杭州某水處理廠自控系統(tǒng)設計方案

某污水廠三期自控系統(tǒng)技術方案1．概述杭州市某污水處理廠三期工程自動控制系統(tǒng)的主體設備采用美國羅克韋爾公司的ControlLogix系列PLC控制系統(tǒng)，現(xiàn)場PLC站為雙機冗余熱備配置，并選用經(jīng)過特殊的涂覆處理、能抗酸性和腐蝕性的防腐型模塊。ControlLogix系列PLC是一個全開放的過程控制系統(tǒng)，可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強、通訊速率快，維修成本低，符合真正的工業(yè)等級。某污水廠三期整個自控系統(tǒng)為三級管理，包括中央控制室、分控制站及就地控制。現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)通過PLC采集，并通過主干網(wǎng)絡傳送到中央控制室操作站集中監(jiān)控和管理。同樣，中央控制室主機的控制命令也通過上述通道傳送到PLC的測控終端，實施各單元的分散控制?，F(xiàn)場與中央控制室的主干網(wǎng)絡為1000M工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)結構，以確保系統(tǒng)的安全性。另外，現(xiàn)場PLC分控制站與現(xiàn)場遠程I/O站之間采用光纖網(wǎng)的形式并以ControlNet工業(yè)控制網(wǎng)協(xié)議聯(lián)接。按照標書要求，某污水廠三期自控系統(tǒng)的現(xiàn)場PLC控制站按工藝區(qū)域分成位于進水泵房變電站的LCS1控制站、位于鼓風機變電站的LCS2控制站、位于鼓風機變電站加藥間的2#PLC、位于脫水機房變電站的LCS3控制站，其中，LCS2控制站下掛6個遠程I/O子站：位于3個初沉池和生物反應池上的RIO211、RIO212、RIO221、RIO222、RIO231、RIO232；LCS3控制站下掛1個遠程I/O子站：位于加藥間的RIO31。系統(tǒng)共計3個現(xiàn)場PLC控制站、7個遠程I/O子站?？刂葡到y(tǒng)的主要功能是完成整個污水處理工藝的生產(chǎn)過程自動化，包括實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設備實時運行工況，控制相關的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，及時處理生產(chǎn)過程中的故障，對相關設備進行保護。中央控制室位于化驗控制樓內(nèi)，它包括2套互為熱備的監(jiān)控操作站、2套數(shù)據(jù)服務器、1套工程師站、1套大屏系統(tǒng)、相應的外圍設備。監(jiān)控計算機通過EtherNet/IPt直接連接控制系統(tǒng)，是對現(xiàn)場3個LCS控制站和7個RIO遠程I/O子站的集中監(jiān)控和管理，負責反映實時工況，進行事件及曲線記錄，故障報警，下達生產(chǎn)指令，設定工藝參數(shù)等等。信息服務器建有完整的歷史數(shù)據(jù)庫，其中1臺還提供WEBServer的功能，將有關信息分門別類地提供給全廠各個相關的部門和人員，以供瀏覽?？傮w而言，這一系統(tǒng)的出發(fā)點和最終所要達到的目標就是：現(xiàn)場無人職守，總站少人值班。2．系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置2．1．主干網(wǎng)絡和主干網(wǎng)絡協(xié)議根據(jù)標書要求，本項目選用先進的工業(yè)控制以太網(wǎng)和EtherNet/IP以太網(wǎng)工業(yè)（應用）協(xié)議，工業(yè)控制網(wǎng)絡的核心技術是控制與信息協(xié)議(ControlandInformationProtocol,CIP)。CIP協(xié)議的控制部分用以進行實時I/O數(shù)據(jù)傳送和互鎖。信息處理部分用以進行報文信息的交換，如對等的通訊、報警、組態(tài)、操作員顯示站以及故障診斷等。EtherNet/IP在網(wǎng)絡應用層中采用了CIP協(xié)議，是由國際現(xiàn)場總線組織ODVA和ControlNet+International于2000年初宣布推出的在現(xiàn)有商用以太網(wǎng)基礎上開發(fā)的開放的工業(yè)網(wǎng)絡標準。EtherNet/IP利用了現(xiàn)有成熟的以太網(wǎng)通訊芯片、物理介質和TCP/IP套件，并且在其應用層植入CIP協(xié)議，這種商業(yè)應用基礎與新的網(wǎng)絡技術CIP協(xié)議的融合，很好地將工業(yè)網(wǎng)絡的技術優(yōu)勢和以太網(wǎng)應用的廣泛性、經(jīng)濟性結合在一起。EtherNet/IP具有處理大量報文信息能力，1000Mbps的網(wǎng)絡速度，每個數(shù)據(jù)分組可以達到1500個字節(jié)，提供了一種大量數(shù)據(jù)通訊的處理方式。另外，EtherNet/IP的開放性能將使系統(tǒng)在規(guī)模上的擴展和內(nèi)容上的增加（如在以太網(wǎng)上增加話音、圖象等內(nèi)容的傳輸）變得極為方便。EtherNet/IP具有極為突出的網(wǎng)絡效率，在同一介質上定義了三種最基本的功能：2．1．1．實時控制：基于PLC或者智能型設備中所儲存的程序，提供控制的具體操作或者工藝過程中的實時數(shù)據(jù)交換，通過網(wǎng)絡的傳輸實現(xiàn)控制目的。這些控制指令的刷新可以預先規(guī)劃，也可以基于狀態(tài)變化，或者在每次新一輪操作開始時進行。2．1．2．網(wǎng)絡組態(tài)：允許在某一中心位置集中起動網(wǎng)絡或者網(wǎng)絡上某一個具體的網(wǎng)絡設備，或者起動其他的基于CIP協(xié)議的網(wǎng)絡（如EtherNet/IP、DeviceNet）?？梢栽诰W(wǎng)絡起動時進行網(wǎng)絡設備組態(tài)，在線修改設備參數(shù)，或者通過網(wǎng)絡修改PLC程序。而不必為了完成對PLC的編程從一個網(wǎng)絡移動到另外一個網(wǎng)絡，或者從一個PLC設備移動到下一個PLC設備。無需進行任何的邏輯或者梯形圖編程，就可以實現(xiàn)沿網(wǎng)絡進行路由，而且可以瀏覽到網(wǎng)絡上所有的設備。借助于CIP協(xié)議，可以從一個位置上起動整個的網(wǎng)絡系統(tǒng)。2．1．3．數(shù)據(jù)采集：采集人機接口顯示所需要的數(shù)據(jù)。包括趨勢和分析、配方管理、系統(tǒng)維護和故障診斷。無論是基于既定節(jié)拍，還是根據(jù)應用需要，都可以非常方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。在整個數(shù)據(jù)采集的過程中都無需PLC參與數(shù)據(jù)的流量控制。2．2．主干網(wǎng)絡拓撲和主干網(wǎng)絡交換機EtherNet/IP支持包括星形、樹型、總線形和環(huán)形等各類不同物理結構的網(wǎng)絡拓撲，在本項目中，系統(tǒng)的PLC的主干網(wǎng)絡為100Mbps全雙工交換式光纖環(huán)網(wǎng)。環(huán)形結構是目前比較典型的一種工業(yè)網(wǎng)絡結構，其特點是當線路上有一個斷點時，整個網(wǎng)絡仍可正常通訊，也就是說這種結構具有線路冗余的性能。