時(shí)間:2009-08-12 14:25:42來源:zhangting
圖1 污水處理廠控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[/align]
采用支持分散式構(gòu)架的監(jiān)控節(jié)點(diǎn),并把監(jiān)控節(jié)點(diǎn)組成冗余結(jié)構(gòu),中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及多層式網(wǎng)絡(luò)安全結(jié)構(gòu)。
1)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)
監(jiān)控節(jié)點(diǎn)連接自動化硬件設(shè)備,并可以通過網(wǎng)絡(luò)向客戶端、其他監(jiān)控節(jié)點(diǎn)及工程節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)。
2)工程節(jié)點(diǎn)
工程節(jié)點(diǎn)是一個(gè)配置數(shù)據(jù)的中央數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,客戶端可以通過工程節(jié)點(diǎn)動態(tài)瀏覽監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀況。
3)客戶端
客戶端可以運(yùn)行在安裝了Windows XP或Windows2000的工業(yè)計(jì)算機(jī)和普通計(jì)算機(jī)上,客戶端通過IE瀏覽器,顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動態(tài)圖面,完成各種遠(yuǎn)程控制。
4)冗余系統(tǒng)
本上位監(jiān)控系統(tǒng)由一臺監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、一臺冗余監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和一臺工程節(jié)點(diǎn)構(gòu)成冗余監(jiān)控系統(tǒng),兩臺監(jiān)控節(jié)點(diǎn)互為冗余,系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)主監(jiān)控節(jié)點(diǎn)完成數(shù)據(jù)通訊和數(shù)據(jù)傳輸,兩臺監(jiān)控節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)同步,客戶端可以通過網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況。部分畫面如圖2、3。
[align=center]
圖2 前處理圖 圖3參數(shù)設(shè)定[/align]
當(dāng)主監(jiān)控節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)馬上切換到冗余監(jiān)控節(jié)點(diǎn),由于兩個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)同步,因此可以實(shí)現(xiàn)無擾切換,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
當(dāng)工程節(jié)點(diǎn)故障時(shí),監(jiān)控節(jié)點(diǎn)會在本機(jī)上生成保存數(shù)據(jù)的臨時(shí)文件,當(dāng)工程節(jié)點(diǎn)恢復(fù)正常后,監(jiān)控節(jié)點(diǎn)在不影響正常數(shù)據(jù)上傳的前提下逐漸將臨時(shí)文件中的數(shù)據(jù)上傳到工程節(jié)點(diǎn)上,保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和完整性。
2.設(shè)備管理軟件
設(shè)備管理軟件主要解決污水處理廠設(shè)備種類多,信息量大而復(fù)雜,涉及崗位、人員眾多,處理流程煩瑣等問題。
該軟件將設(shè)備管理中涉及到的人、物、廠商、保養(yǎng)、維修、運(yùn)行狀態(tài)等聯(lián)系在一起,將監(jiān)控、維修、保養(yǎng)、備品備件、廠商等各種管理要素有機(jī)結(jié)合在一起,協(xié)同工作并將管理過程納入一套標(biāo)準(zhǔn)的流程控制中,實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源全生命周期管理,最大化利用設(shè)備資源,幫助客戶提高設(shè)備的可用性和資產(chǎn)管理質(zhì)量。部分軟件畫面如圖4、5。
[align=center]
圖4系統(tǒng)監(jiān)視畫面 圖5參數(shù)設(shè)定畫面[/align]
設(shè)備管理軟件的主要功能有:
1)網(wǎng)絡(luò)功能
系統(tǒng)為B/S建構(gòu)可與監(jiān)控系統(tǒng)無縫結(jié)合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
2)設(shè)備廠商管理
