水泵远程无线变频控制系统

水泵远程无线自动控制系统，是在供水泵房安装就地控制柜，通过无线链路连接到控制中心DCS系统，实现中控室对水井泵房水泵机组远程控制，及运行状态和运行参数的自动采集、传输、处理、存储。这意味着厂区DCS系统的智能化扩展延伸。通过对泵房远程无线自动控制，实现远程泵房的无人值守，从而提高了管理效率，降低管理成本，对提升经济效益具有积极的作用。

远程无线变频控制系统采用PLC硬接线方式直接接入控制中心DCS系统，亦可将上位计算机作为控制监测主机、工业无线数传设备作为无线链路数据交换通道、远程RTU作为现场控制、工业智能云网关对现场运行设备的数据采集，移动APP客户端完整展示水泵状态，实现对泵房的控制与监测。

一、    系统组成

远程无线变频控制系统由远端监控上位计算机及监控软件（或控制中心DCS系统接入端口）、远端控制箱、远端/近端无线通信箱、就地控制柜组成。

其中：

1、远程监控上位计算机及监控软件ZRMSCADA3.0可独立实现对远程泵房水泵机组的监控。也可以在控制中心以硬接线方式进入DCS系统，由DCS系统实现PID控制算法后实时控制远程水泵。

2、远端控制箱实现将无线链路数据和DCS控制系统之间的信号进行双向转化，以实现远程传输的目的。

3、远端/近端无线通信箱用于搭建远程控制端到就地控制柜的无线通信链路，保证了两端通信的可靠性。无线通信采用基于LORA的无线通信技术，具有较强的抗多径干扰能力，相同功率下，比较其他无线通信技术，能增加通信距离及通信数据的可靠性。

4、就地控制柜内含先进PLC及变频驱动元件。可实现如下：

1)  远方/就地的控制切换；

2)  远方/就地的变频/工频无扰切换；

3)  互锁及热继保护；

4)  远方/就地启停控制；

5)  远方/就地调频；

6)  就地参数整定；

7)  远方PID/就地PID控制等控制功能；

8)  电压/电流/压力/故障状态/开关状态/热继状态/切换状态/运行方式等实现远方监控；

9)  远程故障复位

10) 远程目标值下发等全部远程监控功能。

11) 同时还具备本柜自动风扇开启散热功能。初值定为高于42℃开启风扇，低于38℃关闭散热风扇。可根据用户要求设定。

二、    系统结构

远程无线变频控制系统包括就地部分和远程部分。

就地部分包括就地控制柜和就地无线通信箱。在泵房安装就地控制柜，实现就地启停及变频/工频切换控制。

就地无线通信箱与远程无线通信箱之间建立无线通信通道，形成无线数据链路，使得远方和就地部分通信畅通。

远程控制箱可以通过

1.   硬接线连接到控制中心DCS系统；

2.   也可通过RS485或工业以太网与上位机通信；

3.   亦可通过接入组态液晶屏的方式监控。

从而实现中控室对泵房机组远程控制，及运行状态和运行参数的自动采集、传输、处理、存储。

系统还可通过工业⽆线智能云网关也可以实现数据上云，实现手机APP监控（有保密要求的慎用）。

三、 远程监控上位计算机及监控软件（可选）

远程监控也可选用上位计算机+监控软件ZRMSCADA ver3.0系统。

选用远程监控上位计算机及监控软件方式通信时，上位机通过以太网连接到远端控制箱的RJ45网络接口。上位机通过MODBUS-TCP与远程控制箱通信，从而实现对就地控制柜的各种调控及状态监控。