由于EtherNet/IP在底層（ISO定義的OSI參考模型中的第1～4層）采用的是符合IEEE802.3標準的以太網(wǎng)，而IEEE802.3標準實際上是一個總線標準，一般辦公用的交換機（或HUB）不支持環(huán)形結構，比較高級的辦公用交換機可以采用SpanningTree（生成樹）算法在兩個交換機之間建立兩個通道（正常運行時只有一個通道工作），類似于環(huán)形結構，但由于生成樹算法的限制，當其中一個通道發(fā)生故障時，另一個通道一般需要經(jīng)過30～90秒才能接通，這明顯不能滿足工業(yè)要求，不可以稱為容錯冗余光纖環(huán)網(wǎng)。本系統(tǒng)配置了德國赫斯曼公司的采用HIPER-Ring冗余概念的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，不僅完全支持以太網(wǎng)標準，而且可以保證在毫秒級的時間內(nèi)完成網(wǎng)絡的自愈和系統(tǒng)的重新組態(tài)。2．3．LCS控制站與RIO遠程站的連接網(wǎng)絡和網(wǎng)絡協(xié)議根據(jù)標書要求，LCS與RIO之間的連接選用先進的ControlNet工業(yè)控制網(wǎng)，ControlNet是一種開放的、高速、高吞吐能力的實時工業(yè)控制網(wǎng)絡，采用了基于“生產(chǎn)者/消費者模式”（producer/consumer）的網(wǎng)絡通訊協(xié)議。此外，ControlNet網(wǎng)絡同時支持設備組態(tài)和數(shù)據(jù)采集，但是卻不會對按計劃進行的控制或者輸入輸出產(chǎn)生影響。ControlNet保證了整個數(shù)據(jù)通訊可以依計劃進行，不會隨著工況的改變使得完成數(shù)據(jù)通訊的時間產(chǎn)生變化，保證了數(shù)據(jù)通訊的質量。ControlNet是特別面向工業(yè)控制所設計的網(wǎng)絡。充分考慮了用戶在工廠控制級所面臨的一些關鍵問題：苛刻的工業(yè)應用環(huán)境，電纜的噪聲屏蔽，強壯的協(xié)議，不可缺少的靈活性等。ControlNet特別適合于協(xié)調傳動控制、批處理和過程控制等應用。ControlNet網(wǎng)絡拓撲支持主干線/分支線結構，物理層支持網(wǎng)絡介質冗余結構，提供備用通訊電纜系統(tǒng)，每個節(jié)點設備都可以從互為備用的兩套通訊電纜系統(tǒng)中選擇信號質量較高的鏈路。借助于介質冗余，即便是網(wǎng)絡鏈路上某一網(wǎng)段出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡設備仍然能夠保持網(wǎng)絡連接，保證數(shù)據(jù)通訊的正常進行。ControlNet是確定性的、可重復的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡能夠精確地管理控制數(shù)據(jù)何時能夠成功發(fā)送。通過系統(tǒng)組態(tài)，網(wǎng)絡支持規(guī)劃報文傳送，保證規(guī)劃報文按照預先要求傳送，所花費的時間具有確定性，不隨節(jié)點變化、拓撲變化、網(wǎng)絡通訊量的變化而改變。由用戶來確定網(wǎng)絡上的每臺設備的數(shù)據(jù)在什么時間、以什么樣的時間間隔進行數(shù)據(jù)交換。3．軟硬件配置3．1．硬件配置3．1．1．PLC部分PLC部分將選用美國Rockwell自動化公司的ControlLogix系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品是羅克韋爾自動化公司Logix控制引擎系列中最具代表性的產(chǎn)品。從外表看起來似乎像一個可編程控制器系統(tǒng)，但是實際上它卻遠遠超越了傳統(tǒng)意義上的PLC系統(tǒng)。ControlLogix體系結構是最新科技的多控制律集成控制平臺，是先進的混成控制(HybridControl)，可以完成順序控制、運動控制、傳動控制和過程控制。不同于傳統(tǒng)的可編程控制器，ControlLogix系統(tǒng)是完全的模塊化設計。從框架電源、模塊類型，到內(nèi)存、控制器數(shù)量、網(wǎng)絡類型等，一切都根據(jù)應用需求來進行選擇。這種高度的靈活性允許在一個機架中混合使用多個處理器、不同的網(wǎng)絡和I/O模塊。其中多個處理器使得一方面能夠共享系統(tǒng)資源，另外一方面又能夠將應用分割成若干個部分，由不同的處理器協(xié)調處理。ControlLogix另外一個核心特性是集成的網(wǎng)關功能。系統(tǒng)提供不同最新網(wǎng)絡之間的橋接，如Ethernet/IP、ControlNet、DeviceNet等，同時包括過去既有的網(wǎng)絡如DataHighwayPlus和通用型UniversalRemoteI/O網(wǎng)絡等，系統(tǒng)可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡或者其它的網(wǎng)絡和ControlLogix系統(tǒng)之間透明地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所有的網(wǎng)絡橋接不用處理器參與，無須專門的程序就可以實現(xiàn)，極大地解放了處理器，保證了通訊的性能，而且保證了系統(tǒng)開發(fā)的效率和使用的簡便性。ControlLogix體系結構在處理器和高速的背板總線之間提供高性能的數(shù)據(jù)通訊。處理器本身的計算能力也達到業(yè)界最高水平。每千字節(jié)指令的處理速度僅為80微妙。由于框架背板基于網(wǎng)絡而非總線的連接，每一模塊均作為網(wǎng)絡節(jié)點而存在，可自由的實現(xiàn)帶電插拔，在不終止其他模塊正常運行的情況下方便了設備的維護和系統(tǒng)的擴展正是由于ControlLogix系統(tǒng)獨特的設計和優(yōu)異的性能，在1997年底一經(jīng)發(fā)布，就迅速得到工業(yè)界的廣泛認同，大量應用于汽車、石化、電力、制藥、造紙、基礎設施等幾乎所有的行業(yè)中。3．1．2．PLC的防腐處理和冗余配置PLC所有模塊、槽架、電源均經(jīng)過特殊的涂覆處理，并符合ANSI/ISA-S71.04-1985“EnvironmentalConditionsforProcessMeasurementandControlSystem:AirborneContaminates”(“過程測量與控制系統(tǒng)的環(huán)境條件：空氣污染”)標準中G3環(huán)境級別的使用要求，G3環(huán)境級別規(guī)定污染空氣中的硫化氫濃度小于50ppm，二氧化硫濃度小于300ppm，氯氣濃度小于10ppm，因此，滿足G3環(huán)境級別將可極大地提高系統(tǒng)在難以控制的惡劣環(huán)境中的可靠性。按照標書要求，PLC還采用了CPU和電源熱備的冗余方式，下圖為滿足要求的配置方案：I/OI/O模塊ControlNet模塊通信模塊通信模塊CPU模塊ControlNet模塊冗余切換模塊電源模塊CPU模塊ControlNet模塊冗余切換模塊電源模塊I/O模塊ControlNet模塊通信模塊通信模塊3．1．3．