某铁路供水系统由分布在十几公里内10个深井取水泵站、4个增压泵站、多个储水池、水塔及用户管网组成。整个供水系统的高低落差达150米，由于供水系统的组成及地形结构的特殊性，过去人工监控，给生产管理、供水调度带来诸多不便。
实施了微机监控后，它能实时监测供水系统的主要工艺参数（如压力、流量、水位、电压、电流等），控制深井泵、增压泵的开停，监视泵机的运行状态，同时提供生产管理所需的报表、曲线、数据查询等功能。它的运行对供水系统的安全生产、科学调度有着重要的意义。
二、系统组成
微机监控系统采用主从结构、分布式无线实时监控方式（简称SCADA），如图1 所示。
系统主要由监控中心、无线通信系统、现场监控终端、传感器及仪表四部分组成。
监控中心：由微机、无线数传机、全向天线、模拟屏及UPS组成，主要完成各现场终端数据的实时采集、监测、控制、数据存储、打印报表、数据查询等功能。
无线通信系统：监控中心与各泵站终端之间采用无线方式通讯。监控中心为主动站，其它终端副站为被动从站，该系统采用无线电管理委员会给定的数据频率，以一点对多点的方式与从站通讯，监控中心为全向天线，各副站为定向天线。
现场监控终端：核心为PLC，是一个智能设备，它有自己的CPU和控制软件，主要完成现场的数据采集、转换、存储、报警、控制等功能，并通过无线信道与监控中心微机进行数据通信。根据监控中心的命令分别完成系统自检、数据传送、控制输出等任务。
传感器及仪表：是PLC监测现场信号的“眼睛”，现场所有信号都需经过传感器及仪表的转换，才能输出标准信号，被PLC终端所接受。系统主要测量电压、电流、液位、压力、流量及耗电量等参数。
三、现场PLC终端
现场PLC监控终端是工业现场与监控中心之间的桥梁纽带，一方面它采集现场仪表、变送器、设备运行状态等信号，另一方面它又与监控中心通讯，执行有关命令。现场终端一般无人值守。因此，终端机的性能和质量对系统的可靠性影响很大。经充分论证，选用西门子S7-200系列PLC作现场终端具有较高的性能价格比，它具有体积小、易扩展、性能优等特点，非常适合小规模的现场监控。
1、PLC硬件设计
现场某一终端需测控开关输入信号12路，开关输出信号14路，模拟量输入信号9路。因此，我们选用S7-214基本单元，一块继电器输出扩展单元（EM222），三块模拟输入扩展单元（EM231）。这样系统共有开关输入14路，开关量输出18路，模拟量输入信号9路，满足现场要求。
2、通讯接口
S7-214PLC基本单元提供一个RS-485接口，为了与无线信道的数传机（电源、Modem、进口电台三者合一）相连，我们专门设计了RS-485接口的专用Modem，并采用光电隔离技术，使二者在电气上完全独立，避免相互干扰，由于数传机发射时需要RTS信号，而RS-485接口又不提供RTS信号，解决这个问题有两处方法。其一，由无线Modem根据PLC的发射信息产生RTS信号，这就要求该Modem必须智能化，同时PLC在发送信息之前需先与Modem通信，让其输出RTS信号，并回送RTS已产生信息，然后PLC再发送现场信息。其二，采用PLC的某一I/O输出点，产生RTS信号，由PLC在发送信息前现接通该点，控制数传机发射，延时一段时间后（电台建立载波时间），再发送信息。后一种方法简单、实用，较好的解决了无线通信的接口问题。
3、抗干扰设计
为提高系统的可靠性，现场终端、数传机、PLC、直流温压电源及部分变送器装于一个控制柜内，各部分相对独立，便于维护。PLC开关量输入、输出与现场之间家继电器隔离，模拟信号采用信号隔离器和配电器隔离，电源采用隔离变压器供电，以减小电源“噪声”，同时系统设置良好的接地。
四、PLC软件设计
PLC终端软件采用梯形图语言编写，为提高终端的抗干扰能力，软件设计中采用了数字滤波、故障自检、控制口令等措施，保证控制操作的正确性和可靠性。程序设计采用模块化、功能化结构，便于维护、扩展。终端软件主要由下列模块组成。
1、初始化程序：设定各寄存器、计数器、PLC工作模式、通信方式等参数初始值。
2、数据采集子程序：对各路模拟量数据采集、滤波、平均等处理。
3、累计运行时间子程序：对泵机等设备的运行时间进行累计。
