一、项目概况

本项目为超纯水制备自控系统，整套自控网络共部署15 台西门子 S7-1500 PLC，全系统采集监控点位数量庞大，其中超限报警点位合计1800 个，包含压力、温度、电导率、流量、电流、液位、设备故障、断线、超时停机等各类工艺报警。 当前系统 PLC 程序内已完成报警逻辑判断、报警变量（AlarmActive DB 块）、报警文本、报警分类的标准化组态，报警信号全部在 PLC 内部生成；现有 WinCC 监控画面仅能在中控室本地查看报警，无远程推送能力。值班人员不在中控时，无法好时间获知工艺超限、设备故障，存在纯水断供、水质超标、设备损坏的生产风险。

为解决报警远程通知需求，本方案采用巨控 GRM550 远程通讯模块作为统一报警网关，对接整套 PLC 网络，实现 1800 路报警点实时采集、多渠道同步推送，无需改动现有 PLC 控制逻辑、不影响原有 WinCC SCADA 运行。

二、方案设计目标

1. 实时采集：轮询 / 订阅 15 台 S7-1500 PLC 报警 DB 块，对 1800 个超限报警变量做实时监测，报警触发后秒级识别；

2. 多渠道并发通知：一条报警同时推送 微信、钉钉、短信、邮件，支持高危报警增加电话语音拨号通知；

3. 报警信息标准化：推送内容自带报警编号、报警文本、点位描述、触发时间、报警类别，方便值班人员快速定位故障；

4. 不干扰原有自控系统：GRM550 仅做只读采集，不写 PLC 变量、不干预原有控制联锁、WinCC 画面、报警归档逻辑；

5. 权限与轮班管理：支持按报警类别分组推送，区分普通预警、高危停机报警；支持多值班人员分组、值班轮换、报警确认、防重复刷屏；

6. 稳定可靠：模块自带断线自检、网络故障缓存，网络恢复后补发报警记录，支持报警日志本地 + 云端存储，可追溯。

三、系统架构

网络拓扑：中控交换机 → 巨控 GRM550 网关（接入现有 PLC 局域网） → 云端平台 → 多渠道推送

1. 现有局域网：15 台 S7-1500 PLC、中控电脑（WinCC）接入同一工业交换机，全部 PLC 开启 S7 协议；

2. GRM550 网口接入该工业交换机，和 15 台 1500 PLC 同网段，通过 S7 协议批量读取每台 PLC 的 AlarmActive 报警 DB 块；

3. 在 GRM550 工程内导入 1800 个报警点位，绑定 PLC 对应的 DB、偏移地址、报警文本；配置触发条件：bool 变量上升沿（0→1）触发报警；

4. 报警触发后，GRM550 主动上传至巨控云平台，由云平台统一分发：钉钉机器人 / 钉钉工作通知、微信推送、邮件、短信、语音电话；

5. 原有 WinCC、PLC 控制逻辑完全保留，两套系统并行独立运行，互不影响。

✅ 关键点：GRM550 单台支持同时对接多台西门子 S7-1200/1500，支持点位数量满足 1800 点报警采集需求，不需要额外增加网关。

四、核心功能实现细则

4.1 报警采集机制

• 通讯协议：S7 协议（S7-1500 原生支持，无需在 PLC 新增 FB / 通讯程序）；

• 采集方式：GRM550 内分别建立 15 个 PLC 通讯通道，按 PLC 分组导入报警点位表，绑定 % DB2.DBXxxx 报警地址；

• 触发逻辑：上升沿触发报警（报警位从 False 变为 True 时推送一次）；增加报警恢复推送（报警位复位后推送 “报警已恢复” 通知）；

• 防骚扰机制：支持单条报警防抖延时（例如 1~3 秒，过滤瞬时干扰跳变）；支持报警锁定，未确认前不会重复高频推送，可设置推送间隔。

  
  

4.2 五种通知渠道配置

1. 钉钉通知：支持钉钉机器人群消息、钉钉工作通知，适合班组群全员接收；

2. 微信推送：巨控公众号推送，值班人员手机直接接收，无需额外 APP；

3. 邮件推送：发送至运维、主管邮箱，附带报警时间、报警内容，方便归档留存；

4. 短信通知：对接短信通道，在网络较差、微信钉钉无法打开时兜底；

5. 语音电话拨号：高危报警专用（如停机、水质超标、蒸汽压力异常），触发后自动拨打值班手机，语音播报报警内容，优先保障重大故障好时间触达。

策略配置建议：普通超限报警（电导率测试值、温度测试值）→ 微信 + 钉钉 + 邮件；高危停机报警（断供、联锁停机、压力持续超限）→ 微信 + 钉钉 + 短信 + 电话。

4.3 报警分组与值班管理

• 按报警类别分组：PSG_1（故障断线）、PSG_3（超限预警），区分优先级；

• 支持人员分组：运行班组、维修班组、管理人员；不同报警发给对应人员；

• 支持值班表轮换，可在后台设置值班人，自动切换接收人；

• 支持报警确认：人员收到报警后在微信 / 钉钉点击确认，后台标记已读，避免多人重复处置。

4.4 日志与追溯

所有报警触发、恢复、确认记录在 GRM550 本地闪存 + 云端双存储，可导出报警报表，用于事故复盘、质量追溯，适配纯水系统质量管控要求。

五、安全性与风险说明

1. 单向只读采集：GRM550 只读取 PLC 报警变量，没有写权限，不会修改 PLC 程序、不会触发联锁动作，不影响原有 WinCC 监控；

2. 工业内网隔离：GRM550 内网口接 PLC 交换机，外网通讯走 4G / 有线外网，网关自带防火墙隔离，杜绝外网反向入侵 PLC 网络；

3. 断网缓存：局域网断网、外网临时中断时，报警在网关本地缓存，网络恢复后自动补发，不会丢失报警；

4. 模块硬件看门狗：模块死机自动重启，保障长期连续运行。

六、实施步骤（工期可控）

1. 前期准备：导出 1800 点报警 Excel 清单（报警编号、报警文本、PLC 号、DB 块、偏移地址、报警等级、推送渠道）；

2. 网关配置：GRM550 上电接入交换机，配置 IP，分别建立 15 台 S7-1500 通讯；批量导入报警点位表，配置推送模板、接收人、推送策略；

3. 联调测试：在 PLC 内强制报警变量，逐条测试微信、钉钉、短信、邮件、电话推送是否正常；调整防抖、防重复推送参数；

4. 现场试运行：72 小时试运行，核对报警触发、恢复推送准确性；优化值班分组；

5. 验收交付：交付点位表、配置工程、后台账号、运维手册，对值班人员培训。

七、方案优势总结

1. 成本可控：仅使用1 台 GRM550网关，无需新增服务器、不用改造现有 PLC 和 WinCC；

2. 实施快：不需要修改 PLC 程序，点位表批量导入，现场调试周期短；

3. 多渠道兜底：微信钉钉方便日常查看，短信 + 电话作为高危报警兜底，解决值班人员不在中控室的痛点；

4. 扩展性强：后续新增报警点位、新增 PLC，直接在网关内添加点位即可；

5. 稳定成熟：巨控网关在水处理、制药纯水行业大量应用，适配西门子 1500 长期稳定采集。

八、投资与预期效益

• 效益：消除报警信息孤岛，超限、故障从 “中控室才看得见” 变为手机实时接收，缩短故障响应时间，避免水质不合格、停产、设备损坏风险，满足超纯水系统连续稳定运行要求。

• 运维：后续报警接收人、推送策略修改，网页后台远程配置，不用到现场改动程序。

联系人：王工 15307483969