設(shè)置詳細(xì)廠商信息,將廠商的功能范圍具體化,使設(shè)備在維護(hù)、采購、評定等方面的管理更加便捷。
3)設(shè)備類型參數(shù)管理
設(shè)備類型參數(shù)設(shè)定是本系統(tǒng)比較有特點(diǎn)的設(shè)計(jì)。用戶可以自由的設(shè)定設(shè)備的類型參數(shù),使每個(gè)設(shè)備的特有參數(shù)都得到體現(xiàn)。
4)設(shè)備組管理
本系統(tǒng)可以適用于各類型工廠和樓宇等各種場所,用戶可以自由的添加設(shè)備組來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分類管理。
5)設(shè)備狀態(tài)管理
系統(tǒng)能夠智能地采集設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù),來計(jì)算設(shè)備的剩余壽命以及維護(hù)保養(yǎng)的周期等。采集數(shù)據(jù)分為在線和非在線兩種模式。分別對應(yīng)實(shí)際采集現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù)和手動輸入的數(shù)據(jù)。
6)設(shè)備維護(hù)
①設(shè)備保養(yǎng):設(shè)備保養(yǎng)可分為定時(shí)保養(yǎng)(按設(shè)備運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行保養(yǎng))和定期保養(yǎng)(按照固定的時(shí)間間隔進(jìn)行保養(yǎng))。主要包括:保養(yǎng)信息登陸,保養(yǎng)履歷查看,設(shè)備類型保養(yǎng)項(xiàng)目添加,保養(yǎng)消耗備品備件設(shè)定,保養(yǎng)提示,保養(yǎng)報(bào)表生成等功能。
②維修更新:主要包括設(shè)備維修信息登陸,維修履歷查看,設(shè)備類型故障現(xiàn)象、原因、對策添加,維修更新消耗備品備件設(shè)定,設(shè)備維修狀態(tài)監(jiān)視等功能。
③庫存管理:主要完成預(yù)備品消耗品的添加,出入庫登記,件消耗履歷,采購提示等功能。
④履歷:對在線狀態(tài)的設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行圖表表示。以折線圖的形式表示設(shè)備的開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)。
⑤工作計(jì)劃提示:系統(tǒng)能夠完成節(jié)假日設(shè)定,在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)設(shè)定時(shí)進(jìn)行提示,避免在節(jié)假日進(jìn)行維護(hù),并可以根據(jù)維護(hù)設(shè)定,生成每個(gè)用戶的工作日程,方便領(lǐng)導(dǎo)和維護(hù)人員自己進(jìn)行工作安排。
⑥系統(tǒng)監(jiān)視:系統(tǒng)監(jiān)視是本系統(tǒng)的主頁面,對整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行集計(jì)統(tǒng)計(jì)。狀態(tài)分為運(yùn)行、維修更新、定期保養(yǎng)。頁面一分鐘更新一次,進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
⑦自定義報(bào)表功能:系統(tǒng)支持自定義報(bào)表工具制作的各種報(bào)表。
3.故障診斷系統(tǒng)
故障診斷系統(tǒng)對現(xiàn)場控制系統(tǒng)軟硬件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和故障診斷,對故障的發(fā)生狀況、恢復(fù)狀況進(jìn)行監(jiān)控和管理,對該故障發(fā)生的可能的原因,以列表的形式提供給用戶進(jìn)行選擇確認(rèn)。
同時(shí),可以根據(jù)現(xiàn)場狀態(tài)判斷故障發(fā)生的原因、概率和優(yōu)先度,并能顯示解決方案和設(shè)備的場所以及設(shè)備的技術(shù)資料等。以及對發(fā)生故障時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行記錄和圖表顯示。其功能框圖如圖6所示。
[align=center]
圖6系統(tǒng)故障診斷功能框圖[/align]
故障診斷系統(tǒng)的主要功能有:
①網(wǎng)絡(luò)功能:系統(tǒng)為B/S建構(gòu)可與監(jiān)控系統(tǒng)無縫結(jié)合,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
②數(shù)據(jù)采集:數(shù)據(jù)采集功能是故障診斷系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)交換的橋梁,它把現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)取出,傳送給故障診斷邏輯處理部分,故障診斷的指令通過它發(fā)給現(xiàn)場設(shè)備。
