0 引言

      我公司循环用水取水点距厂区直线距离4.7km，取水点现场配置4台抽水泵，采用现场人工控制模式。其中三台采用软启动工频运行，一台采用变频控制，并配置一台西门子S7-200 PLC加触摸屏现场控制柜，实现对各泵运行参数的监视和控制。配置两名岗位工，负责水泵的启停、切换等运行操作及日常巡检工作。因地处偏远，交通不便等因素，生活条件相对艰苦，导致招工困难，人工成本上升。通过现有控制模式的升级改造，使用远距离无线网桥对控制信号及视频信号进行传输，实现了取水点的无人值守。

1 改造途径及具体方案

1.1 改造途径

      改造难点在于如何实现取水点与生产厂区中控室的高速可靠通信。因取水点与厂区间直线距离长，途径多个村庄、河流、国道以及高速公路，敷设通信光缆因施工难度大成本高等问题无法采用，因此采用无线通信成为首选。近几年，随着无线通信设备的发展和普及，无线网桥在各领域得到了广泛应用。因其工作在2.4G或5G的免申请无线执照频段，比其他有线网络设备更方便部署。

1.2 改造方案

      通过筛选，本项目选用TPLINK TL-S5G-15KM无线网桥，使用5GHz频段，支持802.11ac无线技术，并向下兼容802.11a/n无线标准，最大传输速率达867Mbps，无线传输距离达15km。生产厂区最高点预热器顶部与取水点控制室屋顶间仅有少量树木遮挡，网桥采用点对点型（PTP直接传输）架设方案。一端架设在厂区预热器顶部框架（距地面126m米高），另一端架设在取水点控制室屋顶，通过调整无线网桥的发射和接收角度，链路质量可保持在79以上，传输速率可达300Mbps以上（见图1），连续ping 32字节数据10min内无丢包现象，完全满足项目需求。


      要实现取水点的无人值守，需要将现场设备运行控制信号和安保视频信号实时传输至厂区中央控制室，同时控制室发出的控制信号应及时准确地传输至现场设备。为此需对设备进行以下升级改造。

1.2.1 现场控制信号改造

      利用原S7-200控制柜，加装管道漏水检测、电子围栏告警等数字量信号，接入PLC的数字量扩展模块；将压力变送器、流量计的4-20mA电流信号接入到S7-200的模拟量扩展模块，实现各接口信号的采集和控制。
为实现远程连接控制，本项目采用ETH-iBUS以太网转换器作为网络连接装置，该转换器能够通过以太网线与上位机WIN......

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