牡丹江四水厂监控系统在供水企业的应用

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　　【摘要】简要介绍了牡丹江四水厂监控系统的系统结构，硬件和软件及功能设计，并结合国内水厂监控系统的应用情况，介绍该厂在监控系统改造方面进行的积极探索和应用。
　　【关键词】监控系统，INTOUCH，PLC（可编程控制器）
　　
　　牡丹江四水厂源水为牡丹江江水，取水泵站位于江边，设双吸离心泵5台，日取水能力22万立方米，至净水厂设DN900毫米、长1500米输水管道三条。
　　水厂占地面积8万平方米，主要建筑物有净化间、药剂间、变电所、送水泵站、排水泵站、中心控制楼等。
　　一期工程净化系统设有稳压井、隔板反应池、虹吸滤池；二期工程净化系统设有竖轴式机械搅拌混合池、网格反应池、斜管沉淀池、气浮池、虹吸滤池。
　　药剂间内设投药及加氯系统，投药系统由硫酸铝投加、水玻璃投加和氢氧化钠投加组成。
　　送水泵站设双吸离心泵6台，由三条DN900毫米管道向市区供水。
　　二期工程引进挪威政府贷款，进口国外设备，采用自动控制，对一期工程进行了改造，并对原取水泵站、送水泵站、变电所及药剂间主要设备进行了更换。全厂自动控制系统设中心控制室及5个自控分站。
　　一、监控系统技术改造的基本原则
　　1、选用成熟的、技术先进的产品。
　　2、选用界面友好、稳定可靠、安全性高、操作维护简单方便和开放性好的软件系统。
　　3、系统的硬件设备和软件选择应充分考虑现有系统的特点，充分考虑今后运行维护和升级换代的方便。
　　4、实时性强，并有丰富的人机联系手段。
　　5、应充分考虑合理利用现有设备和软件，以降低改造费用。
　　6、系统的升级改造工作不应影响水厂正常的生产和安全。
　　7、所选硬件设备和软件系统应符合国际和国家的有关标准。
　　二、监控系统结构
　　３.1监控系统硬件构成及完成的功能
　　3.1.1厂站级主工作站
　　厂站级主工作站设有两台服务器，互为热备用，任何一台服务器故障，系统仍可安全可靠运行。服务器是采用SUNBlade2500，采用了技术先进的高主频SPARC64位CPU芯片，操作系统是SUN公司的UNIX操作系统Solaris，它是获得国际工业标准组织认可的64位操作系统，具有成熟可靠和性能完善的UNIX操作系统，配有19寸液晶显示器，厂站级工作站上有全厂的数据备份功能，负责分站的运行管理，AGC、AVC计算和处理，经济运行及优化调度，数据库管理，综合计算，事故故障信号的分析处理等。
　　3.1.2操作员工作站
　　操作员工作站为两台HPWorkstationXW4200，配有两台21寸液晶显示器，操作系统为Readhat9.0。操作员工作站供运行值班人员使用，具有图形显示、运行监视、发操作控制命令、设定与变更工作方式，各图表曲线的生成，事故故障信号的处理等功能。水厂所有的操作控制和负荷调节，都可以通过鼠标器及键盘实现；通过液晶显示器可以对水厂的生产、设备运行作实时监视，并取得所需的各种信息。同时还具备在通道发生故障时，短时间记录历史数据的功能，在通道恢复时，将历史数据备份到梯级调度中的计算机监控系统中。
　　3.1.3工程师站、打印及语音报警服务器
　　工程师站，打印及语音报警服务器为HPWorkstationXW4200，配有21寸液晶显示器。工程师站用于系统维护和管理人员进行修改定值，增加和修改数据库、画面和报表，并可做应用系统的开发和软件维护工作，具有操作员工作站及培训站的所有功能。打印机直接连接在计算机监控系统的网络上，在打印服务器的驱动下，完成打印功能。同时还能提供远程诊断功能，通过电话拨号方式，可以将远程计算机与水厂计算机监控系统连接，实现在线诊断和远程维护。
　　3.1.4通讯处理机
　　通讯处理机主要实现模拟屏与GPS时钟同步的接口功能，把模拟屏的遥信信号和遥测信号采集过来，通过这样的方式加强了监控系统全面监视的功能。与GPS进行通信，上位机通过通讯处理机使监控系统达到时钟同步。
　　3.1.5网络设备
　　牡丹江四水厂计算机监控系统的网络由100M光纤以太网络交换机等网络设备构成，通过路由器与广域通讯网络相连接实现与牡丹江梯级调度中心通信，实现梯调遥控的功能，分站的计算机设备都按IEEE802.3标准连接到快速的光纤以太网上。网络交换机设备和网络路由器设备全部采用美国CISCO公司，交换机型号为Cisco2950，路由器的型号为Cisco2611。
　　3.1.6就地控制单元
　　就地控制单元包括5台机组，均采用了法国施耐德公司的MODICONTSXPREMIUM系列PLC（可编程控制器），包括电源模块、开入模块、开出模块、模拟量模块、测温模块。机组PLC通过南瑞的多功能串口装置SJ-30把多功能表、温度巡检装置、调速器等设备与PLC相互通讯，通过PLC把采集的信息量上送给上位机。厂用/公用PLC通过MB+网络与两台主机进行通讯，把主机的信息通过MB+网络送入到厂用/公用PLC上，并上送至上位机。
　　3.2监控系统软件构成
　　牡丹江四水厂软件主要是工控软件INTOUCH系统，它是基于分布式对象计算技术，从系统的规划、设计、软件实现到提供给用户的组态工具、应用界面都使用了面向对象和跨平台的技术。具有充分的开放性、可扩展性和异构平台适应性。NTOUCH系统主要包括图形组态、顺控组态、报表组态、数据库组态等。它的主要特点如下如示：
　　1、采用Windows3.0管理内存，扩大存贮空间，因而使NTOUCH软件对被监控的点数（回路数）和最大画面数均不受限制。
　　2、作图功能完善，图形逼真。
　　3、具有十一种数据类型，及其数据类型转换功能。
　　4、具有实时曲线图四条、历史趋势曲线四条和报警画面，做在线操作人员的在线指导。
　　5、多种用户数据输入方式。
　　6、组态方式灵活。
　　４监控系统的主要功能
　　4.1功能概述
　　计算机监控系统能实时、准确、有效地完成对各分站被控对象的安全监控。其主要功能如下：数据采集和处理；安全运行监视；控制与调节；梯级调度调度控制、调节；运行参数记录、统计；报警、语音报警及电话自动报警（ONCALL）；人机界面；数据通信；系统自诊断；软件开发与维护；运行指导；仿真培训等功能。