現(xiàn)場操作終端現(xiàn)場操作終端是一個位于PLC柜上的可視化操作界面，選用Rockwell自動化公司的配套產(chǎn)品PanelView，現(xiàn)場操作終端通過工業(yè)以太網(wǎng)與控制系統(tǒng)的PLC或中控室監(jiān)控計算機進行數(shù)據(jù)交換，以圖形或文字的方式現(xiàn)場顯示實時工況，也可以下達操作指令，是現(xiàn)場操作人員的得力助手。3．1．4．系統(tǒng)防雷為了能抑制出現(xiàn)在電力網(wǎng)絡中的暫態(tài)浪涌電壓和吸收暫態(tài)浪涌電壓能量，在保障供電連續(xù)的條件下，保障計算機、PLC控制站及其它主要設備免受過電壓的干擾和侵害，使用電設備安全正常地運行，在系統(tǒng)的供電回路中設置電源防雷器。本系統(tǒng)采用深恩公司高性能電源防雷器。為防止廠區(qū)感應雷襲擊，為PLC、儀表4~20MA信號提供信號避雷器，本系統(tǒng)采用深恩公司高性能信號防雷器。3．1．5．UPS本系統(tǒng)采用美國EMERSON公司高性能產(chǎn)品，具有高頻在線、正弦波輸出、輸出輸入完全隔離、采用專用CPU控制、LCD+LED顯示、RS232等接口可與控制系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡連接、開機自檢測功能，熱備冗余及自動旁路功能。在主電力供應正常或不正常時能夠持續(xù)提供超出額定功率至少25%的負載在出現(xiàn)瞬時過電流或過壓時能夠承受并保護被供電設備3．2．軟件配置軟件方面仍然考慮羅克韋爾公司的相關產(chǎn)品。其中RSLogix5000和RSNetWorx用于對ControlLogix的網(wǎng)絡組態(tài)、編程、高級診斷；RSViewStudio用于上位機的人機界面開發(fā)；RSViewSEServer和RSViewSEClient組成了C/S結構的人機界面運行平臺。配置的RSSql提供了PLC對其他多種數(shù)據(jù)庫的接口。3．2．1．PLC編程軟件RSLogix5000RSLogix5000用于5000系列PLC的編程，羅克韋爾公司的編程軟件以設計人性化，易用、功能強大著稱，RSLogix5000編程軟件具有友好的引導性的使用界面、可靠的通訊、高級診斷功能，并具有以下特點：基于標簽的邏輯地址分配方式，拋棄了繁雜的內(nèi)存地址和數(shù)據(jù)表管理，用戶不必關心數(shù)據(jù)類型或內(nèi)存組織形式；結構化的指令、功能塊、設備，不需要為獲取設備狀態(tài)、診斷信息等添加邏輯指令，結構化的定義大大減少程序復雜程度，提高了程序一致性，有利于系統(tǒng)的故障診斷和后期維護；“智能”的數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)類型能夠智能地與其要求的功能相匹配，數(shù)據(jù)結構將自動地被建立和定義；穩(wěn)定、豐富的指令和功能庫。3．2．2．網(wǎng)絡組態(tài)軟件RSNetWorx?RSNetWorx是開放網(wǎng)絡EtherNet/IP和ControlNet通訊的組態(tài)工具，提供實現(xiàn)網(wǎng)絡設計、網(wǎng)絡設備參數(shù)設定、通訊規(guī)劃、在線監(jiān)測、故障診斷等功能的友好的操作界面。通過RSNetWorx組態(tài)，可以很好地發(fā)揮EtherNet/IP和ControlNet網(wǎng)絡的優(yōu)異性能，實現(xiàn)同一網(wǎng)絡的多處理器結構、端到端的互鎖、預定和非預定通訊以及共享輸入等功能。RSNetWorx充分利用CIP協(xié)議的優(yōu)點，把過去以處理器為核心的網(wǎng)絡組態(tài)模式變成了單一界面的軟件網(wǎng)絡圖形設定的方法。3．2．3．企業(yè)級控制數(shù)據(jù)事務處理軟件RSSqlRSSql是基于Windows的工業(yè)事務處理系統(tǒng)，提供控制系統(tǒng)和企業(yè)級數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的雙向連接。RSSql是羅克韋爾軟件面向企業(yè)級用戶的軟件套件RSBizware中最基礎的一個軟件。在控制系統(tǒng)方面，RSSql提供向RSLinx、RSViewSE、或者其他任何的AdvanceDDE或OPC的服務器相連接。在企業(yè)一側，RSSqlL可以與微軟SQLServer通過OLE-DB、或者與Oracle通過OracleCallableInterface(OCI)，或者與任何ODBC兼容的數(shù)據(jù)庫提供連接。3．2．4．人機接口軟件RSViewSERSViewSE是Rockwell自動化公司于2003年新推出的以MFC（微軟基礎級）和DCOM（分布元件對象模式）為基礎的新一代基于網(wǎng)絡的人機監(jiān)控軟件包，是第一個真正意義上的網(wǎng)絡構架MMI產(chǎn)品，提供了以服務器為核心的集成的一體化的監(jiān)控方案。RSViewSE是一個強大的管理級的監(jiān)控軟件。它具有多服務器集群和多客戶端的分布式結構，和強大的可伸縮性。RSViewSE的多服務器多客戶端結構可以很容易的建立分布式應用的方案。這種具有高度伸縮性的結構可以應用在小到一臺服務器一個客戶端的小系統(tǒng)，也可以應用在多服務器多客戶端的大系統(tǒng)上。由于采用了最新的Rockwel產(chǎn)品的FactoryTalk底層通訊和數(shù)據(jù)服務架構，RSViewSE可以和眾多不同網(wǎng)絡中的不同PLC，如ControlLogix和SLC進行通訊。同樣的，還可以利用高性能的網(wǎng)絡接口和OPC技術同時掛接眾多第三方的PLC和網(wǎng)絡進行通訊。RSViewSE集成Windows安全控制?？梢灾苯永迷賅indows里面存在的用戶和用戶組。然后針對不同的用戶配置不同的權限。RSViewSE的Domain域控制技術，提供了網(wǎng)絡式信息監(jiān)視控制的高效方法，數(shù)據(jù)通過TCP/IP協(xié)議傳輸，實現(xiàn)互連網(wǎng)上的安全通信。作為完整的Client/Server結構系統(tǒng)，RSView32/RSViewSE軟件包括服務器宿主構架和客戶端平臺，服務器宿主平臺和客戶端平臺，采用同一安裝軟件的不同網(wǎng)絡設定進行安裝，體現(xiàn)了系統(tǒng)的整體和方便性。RSViewSE運行于系統(tǒng)的服務器內(nèi)，系統(tǒng)所有的開發(fā)和運行文件均在服務端系統(tǒng)內(nèi)，用戶可以在各工作站方便地對服務器進行訪問，在技術上，RSViewSE不僅支持LAN的訪問，還可以進行遠程注冊登錄訪問，甚至可以通過Internet網(wǎng)進行遠程客戶訪問。RSViewSE客戶端軟件運行于網(wǎng)絡上各監(jiān)控工作站上，RSViewSE使各工作站實施了與服務器相一致的安全機制，調度員在工作站上進入系統(tǒng)操作，同樣要進行操作員登錄、輸入密碼等操作。根據(jù)用戶的需要，RSViewSE支持將各個工作站配置成諸如：控制操作端、報警管理端、趨勢圖顯示端等承擔不同任務的客戶端。4．系統(tǒng)功能4．1．PLC控制部分對控制系統(tǒng)而言，PLC將接收生產(chǎn)設備的手動控制和PLC控制二種運行狀態(tài)信號，設備運行狀態(tài)的轉換由該設備MCC柜上的轉換開關進行切換控制，生產(chǎn)設備在二種不同的運行狀態(tài)下接收不同的控制信號來源，控制系統(tǒng)亦在生產(chǎn)設備二種不同的運行狀態(tài)下執(zhí)行不同模式的監(jiān)控功能。