③故障診斷邏輯處理:故障是否發(fā)生是通過故障診斷邏輯處理部分實(shí)現(xiàn),現(xiàn)場傳送來的數(shù)據(jù),通過故障診斷邏輯處理判斷是否發(fā)生故障,如果發(fā)生故障,會把故障信息保存到數(shù)據(jù)庫里,故障診斷客戶端對發(fā)生的故障進(jìn)行診斷處理。
④歷史故障管理:歷史故障是對經(jīng)過診斷后的故障進(jìn)行管理,包括故障的查詢、打印、以及故障診斷的詳細(xì)信息。
⑤實(shí)時(shí)故障管理:實(shí)時(shí)故障是對發(fā)生故障進(jìn)行診斷處理。故障發(fā)生時(shí)警報(bào)燈會閃爍提示用戶。診斷時(shí)系統(tǒng)根據(jù)從設(shè)備傳上來的信號信息,列出故障原因和條件以及各自的概率,用戶根據(jù)故障原因和條件找出相應(yīng)的對策。
(二)車間控制層
目前國內(nèi)污水處理廠控制層的硬件設(shè)備以三菱、西門子、AB等國外著名廠商的產(chǎn)品為主,其硬件配置已達(dá)到了國際先進(jìn)水平,其本體的功能性、穩(wěn)定性和可靠性已無需再多加考慮。而其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的合理性、可靠性是我們主要考慮的問題。
本系統(tǒng)采用三菱公司的MELSECNET-H環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)的骨干,該網(wǎng)絡(luò)通訊速度快,抗干擾能力強(qiáng),擁有強(qiáng)大的自診斷功能。由于采用環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),當(dāng)系統(tǒng)中任意一處光纖斷開時(shí),仍能維持系統(tǒng)的正常通訊,提高通訊系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)MELSECNET-H環(huán)形光纖網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的擴(kuò)展能力,可以充分滿足本水廠以后的擴(kuò)建和升級。
(三)現(xiàn)場設(shè)備層
采用西門子公司的PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線,它具有通訊速度快,傳輸距離長,擴(kuò)展方便等特點(diǎn)。
通過PROFIBUS-DP總線的使用我們實(shí)現(xiàn)了對紫外消毒系統(tǒng)(S7-300),變頻器(西門子430\440)等智能設(shè)備的最大化數(shù)據(jù)交換,能夠及時(shí)了解運(yùn)行情況、故障情況和各種參數(shù),充分的發(fā)揮了每個(gè)智能設(shè)備的功能,大大提高了自動化管理水平。
三、系統(tǒng)的性能特點(diǎn)
本系統(tǒng)結(jié)合水廠的生產(chǎn)工藝,充分發(fā)揮系統(tǒng)軟硬件的功能,構(gòu)筑了一套具有高穩(wěn)定性、高靈活性、高擴(kuò)展性和高開放性的系統(tǒng)。
基于上述的結(jié)構(gòu),這個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)出獨(dú)特的性能和特點(diǎn)。
1.管理控制功能
1)分級控制
每個(gè)現(xiàn)場設(shè)備都可按優(yōu)先級分為就地控制、遠(yuǎn)程手動和遠(yuǎn)程自動三種模式。
2)用戶管理功能
用戶類型可分為系統(tǒng)管理員、工程管理員、在線管理員、在線操作員和離線管理員。并可以通過區(qū)域和等級限制修改數(shù)據(jù)的能力,用戶和點(diǎn)都必須分配有區(qū)域和等級,且用戶和點(diǎn)有相同的區(qū)域,用戶的等級大于等于點(diǎn)的等級時(shí)用戶才能對這個(gè)點(diǎn)的值進(jìn)行修改。
3)遠(yuǎn)程訪問功能
由于上位監(jiān)控軟件和輔助管理軟件都是基于B/S架構(gòu),因此本系統(tǒng)的上位監(jiān)控系統(tǒng)和輔助管理系統(tǒng)都支持遠(yuǎn)程訪問功能,并且畫面流暢,數(shù)據(jù)穩(wěn)定,能夠得到和監(jiān)控中心同樣的效果。
目前在該污水廠的變電所及廠外都已實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程訪問,該水廠的控制和管理都以遠(yuǎn)程為主。
4)設(shè)備管理功能
系統(tǒng)具有定期保養(yǎng)、定時(shí)保養(yǎng)、維修更新、備品備件管理,區(qū)域設(shè)定、用戶管理、屬性柔性設(shè)定、設(shè)備屬性拷貝、履歷查詢等功能,保證備品備件的庫存數(shù)量,提高設(shè)備維護(hù)維修的及時(shí)性和準(zhǔn)確性,提高系統(tǒng)設(shè)備的可用性,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.故障處理功能
1)故障診斷功能
可根據(jù)故障發(fā)生時(shí)各個(gè)相關(guān)變量的數(shù)值,給出各種原因的概率,幫助維護(hù)人員進(jìn)行判斷。并可提供各種原因的處理方法,提高故障的處理速度。積累故障處理的經(jīng)驗(yàn)。