4、脉冲量累计子程序：对电耗、流量、仪表的输出脉冲进行累计，并进行标度变换。
5、遥信子程序：检测电机、阀门、报警开关等设备的运行状态。
6、置初值子程序：由监控中心对时间、电耗、流量等累计参数按用户的要求设定初始值。
7、故障自检子程序：检测PLC的故障信息、校验信息，并发往监控中心。
8、控制子程序：根据监控中心的命令，或现场自控条件输出相应的操作。
9、通讯子程序；完成与监控中心的各种通信功能。
软件流程见图2 ，
其中通讯程序中，接收命令采用中断处理，通过ATCH指令使中断事件8在接收不同特征命令下执行不同的程序。对串行通信的超时限制则通过设定内部定时中断来控制，其事件号为10，定时时间由SMB34的值确定。为减少通信的误码，采用偶校验及异或双重校验措施。
五、结论
本系统在软、硬件方面采取了多种措施，特别是现场终端选用了S7-200 PLC，提高了系统的可靠性，在铁路供水系统取得了较好的应用效果。本系统将无线通讯与S7-200 PLC有机的结合，解决了现场分布较散、距离较远、范围较大的系统监控问题，在供水、供电、供气、油田、气象、水文水利等部门有较好的应用前景。
PCS 7系统为OS站提供标准的用户权限校验的功能，即当前登录的用户需要经过权限校验后，方能对其授权的区域和对象进行相应的授权操作，否则相应功能将对该用户屏蔽。
每一个权限等级所能完成的功能各不相同，并不叠加，详细内容请参考相应的PCS 7 OS操作员手册中相关章节的内容，或者查询WinCC Information System中Working with WinCC Structure of the User Administration Overview of Authorizations User Hierarchies PCS 7中的介绍，此处不做详细介绍。 1) 从其它非授权区域拷贝到授权区域的Block Icon，用户不能通过面板进行正常的操作控制； 共同的故障特征就是：当前登录的用户明显拥有该区域的5级（Process controlling）或6级（Higher Process controlling）权限，但在该区域的某些回路的操作面板中却无法执行相应的操作（手自动切换、参数的设定等）。本文将基于该类问题，对PCS 7的面板权限校验原理进行简单的描述，并就经常出现的这两类问题给出解释，在后提出相应的意见和建议。
此外，需要注意的是，如果在PCS 7用户管理器中不创建任何用户的前提下，则上述权限校验的过程将会自动关闭，即系统将不进行任何的面板操作权限的校验。用户可以通过面板对系统进行任何的操作。这种不基于用户登录和权限校验的方式一般只适合于对操作权限要求不高的小型过程控制系统场合。而且任何人员可以对系统进行任何操作，是一种非常不安全的方式，一般不建议用户使用。
2.1 不能通过面板操作从其它区域拷贝的回路面板
编译程序和OS项目后，系统将会自动在用户权限管理器中创建AREA1和AREA2区域列，并在相应的区域画面中创建对应的Block Icon。根据用户控制要求，创建如下用户及分配权限： 1） 操作员“aaa1”具有操作“AREA1”下回路面板MOTOR1的权限，分配有该区域的5级（Process controlling）和6级（Higher Process controlling）权限，如下图4所示；
2） 操作员“aaa2”具有操作“AREA2” 下回路面板MOTOR2的权限，分配有该区域的5级（Process controlling）和6级（Higher Process controlling）权限，如下图5所示。
运行OS后，登录相应的用户，即可操作其授权区域的回路面板，未经授权的区域的回路面板，即便能打开也不能进行任何操作。
2.2 手动创建Picture Tree画面树而用户不能操作其授权区域下的所有控制回路
并按照标准的用户创建及权限分配的方式，创建用户并分配相应的区域权限，如下图所示：
运行OS后，登录相应的用户，发现其无法对授权的区域下所有的回路面板进行相应的操作。
基于该面板权限校验的机制，为避免上述类似问题的发生，有如下几点建议： |