本系統(tǒng)的控制按控制級別由高到低為：現(xiàn)場手動控制、就地檢修控制、遙控控制、自動控制。PLC控制方式：現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“遠程”方式，在此控制方式下，設備的運行取決于PLC的輸出控制，PLC將根據(jù)有效的輸出控制指令執(zhí)行有關的控制邏輯。當現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設定為“自動”方式，PLC將根據(jù)現(xiàn)場的實時工況以及事先設定的工藝參數(shù)自動對設備的運行作出控制和對被控設備的故障保護。當現(xiàn)場控制站的“自動/遙控”設定為“遙控”方式，PLC將接受人機操作界面對單臺設備點動的運行控制、以及對組合操作設備組點動的一步化控制?，F(xiàn)場手動控制方式：現(xiàn)場控制箱或MCC控制柜上的“就地/遠程”開關選擇“就地”方式，在此方式下，PLC退出對設備的控制，但繼續(xù)保持對設備運行狀態(tài)的監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集以及故障報警等工作，操作人員將通過轉換開關的控制，進一步確定在設備現(xiàn)場（主要可用于設備調試與檢修）或在MCC柜上對設備進行操作。4．1．1．工況監(jiān)測無論設備處于何種控制方式下，自控系統(tǒng)都將對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)測，有關輸入輸出信號數(shù)據(jù)的采集是系統(tǒng)進行自控的前提，也為生產(chǎn)管理提供了最原始的材料。4．1．2．數(shù)據(jù)處理基于工況監(jiān)測中所得到的實時數(shù)據(jù)，PLC將進行一些基礎性的數(shù)據(jù)處理，內(nèi)容包括流量、壓力、水位、水質參數(shù)和用電數(shù)據(jù)的平均值計算，最大值，最小值比較；脈沖量的累計轉換；設備的運行時間和周期累加等等。這些基本的數(shù)據(jù)處理將有利于計算機信息系統(tǒng)進一步工作的展開，而在PLC中進行這些工作也提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。4．1．3．控制思想在經(jīng)過了工況監(jiān)測和一些基本的數(shù)據(jù)處理之后，結合事先設定的工藝參數(shù)，自控系統(tǒng)將對污水廠生產(chǎn)設備進行符合工藝要求的自動控制。4．1．3．1．LCS1控制站的自動控制LCS1控制站的覆蓋區(qū)域為：粗格柵、進水泵站、中格柵、旋流沉砂池、細格柵。粗格柵控制：兩臺粗格柵和螺旋輸送機、柵渣壓榨機各1臺為1組，共2組。正常的除污操作根據(jù)時間間隔及持續(xù)時間的定時方式來控制，粗格柵的時間間隔及持續(xù)時間的設定可在中控室及現(xiàn)場LCS1控制站的操作面板上進行。時間間隔從0～8小時，持續(xù)時間從0～3小時，最初將時間間隔設置為1小時，持續(xù)時間設置為1分鐘。粗格柵的前后提供液位差測量，以監(jiān)測格柵是否堵塞。如果液位差超過控制器設定的數(shù)值，則粗格柵開始連續(xù)工作，直到液位差低于預先設定的數(shù)值，如果液位差繼續(xù)增加，觸發(fā)“持續(xù)高液位”警報，并且粗格柵繼續(xù)工作。粗格柵的預先設定的高液位差值的設定也可在中控室及現(xiàn)場LCS1控制站的操作面板上進行。預先設定的液位差的范圍采用0.30米。螺旋輸送機、柵渣壓榨機與粗格柵聯(lián)動，同一組內(nèi)螺旋輸送機和柵渣壓榨機啟動為有任意一臺粗格柵運行時就自動運行，兩臺粗格柵都停止運行時，延時一定時間停止螺旋輸送機運行，螺旋輸送機停止后再延時一定時間停止柵渣壓榨機運行。延時時間約1分鐘。進水泵房控制：10臺潛污提升泵分為2組聯(lián)動系統(tǒng)，每組5臺潛污提升泵，每臺潛污提升泵可分別獨立“遠程聯(lián)動”控制，根據(jù)水量的大小控制投入聯(lián)動運行的提升泵的數(shù)量。根據(jù)液位控制潛污泵的啟停臺數(shù)，按照環(huán)行隊列，控制潛污泵的啟停，先開先停，以節(jié)約能源的損耗，同時可使各泵的運行累計時間相對均衡，合理安排設備的大修。在提升泵聯(lián)動狀況下，根據(jù)相應的超聲波液位計控制提升泵的運行，當液位低于最低液位時，關閉所有水泵，液位超過啟泵液位時，啟動第1臺水泵，2分鐘后液位繼續(xù)上漲或液位超過正常液位時，啟動第2臺水泵，依次類推，直到啟動第4臺水泵；當液位超過最高液位時，啟動第5臺水泵，當液位從最高液位回落到正常液位時，停止第5臺水泵；當液位回落到停泵液位時，停止第4臺，2分鐘后液位繼續(xù)下降，再次停止1臺水泵，依次類推，直到保留1臺水泵運行；啟泵、停泵的順序為：啟動時，根據(jù)前一次水泵停止的時間及水泵的允許啟動條件的限制，允許啟動的泵誰先停先啟動，停止時，根據(jù)誰先啟動先停。同時，進行水泵啟動條件的設置，每臺泵10分鐘內(nèi)不能再次啟動，1小時內(nèi)不能啟動6次，但在液位高液位時,啟動條件解除，直到液位下降到停泵液位時投入；所有控制液位均可由中控室及現(xiàn)場LCS1控制站的操作面板進行設置。中格柵控制：四臺中格柵和螺旋輸送機、柵渣壓榨機各1臺為1組，共2組。中格柵的控制基本同粗格柵。沉砂池控制：沉砂池的攪拌器、渦輪砂泵、砂水分離器聯(lián)動時，攪拌機自動啟動并連續(xù)運行，砂泵的操作，根據(jù)時間間隔及持續(xù)時間的定時法來控制。砂水分離器的運行與砂泵聯(lián)動，即同時開，延時關，延時時間為1分鐘。持續(xù)時間和間隔時間均可由中控室及現(xiàn)場LCS1控制站的操作面板進行設置。間隔時間能從0～24小時，持續(xù)時間能從0～3小時進行設定。最初將間隔時間設置為1小時，持續(xù)時間設置為10分鐘。細格柵控制：聯(lián)動時，8套細格柵總體為一組，根據(jù)液位差或時間進行自動聯(lián)動控制，當聯(lián)動控制時，細格柵除污機根據(jù)格柵前后液位差及時間來控制。當前后液位差超過上位機可設定的閥值時，格柵進行液位控制，其余時段為由時間控制，運行時間與間隔時間均可由上位機進行設定，格柵液位控制的時序為：當前后液位差超過上位機可設定的閥值時，格柵機除污機自動啟動3秒后，停3秒，二次運行后，如液位降至閥值以下時，自動轉為時間控制，如液位仍未降至閥值以下時，細格柵自動轉入持續(xù)工作狀態(tài)，直到液位降至閥值以下，停止運行而轉入時間控制方式。格柵液位控制的時序為：經(jīng)過可設定的休止時間后，細格柵除污機運行一次，運行時間為3秒鐘；細格柵運行兩次累計運行兩次后或格柵在持續(xù)運行時，螺旋輸送機和螺旋壓榨機自動運行，同時格柵累計運行次數(shù)值清零，螺旋輸送機和柵渣壓榨機運行一段時間后，停止螺旋輸送機運行，螺旋輸送機停止后再延時一定時間停止柵渣壓榨機運行。沖洗系統(tǒng)根據(jù)時間間歇運行，沖洗一定時間后間隔一定時間再進行沖洗，反復進行；細格柵及沖洗系統(tǒng)運行時間和間隔時間均可由中控室及現(xiàn)場LCS1控制站的操作面板進行設置。最初將細格柵系統(tǒng)間隔時間設置為1小時，持續(xù)時間設置為3秒鐘。沖洗系統(tǒng)間隔時間設置為1小時，持續(xù)時間設置為1分鐘。4．1．3．2．LCS2控制站的自動控制LCS2控制站的覆蓋區(qū)域為：鼓風機房、初沉池、生物池。