоматически управлять основным и вспомогательным оборудованием, осуществлять дистанционное управление и регулировку, а также передавать данные на расстояние — всё это служит надёжной гарантией безопасной, стабильной и экономичной эксплуатации насосных станций.

　　Благодаря новейшим информационным технологиям гидравлическая автоматизированная система вышла на совершенно новый этап развития — как по структуре, так и по функциональности. Гидравлическая автоматизация должна адаптироваться к новым рыночным условиям и превратиться в комплексную систему, объединяющую компьютерные технологии, управление, связь, сети и силовую электронику; она обладает передовой аппаратной архитектурой, открытой программной платформой и мощной прикладной системой, что гарантирует круглосуточную бесперебойную работу насосных станций и позволяет легко справляться с будущими потребностями бизнес-развития.

　　Автоматизированное решение для насосных станций на основе ПЛК серии NA компании Nanjing Aoto стал одним из ведущих продуктов для компьютерных систем мониторинга насосных станций в водохозяйственной отрасли.

　　Как создать компьютерную систему мониторинга с помощью мощного ПЛК?

　　В настоящее время компьютерная система мониторинга насосных станций использует открытую иерархическую распределённую сетевую структуру, состоящую из уровня управления станцией и локальных блоков управления. Оборудование системного уровня в основном представлено универсальными сетевыми устройствами, такими как Ethernet или оптоволоконная кольцевая сеть FDDI, которые соединяют высокопроизводительные микрокомпьютеры, рабочие станции и серверы. На месте управляемого оборудования чаще всего применяются ПЛК или интеллектуальные локальные блоки управления, которые, в свою очередь, подключаются к базовому уровню через полевые шины к интеллектуальным устройствам ввода-вывода, умным приборам и удалённым устройствам ввода-вывода, образуя таким образом локальную систему управления, которая объединяется с заводской системой для формирования всей системы контроля.

　　С расширением таких функций и технологий, как безопасность производства и компьютерные технологии, возрастают требования к возможностям центрального контроллера подсистемы местного управления в системах компьютерного мониторинга. При выборе центрального контроллера на уровне местного управления большинство систем отдают предпочтение мощным ПЛК. Однако широко используемые сегодня зарубежные универсальные ПЛК имеют ряд недостатков: например, отсутствие специализированных модулей SOE; простая схема выходных цепей, что при сильных помехах приводит к частым ложным срабатываниям; слабые возможности расширения связи; неудобство и ненаглядность процесса настройки. Поэтому ПЛК нового поколения должны учитывать специфику отрасли и обладать более мощными функциональными возможностями по сравнению с зарубежными универсальными ПЛК.

　　В целом, компьютерная система мониторинга насосных станций требует от ПЛК высокой надежности, профессионализма и масштабируемости, чтобы инвестиции в области компьютерного мониторинга в водохозяйственной отрасли не только удовлетворяли текущим и будущим потребностям, но и полностью защищали вложенные средства. Решение на базе ПЛК NA400 делает автоматизацию гидроэлектростанций более мощной и надежной. Интеллектуальный программируемый контроллер NA400, являясь важным представителем семейства интеллектуальных программируемых контроллеров NA компании Nanda Aoto, при разработке и создании использовал ряд самых современных достижений и новейших идей из области промышленного контроля, учитывая успешный опыт зарубежных ПЛК и ориентируясь на последние тенденции развития современных ПЛК. Производственный процесс реализован с применением передовых технологий обработки и тщательно продуманного эстетического дизайна, что, несомненно, подарит вам совершенно новые впечатления.

　　Основные особенности NA400 следующие:

　　■ Высокопроизводительный модуль мониторинга (ЦПУ). Модуль ЦПУ использует встроенную технологию, соответствующую международному стандарту IEEE P996.1, и оснащён процессором уровня Pentium с тактовой частотой более 300 МГц; имеет большой объём электронного жесткого диска и оперативной памяти; программное обеспечение основано на встроенной операционной системе с поддержкой многозадачности в реальном времени. Высококлассная аппаратно-программная конфигурация обеспечивает модулю ЦПУ мощные возможности обработки данных, вычислений и коммуникационной обработки, что заметно повышает его интеллектуальные характеристики.

　　■ Полностью интеллектуальные модули ввода-вывода. Все модули ввода-вывода оснащены интеллектуальными функциями: помимо выполнения задач по сбору данных, они способны обрабатывать полученные данные и одновременно обладают функцией самодиагностики, что обеспечивает более стабильную работу в суровых условиях промышленной среды, а также позволяет лучше избегать влияния помех на процесс сбора информации.