2)網(wǎng)絡(luò)診斷功能
實(shí)時(shí)診斷控制系統(tǒng)中設(shè)備的工作狀態(tài),除系統(tǒng)內(nèi)的MELSECNET網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)從站、一個(gè)主站的設(shè)備之外。連接在Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上的6臺變頻器、紫外消毒系統(tǒng),工作是否正常也完全可以診斷出來。
3)故障短信功能
當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),馬上將故障信息發(fā)送給相關(guān)人員,能夠提高反應(yīng)速度,縮短問題處理時(shí)間。并且不必需要監(jiān)控人員24小時(shí)守在監(jiān)控電腦旁,降低勞動強(qiáng)度,減少人員編制。
3.?dāng)?shù)據(jù)處理功能
1)柔性設(shè)定功能
上位監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定畫面,提高控制系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性。
①格柵運(yùn)行模式設(shè)定:液位、時(shí)間、混合模式設(shè)定
②提升泵組合模式設(shè)定、液位設(shè)定
③曝氣沉砂系統(tǒng)各種時(shí)間設(shè)定
④螺旋壓榨系統(tǒng)時(shí)間設(shè)定。
⑤反應(yīng)區(qū)10種工序、20步進(jìn)程任意組合,時(shí)間任意設(shè)定,使工藝操作人員可以在不修改程序的情況下任意調(diào)整反應(yīng)流程,反應(yīng)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)整個(gè)污水處理流程任意調(diào)整和最優(yōu)化調(diào)整。
⑥設(shè)備屬性自定義:用戶可以根據(jù)各種設(shè)備的不同,調(diào)整設(shè)備參數(shù)的數(shù)量和屬性,完整具體的體現(xiàn)每個(gè)設(shè)備的特有屬性。
⑦報(bào)表自定義功能:用戶可以根據(jù)自己的需要,將本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的其他系統(tǒng)數(shù)據(jù),通過簡單設(shè)定,做成報(bào)表。
⑧日歷自定義功能:用戶可以自定義節(jié)假日,在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)安排時(shí)避免發(fā)生沖突。
2)數(shù)據(jù)記錄功能
系統(tǒng)具有報(bào)警記錄,操作記錄,運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,歷史趨勢記錄,設(shè)備維護(hù)記錄,設(shè)備維修記錄,備品備件的入出庫記錄等。
用戶可以根據(jù)自己需要,通過自定義報(bào)表工具,簡單靈活的實(shí)現(xiàn)上述各種數(shù)據(jù)的報(bào)表。
四.結(jié)束語
本系統(tǒng)于去年調(diào)試完畢,經(jīng)過一年的現(xiàn)場運(yùn)行,目前系統(tǒng)穩(wěn)定,設(shè)備運(yùn)行狀況良好。大大提高了生產(chǎn)效率,降低了維護(hù)運(yùn)行人員的數(shù)量,保證了設(shè)備的良好運(yùn)行,降低了緊急情況的處理時(shí)間,提高了整個(gè)污水廠的自動化水平和管理水平,實(shí)現(xiàn)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
參考資料:
[1]董春利.基于TCP/IP協(xié)議的現(xiàn)場級控制器研究及其實(shí)踐[J].電氣時(shí)代,2005(6)
[2]陳顯枝,陳沖,林蔚,吳星.基于OPC技術(shù)的DCS信息集成系統(tǒng)[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006(5)
[3]陳暉,梁學(xué)進(jìn),向軍.基于B/W/S的分布式油田管控一體化技術(shù)[J].油氣田地面工程,2005(7)
[4] 趙英凱.計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.
標(biāo)簽:
傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為傳動網(wǎng)(www.cdcst56.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來源“傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
產(chǎn)品新聞
更多>勇梅機(jī)械液壓閘門給煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
2025-10-22
2025-10-17
2025-10-11
「一體機(jī)性價(jià)比王者」NK290M普及型數(shù)控...
2025-10-09
2025-09-23
2025-09-23