初沉池控制：初沉池刮泥機連續(xù)運行，當旋轉撇渣管采用與刮泥機聯(lián)動運行方式時，旋轉撇渣管開啟時間和關閉時間根據(jù)中控室及現(xiàn)場LCS2控制站的操作面板的設置運行，一般初次設定每2小時1次，每次開啟時間初次設定為3分鐘。當初沉池發(fā)生事故或進水變化需超越初沉池時，可通過中控室及現(xiàn)場LCS2控制站的操作面板進行“超越”操作。某一初沉池有超越命令時，相應的進水渠閘門會自動關閉，直到超越命令解除時才能開閘門操作，相應的超越渠道閘門會自動打開，直到超越命令解除時才能關閘門操作，同時對應的總超越渠道閘門，直到超越命令解除時才能關閘門操作。初沉池污泥泵控制：污泥泵采用聯(lián)動運行方式時，污泥泵與出泥管電動閘閥開到位信號聯(lián)鎖，只有出泥管電動閘閥開到位時，相應的污泥泵才能聯(lián)動啟動。3座初沉池為整體聯(lián)動，但可根據(jù)實際情況單獨設定聯(lián)動狀態(tài)，聯(lián)動時，每座的2臺污泥泵每次只能啟動1臺，根據(jù)停泵的時間決定哪臺泵的啟動；3座初沉池按1#、2#、3##的順序，每次只能啟動一座初沉池的污泥泵，每座初沉池污泥泵運行由可設定的運行時間控制，經(jīng)過一定的間隔時間后，啟動下一座初沉池。當貯泥池到達高高液位時，初沉池污泥泵聯(lián)鎖停止運行，直到貯泥池高高液位信號解除。某一初沉池有超越命令時，污泥泵聯(lián)鎖停止運行。當液位到達最低液位時，所有泵停止；聯(lián)動時，當液位到達停泵液位時，停止所有聯(lián)動的泵，當?shù)竭_開泵液位時，根據(jù)控制要求，啟動相應的泵。生物池控制：生物池電動調節(jié)閥用于調節(jié)生物池好氧區(qū)（爆氣池）的氧氣含量DO值，是整個污水處理的關鍵環(huán)節(jié)。通過“DO設定”進行目標DO值的設定，通過開度的PID調節(jié)來控制生化池內(nèi)的DO值?？刂葡到y(tǒng)將根據(jù)實際DO值與設定目標值的偏差來進行PID調節(jié)，自動控制調節(jié)的開度；由于系統(tǒng)調節(jié)的大滯后性，PID調節(jié)的初始階段DO值會有一定的波動，為避免鼓風機的喘振，需設定系統(tǒng)較慢的調節(jié)速度：每1分鐘進行5秒鐘的PID調節(jié)，同時閥門的開啟、關閉速度為每3分鐘只能動作2%；操作畫面上有DO值及閥門開度輸出的實時曲線，可以根據(jù)該曲線來判定調節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如果DO曲線平均值偏離設定值一定的數(shù)量時，可以通過畫面上的“DO偏差校驗”來校正DO值，輸入的數(shù)值為“實際DO平均值-DO設定值”。每組3用1備混合液回流泵進行單獨的聯(lián)動，混合液回流泵的開啟臺數(shù)由中控室及現(xiàn)場LCS2控制站的操作面板進行設置，設定運行兩臺時，兩臺均連續(xù)運行，設定運行一臺時，受運行時間控制進行泵間的切換，啟動時按先停先啟的方式進行；每臺泵的運行時間可由中控室及現(xiàn)場LCS2控制站的操作面板進行設置。當生物池發(fā)生故障時，進水閥門和空氣干管的電動空氣調節(jié)閥關閉，混合液回流泵停止。4．1．3．3．LCS3控制站的自動控制LCS3控制站的覆蓋區(qū)域為：二沉池、貯泥池、脫水機房、污泥料倉、紫外消毒渠、排江泵房、高位井、加藥間。二沉池污泥泵控制：12臺污泥回流泵分3組聯(lián)動運行，每4臺1組（3用1備，其中1臺為變頻控制），當聯(lián)動時，根據(jù)生物池活性污泥濃度，控制回流泵開啟臺數(shù)并調節(jié)變頻控制泵的轉速，啟動順序仍追尋先停先啟動的原則，每臺泵運行設定的時間后，切換根據(jù)先動先停的原則自動切換。當液位到達最低液位時，所有泵停止；聯(lián)動時，當液位到達停泵液位時，停止所有聯(lián)動的泵，當?shù)竭_開泵液位時，根據(jù)控制要求，啟動相應的泵。剩余污泥泵設為聯(lián)動時，根據(jù)上位機啟動命令，啟動剩余污泥泵，當貯泥池到達高高液位時，剩余污泥泵停止運行，直到貯泥池高高液位信號解除。所有控制液位均可由中控室及現(xiàn)場LCS3控制站的操作面板進行設置。污泥濃縮脫水和污泥料倉的聯(lián)動控制：污泥濃縮脫水和污泥料倉控制程序均由其自備的PLC完成，污泥濃縮脫水系統(tǒng)的現(xiàn)場LCS3控制站的PLC采集污泥料斗高料位報警信號、沖洗水池高液位信號、貯泥池液位信號發(fā)送至污泥濃縮脫水系統(tǒng)PLC?，F(xiàn)場LCS3控制站的PLC讀取污泥料斗料位信號、污泥料倉料位信號、污泥料斗高料位報警信號以及污泥料倉PLC系統(tǒng)的中控聯(lián)動允許信號，并發(fā)送中控啟動信號和中控復位信號。加藥間溶液池控制：系統(tǒng)先判斷1#溶液池中藥液液位是否在低液位，如不在低液位，則設定1#池為投加池，否則判斷2#溶液池中藥液液位是否在低液位，如不在，則設定2#池為投加池,以此類推；每次只能有一個池為投加池。當一個溶液池低液位時，自動切換到另一個溶液池進行投加。被設定為投加池的溶液池自動開啟出液電動球閥，系統(tǒng)可以由計量泵進行加藥。溶液池在液位低時，進入補液過程程序，關閉出液電動球閥，等待現(xiàn)場加藥完畢后，操作監(jiān)控面板上“加藥完畢”確認信號，溶液池自動開啟水電動球閥進行補水稀釋攪拌，當藥液補加到高液位時，自動關閉進水電動球閥，補液過程結束。溶液池攪拌機在溶液池設為投加池或補液過程進行中自動開啟。加藥間計量泵控制：計量泵共計3組，每組3臺計量泵采用兩用一備的方式運行，啟動順序遵循先停先啟動的原則，每臺泵運行設定的時間后，根據(jù)先動先停的原則自動切換。當某臺加藥計量泵發(fā)生故障時，該加藥計量泵自動退出運行；若有備用加藥計量泵，則自動切換到備用加藥計量泵運行。每臺計量泵聯(lián)動運行時間均可由中控室及現(xiàn)場LCS3控制站的操作面板進行設置。默認設定為運行1小時后切換。排江泵房控制：根據(jù)前池液位和計控制出水潛流泵，當液位低于最低液位時，關閉所有水泵，液位超過啟泵液位時，啟動第一臺水泵，10秒后液位繼續(xù)上漲，啟動第二臺水泵，依次類推，直到6臺水泵全部啟動完畢，或液位到達4.0米，啟動第二臺水泵，液位到達4.2米，啟動第三臺水泵，液位到達4.4米，啟動第四臺水泵；液位下降到停泵液位時，停止一臺水泵，30秒后液位繼續(xù)下降，再次停止一臺水泵，依次類推，直到保留一臺水泵運行；啟泵、停泵的順序為：啟動時，根據(jù)前一次水泵停止的時間及水泵的允許啟動條件的限制，允許啟動的泵誰先停先啟動，停止時，根據(jù)誰先啟動誰先停。同時，進行水泵啟動條件的限制，每臺泵10分鐘內(nèi)不能再次啟動，1小時內(nèi)不能啟動6次，但在液位最高液位時（4.5米）,啟動條件忽略，直到液位下降停泵液位后投入。所有控制液位均可由上位機進行設置。投配池在液位低時，進入補液過程程序，關閉出液電動球閥，確認儲液池或溶解池液位，如其中有一個藥池的液位不在低液位，則自動開啟相應的進液電動球閥，待源液池系統(tǒng)相應的出液電動球閥打開后，再開啟進水電動球閥進行補水稀釋，當藥液補加到高液位時，自動關閉進液電動球閥和進水電動球閥；相應的源液池系統(tǒng)出液電動球閥也關閉，補液過程結束。投配池攪拌機在投配池設為投加池或補液過程進行中自動開啟。4．1．4．4．控制設備的故障處理電機運行失敗：PLC控制電機啟動和停止，在設定時間內(nèi)沒有收到電機的相關運行狀態(tài)，PLC取消該電機的啟停并標志該電機為故障停用狀態(tài)，監(jiān)控計算機顯示“運行失敗”，系統(tǒng)報警，等待人工處理。