上位机监控界面可实现灵活组态监控。

四、 组态监控液晶屏的连接（可选）

系统也可以通过接入组态监控液晶屏的方式实现简单监控。该方式现场实现简单灵活，适合小系统实现。

五、 远端控制箱

远端控制箱通过硬接线方式接入DCS系统或连接上位计算机，或者接入组态监控液晶屏。

远端控制箱与DCS系统接线接口表：

 电源接口

 电源：220V±10% AC/DC

 通信接口

 上位机通信接口：以太网RJ45接口

 数据接口

 数据通信规约：Ethernet/IP、Profibus、Profinet、Modbus以及其他指定通信协议

 I/O接口

 数字输入信号：16路，10VDC~30VDC有源输入；

 数字输出信号：16路， 继电器输出，5A250VAC/5A30VDC

 模拟输入/输出信号：4路，0-20mA/0~5V可拓展。

 其中：

 DI:启动/停止/工频/变频/故障复位

 DO:工频运行-停止/变频运行-停止/变频器故障

 AI:目标频率0-10V

 AO:压力/系统电流/系统电压 4-20mA

六、 远端/近端无线通信箱

1.  无线通信箱

无线通信箱采用不锈钢防雨电气箱设计，适合室外安装。

为增加传输距离，天线尽量放置于室外距离地面较高的位置。虽然无线通信基于抗多径干扰，绕射能力强的LORA技术，在安装时仍然需要尽量避免周围金属遮挡。

无线通信箱尺寸：高300mm*宽250mm*厚200mm(以实际为准)

供电电源：220V±10% AC/DC

功耗：20W

2.  工业无线通讯系统

远程无线通讯系统采用具备基于军工级LORA技术的工业数传电台DTU，具有数据吞吐量大，传输距离远，可以抗多径干扰，对建筑绕射能力强等特点，可实现全透明实时传输。DTU电台可任意用作主站或子站，全双工方式运行。支持各种收发频率间隔。要求具有良好的兼容性，可与其它网络（以太网、光纤环网）互联互通，共用或者并行运行。

3.  无线参数：

所有参数包括频率、功率、接口格式等通过软件设置。

无线控制系统技术指标参数要求

 工作频率：410MHz-493MHz ISM

 发射机：

 发送距离：20公里(视距)，使用高增益定向天线或中继站可更远

 输出功率： 5W（+37dBm）

 调制方式 ：   LORA

 射频速率 ：   视现场情况2.4k-62.5k可调

 扩频编码  ：  跳频

 占用带宽  ：  500KHz

 接口速率  ：  1200-115200可选

 接收

 灵敏度 ：   -120 dBm

 检错：32位CRC高级校验算法

 数据加密替换：动态密钥

 系统配置：点对点、点对多点；1个主站*多可连接从站数量不限。

 工作环境

 温度：-40℃ ~ +75℃  湿度：0~95%，无凝露

 连接接口

 天线接口：标准外螺纹母SMA

 电源接口：凤凰端子 (5.08 mm )

 配置接口：RS232-9孔插座及RS485，配置无线参数

七、      就地变频控制柜

就地变频控制柜就近安放置于泵组附近。尺寸：高1600mm*宽600mm*厚400mm。

盘面电流电压表头为系统电流和系统电压

指示灯：电源指示、启动指示、停止指示和故障指示。

其中：启动/停止指示为泵组启动指示；故障指示为变频器故障指示。

控制按钮：

启动/停止按钮为就地方式下的启动/停止控制。

切换开关：

远方/就地：用于远方控制和就地控制的切换。

变频/工频：用于变频/工频方式的切换。

电位器：用于变频目标值的就地手动调节。

八、 主要技术指标

1、设备运行环境条件：

环境温度：-30  -  50℃                      

相对湿度  5%-90%不凝露                      

多年平均相对湿度  <=90%                

平均风速    <=12级                  

海拔高度    <=4000m                  

地震烈度    <=8级                    

2、功能：

1)  测控终端被安装泵站现场，监测水泵状态；监测出水流量；监测泵控制模式、电压、电流、管道压力、故障报警

2)  支持水泵启动设备手动控制、自动控制、远程控制水泵的启停，支持远程切换控制模式。

3)  支持远程设置、修改终端的工作参数，实现远程维护终端设备。

4)  可实现恒压或恒流自动控制，监控中心可以远程启动/停止水泵

5)  监控中心远程采集水源井的水泵状态，监测水泵电压、电流、启停状态、故障状态、控制方式（工频/变频、就地/远程）等设备参数。监测压力、流量等工艺参数。

6)  电流过大、缺相、水位过低、控制柜保护、井房停电等异常状况发生时，立即报警；

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