　　■ Открытая, стандартная коммуникационная сеть предоставляет интерфейсы Ethernet 10M/100M и поддерживает протокол Modbus/TCP. Несколько систем ПЛК вместе с программным обеспечением мониторинга и верхними компьютерными системами могут образовывать заводскую локальную сеть.

　　■ Мощные возможности последовательной связи: модуль последовательной связи оснащен 4 стандартными интерфейсами RS-485, каждый из которых поддерживает программируемый режим работы.

　　■ Передовая внутренняя связь по полевой шине реализуется с использованием CANbus, которая отличается высокой скоростью передачи данных, хорошей помехозащищённостью и лёгкостью расширения.

　　■ Гибкое и надежное решение с резервированием на основе двух горячих резервных систем поддерживает модули с двумя процессорами, две сети Ethernet и функцию резервирования на основе двух горячих резервных систем, обеспечивая в режиме реального времени резервное копирование данных и более надежное управление. Не требуется разработка каких-либо программ — обслуживание не требуется.

　　■ Удобный и практичный локальный интерфейс «человек-машина» предоставляет последовательный интерфейс связи с сенсорным экраном, поддерживающий протокол Modbus. Он может быть непосредственно подключен к различным сенсорным экранам без необходимости добавления вспомогательного оборудования или написания драйверов связи — процесс становится чрезвычайно простым.

　　■ Гибкая модульная конфигурация: модули ввода-вывода, модули CPU и блоки питания могут устанавливаться в любые места на базовой плате; при двухмашинной конфигурации модули CPU могут размещаться на разных базовых платах, что делает применение более гибким, удобным и надежным.

　　Экономичная и гибкая система конфигурации интеллектуального программируемого контроллера NA400 предлагает экономически выгодное решение, которое проявляется прежде всего в следующем:

　　▲ Расширение модулей ввода-вывода не требует настройки специализированных расширяющих модулей — достаточно подключить кабели расширения к расширяющей базовой плате, что снижает общую стоимость системы.

　　▲ Высокопроизводительный модуль ЦП оснащён интерфейсом Ethernet, что позволяет пользователям сэкономить на расходах на Ethernet-модули.

　　▲ Модуль последовательной связи предоставляет 8 стандартных интерфейсов RS232/RS485 и легко расширяем, обладая более мощными функциями, что значительно снижает затраты на связь с интеллектуальными устройствами на месте.

　　▲ В системе с горячим резервированием и дублированием двух процессоров не требуется оплачивать такие расходы на программное и аппаратное обеспечение, как модули горячего резервирования, что делает систему более надежной и экономичной в плане конфигурации.

　　▲ Технологический модуль дискретных выходов с использованием технологии кодового замка гарантирует, что управляющие выходы не срабатывают ложно и не отказываются от срабатывания.

　　▲Функция записи последовательности событий SOE обеспечивает запись последовательности событий SOE с разрешением до 1 миллисекунды.

　　▲ Интерфейс стандартных часов GPS оснащён интерфейсом стандартных часов GPS, не требует настройки и программирования, позволяет сразу синхронизировать время устройства.

　　Удобный в использовании и мощный программный пакет для программирования NAPro, который, помимо поддержки традиционных методов программирования, таких как лестничная диаграмма, таблица команд и структурный текст, также поддерживает визуальный язык программирования — программирование с помощью последовательных управляющих диаграмм, причем программы, написанные на разных языках, могут взаимно вызывать друг друга. Особенно удобно использовать программирование с помощью последовательных управляющих диаграмм: даже начинающие пользователи, не имеющие никакого опыта программирования или ранее не изучавшие другие языки программирования, легко освоят этот подход.

　Схема последовательного управления

　　Язык программирования

　　Сейчас компьютерная система мониторинга на базе ПЛК серии NA400 обеспечивает насосные станции гибкой, мощной и надежной системой, обладающей полным набором функций и высокой степенью стандартизации программного и аппаратного обеспечения. Это отвечает требованиям к «бездиспетчерскому режиму работы» (минимальному присутствию персонала) на насосных станциях, позволяя сократить численность персонала при одновременном повышении эффективности. Такой подход уже дает хорошие результаты и может широко применяться в различных крупных, средних и малых инженерных проектах по автоматизации водного хозяйства.