閥門或閘門的啟閉失?。篜LC控制該閥門或閘門開啟或關閉，在設定時間內(nèi)沒有收到全開或全關信號，PLC停止該閥門或閘門的動作，標志該閥門或閘門為故障停用狀態(tài)，監(jiān)控計算機顯示“運行失敗”，系統(tǒng)報警，等待人工檢修。4．2．計算機監(jiān)控及信息處理部分計算機監(jiān)控及信息處理是自控系統(tǒng)的指揮樞紐，鑒于實時監(jiān)控和信息管理雙重職能的要求，中控室采用集群計算機構架，2臺為監(jiān)控計算機，與各PLC分站形成分布式實時監(jiān)控系統(tǒng)；另2臺為信息服務器，與全廠的各管理計算機形成信息發(fā)布和管理系統(tǒng)。中控室監(jiān)控平臺采用以監(jiān)控計算機為中心的分布式操作工作站的形式(DistributedMonitorSystem)，履行實時監(jiān)控和實時數(shù)據(jù)交換的職能，所有實時信息和操作信息都匯總在監(jiān)控計算機上，由監(jiān)控計算機統(tǒng)一調度管理，監(jiān)控計算機同時作為操作員的操作界面。信息服務器對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行分析處理并歸類存檔，它的獨立性使得數(shù)據(jù)與信息可以更為方便地進行集中管理和分布式查詢，對數(shù)據(jù)的安全性和有效的利用提供了保障。信息服務器上配備Internet信息發(fā)布軟件，使之成為廠內(nèi)局域網(wǎng)的Web服務器。局域網(wǎng)內(nèi)所有的計算機通過Web瀏覽器連接本服務器就可查看相關數(shù)據(jù)。客戶所能瀏覽的內(nèi)容可以通過Web服務軟件方便設定。由監(jiān)控計算機和信息服務器組成了相對獨立和完整的自動控制管理體系，系統(tǒng)的監(jiān)控功能和管理功能的可擴性得到同步提高，無論是擴展監(jiān)控功能，還是擴展管理功能，只要在監(jiān)控計算機上或者信息服務器上增加相應的功能模塊便完成該功能的擴展。而且服務器所具有的海量數(shù)據(jù)存儲能力，使得數(shù)據(jù)異機安全備份成為可能。對于重要的、不可復得的實時數(shù)據(jù)，這一安全機制將使系統(tǒng)的整體性能亦得到提高。4．2．1．計算機監(jiān)控系統(tǒng)4．2．1．1．監(jiān)控系統(tǒng)結構計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用雙機冗余方式，向上通過商用以太網(wǎng)與信息服務器及全廠的計算機系統(tǒng)相連，向下通過ControlNet工業(yè)控制網(wǎng)與各PLC分站相連，形成完整的監(jiān)控分層網(wǎng)絡。4．2．1．2．監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控平臺本方案的系統(tǒng)結構中，各PLC監(jiān)測點上報的實時工況信息通過工業(yè)以太網(wǎng)進入監(jiān)控計算機，依托RSViewSE強大的實時數(shù)據(jù)處理能力和系統(tǒng)安全特性，形成監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫以及監(jiān)控操作和數(shù)據(jù)交互的樞紐。操作員的操作控制在監(jiān)控計算機上進行，然后通過工業(yè)以太網(wǎng)下達操作指令。本著系統(tǒng)先進、可靠的原則，本系統(tǒng)監(jiān)控計算機的操作系統(tǒng)選用MicrosoftWindowsXP。Win2000系統(tǒng)是符合工業(yè)級標準的操作系統(tǒng)，已被證實是強壯而穩(wěn)定的，具有很高的可靠性和數(shù)據(jù)安全性，是當前具有代表性的、技術最先進的主流操作系統(tǒng)。系統(tǒng)有關的軟件配置如下圖：接廠局域網(wǎng)信息服務器Windows2003信息服務器Windows2003ServerMSSQLServerRSSql監(jiān)控計算機1WindowsXPRSViewSE以太網(wǎng)以太網(wǎng)交換機信息服務器Windows200信息服務器Windows2003ServerWEBServer監(jiān)控計算機2WindowsXPRSViewSEEtherNet/IPEtherNet/IP工業(yè)以太網(wǎng)交換機光纖環(huán)網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)4．2．1．3．監(jiān)控系統(tǒng)的功能監(jiān)控計算機是建立在RSViewse系統(tǒng)框架上，監(jiān)控計算機提供即時數(shù)據(jù)信息并接受來自操作員的操作指令。監(jiān)控平臺的主要界面提供如下顯示和操作功能：用戶登錄：操作員必須輸入正確的用戶名和操作密碼進行登錄后才能進入系統(tǒng)。系統(tǒng)對不同的用戶賦予了不同的操作權限，分為操作員權限和管理員權限。操作員只能進行設備操作和數(shù)據(jù)瀏覽，管理員可進行設備操作、數(shù)據(jù)瀏覽、參數(shù)設定、用戶和密碼維護。實時工藝流程圖顯示：實時動態(tài)地顯示全廠工藝流程圖，流程圖上包含各種設備實時運行狀況、各種實時工藝參數(shù)。實時動態(tài)畫面采用縱斷流程和平面流程相結合的流程圖顯示方式。流程圖中所有設備的運行狀態(tài)采用綠色表示；停止狀態(tài)采用紅色表示；故障狀態(tài)采用黃色表示。流程圖中所有由PLC控制的設備設置遙控/自動轉換按鈕，只有當設備手動/自動轉換開關處于自動時，遙控/自動轉換按鈕才可用，當遙控/自動轉換按鈕處于自動時，禁止人工遙控設備。當設備出現(xiàn)故障信號時，停止運行或禁止啟動這些設備。報警：每個可能出現(xiàn)的報警有四種狀態(tài)：報警未消失未被確認、報警未消失已被確認、報警消失未被確認、報警消失已被確認。系統(tǒng)對報警按如下系統(tǒng)進行分組：進水井、粗格柵、污水提升泵房、沉砂池、細格柵、初沉池、生化池、鼓風機、污泥回流泵房、終沉池、紫外線消毒渠、加藥間、出水泵房、貯藥池、濃縮脫水機房、貯泥池、沖洗水池、高位出水井、污泥堆肥車間、生物除臭系統(tǒng)、高低壓供配電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。監(jiān)控計算機顯示畫面的頂部或底部設置一個報警條，在報警條內(nèi)顯示最近三個報警未消失未被確認報警的詳細內(nèi)容，操作員通過畫面切換選擇報警表，報警表內(nèi)顯示監(jiān)控計算機中配置的所有報警列表及報警的詳細內(nèi)容。報警的詳細內(nèi)容包括：報警的當前狀態(tài)、每個“未消失”的報警發(fā)生時間、每個“消失”的報警發(fā)生時間及“消失”的時間、每個“已確認”的報警的確認時間和用戶。當報警出現(xiàn)時，報警打印機立即打印報警信息。實時曲線、歷史曲線：操作員可通過菜單或按鈕進入實時曲線畫面或歷史曲線畫面，可選擇需要的工藝參數(shù)查看實時曲線或歷史曲線，可同時顯示多條實時曲線，可對曲線進行放大或縮小，可任意選擇需要查看的時間段。參數(shù)設置：所有可以進行調整的參數(shù)具備在線調整功能。每個參數(shù)可規(guī)定調整的上下限值，如果操作員選擇了限值以外的數(shù)值，系統(tǒng)將禁止接受并予以提示，所有參數(shù)的變化均存儲在PLC中。具有權限的用戶才能對參數(shù)設定值進行修改。事件記錄：系統(tǒng)發(fā)生的較大情況（如設備故障、越限報警、大型設備的啟停等情況）或操作人員對設備的操作、參數(shù)的調整，將通過事件記錄功能記錄下這些情況和操作過程，作為今后分析事故的基礎資料。事件記錄的內(nèi)容包括各種事件信息、事件發(fā)生時的時間和當班操作員等。畫面切換：監(jiān)控計計算機顯示的的畫面間的切切換簡明方便便，包括：從從菜單上直接接進入任何畫畫面、從處理廠總總流程圖直接接進入任何流流程圖、直接進入上上級和下級流流程圖、從其它任何何畫面進入報報警表、從其它任何何畫面進入相相關的流程圖圖查找最近的的“未消失”的報警。根據(jù)上述任務要求求，可以初步步制定如下功功能模塊結構構RSViewRSViewSERSViewSE主監(jiān)控平臺各工藝子窗口趨勢圖顯示統(tǒng)計圖表顯示人機界面網(wǎng)絡通訊事故報警擴展2工業(yè)以太網(wǎng)登錄管理系統(tǒng)維護VBA控制程序實時動態(tài)數(shù)據(jù)庫工況數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)信息管理以太網(wǎng)幫助文件擴展1監(jiān)控功能模塊結構構4．2．1．4．監(jiān)控系統(tǒng)的安全全機制系統(tǒng)的安全機制包包括兩個方面面：系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)的安全性和和系統(tǒng)操作的的安全性。對于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安安全機制，本本系統(tǒng)在2臺監(jiān)控計算機上各建建立互補的數(shù)數(shù)據(jù)備份區(qū)，每每當數(shù)據(jù)交換換時，數(shù)據(jù)同同步地寫到對對方的備份區(qū)區(qū)進行備份保保存，一旦因因意外而丟失失數(shù)據(jù)，操作作員可以通過過數(shù)據(jù)備份區(qū)區(qū)將數(shù)據(jù)恢復復出來。對于系統(tǒng)操作的安安全機制，本本系統(tǒng)作為全全廠的監(jiān)控中中心，必須有有嚴格的操作作安全措施，確確保生產(chǎn)的安安全，因此，凡凡進入系統(tǒng)操操作的人員必必須先進行登登錄，計算機機將檢測操作作人的合法性性，如果三次次檢測非法，系系統(tǒng)將自動退退出，拒絕操操作人的操作作。同時計算算機也將檢測測操作人的級別別，如果是系系統(tǒng)管理員，將將可訪問系統(tǒng)統(tǒng)的所有模塊塊，包括系統(tǒng)統(tǒng)維護模塊。如如果是一般操操作員則只能能常規(guī)生產(chǎn)操操作，而不能能修改系統(tǒng)參參數(shù)和運行數(shù)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)具有操作員登登錄功能。為為了減少操作作員輸入的工工作量，對操操作員的姓名名采用預先存存入計算機硬硬盤內(nèi)，通過過下拉框由操操作員點取自自己姓名，然然后輸入自己己工號(或者說是密密碼)，只有登錄錄成功后，方方能進入功能能窗口。系統(tǒng)統(tǒng)同時具備撤撤消登錄的功功能。作為一一項規(guī)章制度度，操作員或或系統(tǒng)管理員員在當班前或或進入系統(tǒng)前前應進行登錄錄，計算機在在確認其身份份后，才允許許其操作，并并將其所有的的操作活動都都記錄在系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)備查，當當操作員下班班或系統(tǒng)管理理員操作完畢畢，均應撤消消登錄。一旦旦發(fā)生問題和和事故，在計計算機內(nèi)，都都將有稽可查查，分清責任任，有利于事事故的處理和和生產(chǎn)管理。4．2．2．生產(chǎn)信息系統(tǒng)生產(chǎn)信息系統(tǒng)是面面向污水廠生產(chǎn)管管理的統(tǒng)計查查詢和信息發(fā)發(fā)布平臺。首首先，作為日日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計查詢平平臺，它直接接面向污水廠生產(chǎn)的的優(yōu)化管理和和查詢統(tǒng)計，在在結構上采用用Cliennt/Serrver構架。其次次，作為局域域網(wǎng)信息發(fā)布布平臺，它面面向污水廠各職能能部門的日常常業(yè)務查詢?yōu)g瀏覽，因此，該該部分采用Browsser/Seerver結構，建立“瘦客戶端”瀏覽器，提提供污水廠局域網(wǎng)網(wǎng)數(shù)據(jù)訪問的的界面。4．2．2．1．生產(chǎn)信息系統(tǒng)功功能生產(chǎn)信息系統(tǒng)分四四個功能層次次：第一功能層次：污污水廠生產(chǎn)狀狀況查詢。其其數(shù)據(jù)源包括括：實時監(jiān)控控系統(tǒng)每5分鐘通過RSSql寫入服務務器的污水廠各環(huán)節(jié)節(jié)監(jiān)測點工況況數(shù)據(jù)、配電電間供電狀況況、泵房運行行組合現(xiàn)狀等等。其查詢平平臺包括：污污水廠生產(chǎn)狀狀況追憶，以以及其它生產(chǎn)產(chǎn)特征范圍的的統(tǒng)計和查詢詢功能、設備備報警和生產(chǎn)產(chǎn)報警查詢及及統(tǒng)計。這里里的追憶功能能是指當操作作人員輸入指指定的日期范范圍或者時間間區(qū)段，系統(tǒng)統(tǒng)模擬該選定定期間污水廠從進水水井直至出水泵房房的污水廠全流流程工況變化化“現(xiàn)場狀況”。第二功能層次：污污水廠生產(chǎn)效效益分析。其其數(shù)據(jù)源包括括：監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)每5分鐘通過RSSql寫入服務務器的單位時時間內(nèi)進水流量記錄錄數(shù)據(jù)、藥耗、電耗，并并按照先期輸輸入的當時物物價折算出單單位污水處理直接成本本，供污水廠經(jīng)營管管理者參考。其工工作平臺包括括：日和月度度進水流量結算算賬、藥耗、電耗結結算、出廠水水量、水質統(tǒng)統(tǒng)計。不同時時期供水流量量比較和趨勢勢分析、流量量狀況追憶。第三功能層次：污污水廠生產(chǎn)數(shù)數(shù)據(jù)瀏覽查詢詢。其數(shù)據(jù)源源包括：監(jiān)控控系統(tǒng)定時寫寫入服務器的的工況數(shù)據(jù)，此此外，還應包包括污水廠相關的的資料數(shù)據(jù)。其其工作平臺以以Web頁的形式出出現(xiàn)，其使用用對象是污水廠各相關關職能部門。第四功能層次：污污水廠生產(chǎn)資資源管理及基基礎數(shù)據(jù)管理理。其數(shù)據(jù)源源包括：各生生產(chǎn)環(huán)節(jié)設備備表、設施表表、操作員表表等。其工作作平臺包括：：污水廠基本資資料查詢?yōu)g覽覽、基礎管理理數(shù)據(jù)更新編編輯等。4．2．2．1．生產(chǎn)信息的數(shù)據(jù)據(jù)庫定義生產(chǎn)信息系統(tǒng)的核核心是數(shù)據(jù)庫庫，數(shù)據(jù)庫結結構的定義是是根據(jù)應用對對象的操作流流程及其數(shù)據(jù)據(jù)展開的。本本系統(tǒng)所面向向的是污水廠生產(chǎn)過過程的查詢管管理和統(tǒng)計分分析，數(shù)據(jù)庫庫的設計應當當圍繞這兩個個應用對象進進行。系統(tǒng)網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫庫平臺采用MSSQQLSerrver。作為專用于于分布式環(huán)境境的關系型數(shù)數(shù)據(jù)庫管理系系統(tǒng)，具有良良好的系統(tǒng)伸伸縮性，可以以適應從便攜攜機計算到企企業(yè)級應用的的各種規(guī)模的的數(shù)據(jù)庫，提提供諸如DTS(數(shù)據(jù)轉換服服務)、自配置和和自調整等功功能，與WindoowsNT//2000以及MSOfffice、BackOOfficee緊密集成、Microosoft全局數(shù)據(jù)存存取(UnivversallDataaAcceess)策略實現(xiàn)了了對大量信息息資源的高性性能存取。根據(jù)應用對象的數(shù)數(shù)據(jù)層面的不不同，數(shù)據(jù)庫庫的各數(shù)據(jù)表表分成兩個層層面：工況數(shù)據(jù)表集：該該集所包含的的數(shù)據(jù)表由實實時監(jiān)控子系系統(tǒng)定義，并并通過RSSql將實時工工況數(shù)據(jù)定時時記錄到對應應的數(shù)據(jù)表中中。資料數(shù)據(jù)和內(nèi)部數(shù)數(shù)據(jù)表集：該該集所包含的的數(shù)據(jù)表，存存儲一些資料料性數(shù)據(jù)，如如設施資源表表、污水廠設備表表、成本價格格等。數(shù)據(jù)由由操作員輸入入并維護。4．2．2．3．WEB服務WEB頁面作為通用用的數(shù)據(jù)瀏覽覽工具，主要要提供以下內(nèi)內(nèi)容：廠區(qū)生產(chǎn)狀況頁面面：廠區(qū)生產(chǎn)產(chǎn)狀況是查詢詢操作的主要要頁面之一。在在日常查詢操操作中，操作作人員進入該該頁面即可以以瀏覽當前5分鐘時段內(nèi)內(nèi)的污水廠生產(chǎn)狀狀況，特別是是，當操作人人員設定的時時間點或時間間區(qū)段及動態(tài)態(tài)步進速率后后，系統(tǒng)可以以追憶該時間間點或時間區(qū)區(qū)段的污水廠生產(chǎn)過過程狀況。所所謂的生產(chǎn)狀狀況追憶實際際上是按照操操作人員輸入入的時間條件件，把指定時時間點的相關關工況參數(shù)集集從數(shù)據(jù)庫中中調用出來，顯顯示到廠區(qū)圖圖上或工藝流流程圖上。統(tǒng)計查詢頁面：統(tǒng)統(tǒng)計查詢頁面提供了對對污水廠生產(chǎn)活活動的深層次次的統(tǒng)計查詢詢和效益分析析的實用功能能，通過對實實時監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)所積累的生生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行行統(tǒng)計學處理理，可以實際際了解污水廠的生產(chǎn)產(chǎn)經(jīng)營效益的的趨勢曲線，進進而指導今后后的生產(chǎn)經(jīng)營營活動。資源管理頁面：污污水廠水處理資源是是保證污水廠正常生生產(chǎn)運作的基基礎，污水處理生產(chǎn)資源源包含污水廠設備、污污水廠設施、輸配電設備備、生產(chǎn)人員、生產(chǎn)管理規(guī)規(guī)程。5．方案實施5．1．質量保證賣方保證提供的設設備是全新的的、未使用過過的，并且在在各方面符合合合同的標準準、規(guī)格、質質量和性能。賣方提供的所有設設備都進行實實驗、調試，并并提供全面的的實驗、調試試報告。在規(guī)定的保證期內(nèi)內(nèi)，賣方對由由于制造或設設備的缺陷發(fā)發(fā)生的任何故故障負責，出出現(xiàn)上述情況況，賣方接到到買方通知后后，立即按業(yè)業(yè)主要求趕到到現(xiàn)場進行處處理。在規(guī)定的保證期內(nèi)內(nèi)，賣方免費費負責修理或或更換任何并并非有買方人人員非正常操操作而導致的的缺陷或故障障。在最終用戶正常工工作進度條件件下，賣方質質量保證期為為設備投入運運行后12月或貨物到到現(xiàn)場18月，以先到到時間為準。5．2．技術服務PLC系統(tǒng)提供二二年保修期（以以驗收合格之之日起計），在在二年保修期內(nèi)內(nèi)，PLC系統(tǒng)的的維修是免費費的?，F(xiàn)場服務：賣方提提供的現(xiàn)場服服務人天數(shù)能能滿足工程安安裝和調試的的需要。賣方派工程技術人人員到現(xiàn)場，提提供現(xiàn)場技術術服務，負責責下列現(xiàn)場技技術服務：（1）開箱驗收；（2）指導系統(tǒng)安裝；；（3）系統(tǒng)恢復及測試試；（4）系統(tǒng)調試；（5）系統(tǒng)開車；（6）系統(tǒng)投運；（7）系統(tǒng)驗收。賣方派出的工程技技術人員，在在設備和系統(tǒng)統(tǒng)的安裝、接接線、調試和和啟動期間，負負責全部技術術責任、安裝裝。賣方派出的工程技技術人員，還還對買方的安安裝和運行人人員進行現(xiàn)場場培訓。賣方負責將PLCC投入運行。并并提供其供應應的設備和系系統(tǒng)進行安裝裝檢查、軟件件調試、維護護和啟動所需需的專用測試試設備和工具具。5．3．工廠試驗在自控設備裝運前，賣賣方對系統(tǒng)進行軟/硬件試驗，并并符合監(jiān)理工工程師和業(yè)主主的要求。賣賣方對設備在在現(xiàn)場進行再再次檢驗，并并對發(fā)現(xiàn)的任任何缺陷進行行糾正。工廠廠試驗的內(nèi)容容包括每臺設設備的主要部部件都進行試驗，表表明設備的性性能、操作及及檢驗的資料料應包括在合合同要求的資資料及技術規(guī)規(guī)范內(nèi)。每個個獨立的柜體體端子、接線線及外部連接接設備均進行行檢驗，證明明完好。軟件的試驗包括模模擬量的輸入入/輸出試驗，并并使重要的控控制邏輯部件件能正確的運運行。模擬量量的輸入采用用電流模擬，輸輸出采用外接接表頭監(jiān)測。自控系統(tǒng)設備的斷斷電試驗應反反復進行5次，試驗時時處理器后備備內(nèi)存不激活活，也不投入入處理器的后后備電池。試試驗周期從00.1秒到15小時，具具有試驗數(shù)據(jù)據(jù)的保持，程程序的穩(wěn)定性性，電源故障障的再啟動及及切換到備用用電源的再啟啟動功能。5．4．調試賣方負責系統(tǒng)的安安裝工作，并并負責調試工工作。賣方提交安裝、調調試計劃，提提供安裝流程程，提供調試試方案。安裝、調試計劃、流流程和方案中中應明確具體體的安裝與調調試內(nèi)容、時時間、方法及及所需最終用用戶和有關單單位配合的內(nèi)內(nèi)容及要求。系統(tǒng)調試內(nèi)容：（1）實驗室調試；（2）系統(tǒng)模擬運行；；（3）現(xiàn)場I./O信信號調試；（4）現(xiàn)場功能調試；；（5）現(xiàn)場單體調試；；（6）現(xiàn)場聯(lián)動調試。6．售后服務及培訓體體系6．1．質量目標及保證措措施1）質量目標我們對某污水處理理二期工程項項目自控系統(tǒng)的質質量目標是：：符合用戶技技術說明和有有關規(guī)范要求求，按時按質質完成任務，確確保優(yōu)良項目目。2）質量保證體系根據(jù)用戶對質量控控制和管理的的要求，我們們選用ISO90000標準，建立立健全文件化化的質量體系系，在本項目目的實施過程程中，我們用用符合國家標標準的質量保保證手冊，對對用戶作出質質量的承諾。在實施過程中，我我們虛心遵從從用戶工程師師意見，積極極主動地做好好各方面的配配合工作，保保證項目的集集成、安裝、測測試、驗收交交接順