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【前 言】
隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，對(duì)污水的處理越來(lái)越受到人們的重視。要求在快速、有效的完成工藝流程的同時(shí)，又能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)處理過(guò)程進(jìn)行控制、監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化管理。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、Internet/Intranet、設(shè)備制造技術(shù)的不斷發(fā)展，基于B/S架構(gòu)成為監(jiān)控系統(tǒng)非常流行的應(yīng)用方式，它是基于ActiveX、ASP等技術(shù)，在Internet/Intranet環(huán)境下應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，Internet用戶可以通過(guò)Web瀏覽器從Web服務(wù)器訪問(wèn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并可以實(shí)現(xiàn)基于Internet/Intranet的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程指揮調(diào)度、遠(yuǎn)程設(shè)備管理。
在以下介紹的秦皇島污水項(xiàng)目中，充分考慮了以上因素，采用研華公司提供的上位組態(tài)軟件WebAccess，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)處理過(guò)程的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)了電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)合一。

【項(xiàng)目介紹】
秦皇島污水處理廠位于秦皇島市郊區(qū)，是秦皇島市政工程項(xiàng)目，由天津某公司投資。該項(xiàng)目于2004年八月中旬施工完畢。該項(xiàng)目處于市郊區(qū)，地理位置偏僻，現(xiàn)場(chǎng)條件比較惡劣，在這種情況下，WebAccess的強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊性能與數(shù)據(jù)備份功能體現(xiàn)的淋漓盡致。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，WebAccess實(shí)現(xiàn)了Internet/Intranet環(huán)境下應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，領(lǐng)導(dǎo)和專家可以通過(guò)Web瀏覽器從Web服務(wù)器訪問(wèn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并可以實(shí)現(xiàn)基于Internet/Intranet的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程故障診斷、遠(yuǎn)程指揮調(diào)度、遠(yuǎn)程設(shè)備管理。
通訊方面，底層的儀表及其它設(shè)備種類繁多，控制器采用的是西門(mén)子S7-400，S7-200。只需要在WebAccess中只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單設(shè)定，即可實(shí)現(xiàn)與西門(mén)子S7系列產(chǎn)品的連接，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，整個(gè)架構(gòu)的通訊運(yùn)行流暢，顯示了WebAccess良好的網(wǎng)絡(luò)通訊性能。
圖形制作上，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)院提供的工藝流程圖，以矢量作圖為主，部分畫(huà)面采用位圖，實(shí)現(xiàn)了格柵、螺旋輸渣機(jī)等主要設(shè)備與實(shí)際工藝流程相符合的動(dòng)畫(huà)效果。在報(bào)表的設(shè)計(jì)上，實(shí)現(xiàn)了日?qǐng)?bào)表自動(dòng)打印，月報(bào)表與年報(bào)表手動(dòng)打印。整個(gè)水處理過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。
另外，WebAccess也展示了良好的數(shù)據(jù)共享的性能。比如污水廠比較常見(jiàn)的模擬屏，可以通過(guò)API、DDE等方式將WebAccess數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)傳送至模擬屏。
WebAccess對(duì)工藝流程及各項(xiàng)參數(shù)，如水位、流量、壓力、濃度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。并與上層信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)公司上層管理階層的實(shí)時(shí)溝通，保障整個(gè)污水處理過(guò)程的高效率運(yùn)行。同時(shí)控制界面可方便實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作與自動(dòng)操作的切換。

【系統(tǒng)架構(gòu)圖】
污水處理廠設(shè)有5個(gè)帶云臺(tái)攝像頭，通過(guò)視頻電纜連接至監(jiān)控計(jì)算機(jī)，內(nèi)置8通道視頻壓縮卡1塊，可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)通道的視頻信息采集，滿足目前的5個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的要求。

在污水處理廠視頻服務(wù)器上，設(shè)大容量硬盤(pán)，可用于保存指定時(shí)間長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，可查看所屬的設(shè)備。可以按照需要選擇查看一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的所有攝像頭的圖象，也可以選擇多個(gè)圖象同時(shí)查看的模式?？梢则?qū)動(dòng)每個(gè)攝像頭移動(dòng)以查看不同地方的圖象信息。從系統(tǒng)圖上可以明確看出，視頻服務(wù)器通過(guò)交換機(jī)和廠區(qū)服務(wù)器相連，這樣廠長(zhǎng)、生產(chǎn)主管、總工都可以通過(guò)WebAccess軟件實(shí)時(shí)查看各攝像頭所拍攝的圖象，并可以控制個(gè)攝像頭的旋轉(zhuǎn)、變焦等。由于電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)三大網(wǎng)絡(luò)共享一個(gè)以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了三網(wǎng)合一。因此廠長(zhǎng)、生產(chǎn)主管、總工可以觀看攝像頭錄象，又可以查看PLC采集的各工藝數(shù)據(jù)。

在污水處理廠的主服務(wù)器上安裝PCI網(wǎng)卡，申請(qǐng)靜態(tài)IP地址，連接到INTERNET。連接到Internet上的其它計(jì)算機(jī)（比如天津國(guó)中愛(ài)華公司總部）可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)到主服務(wù)器上的實(shí)時(shí)圖象信息及錄象回放，并且可以驅(qū)動(dòng)每一個(gè)攝像頭動(dòng)作以查看每一個(gè)攝像頭所采集的圖象信息。

【典型流程圖例】
1、 首頁(yè)



2、 生物池


3、 粗格柵


在該部分中，所有的儀表的顯示數(shù)據(jù)均代表現(xiàn)場(chǎng)的儀表的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)西門(mén)子400與WebAccess通訊。采用WebAccess自帶的畫(huà)圖工具實(shí)現(xiàn)了粗格柵刮泥，然后泥漏進(jìn)漏斗的過(guò)程的動(dòng)畫(huà)。另外水泵的動(dòng)畫(huà)可以通過(guò)WebAccess自身的繪圖工具輕松實(shí)現(xiàn)。上圖中的數(shù)據(jù)6.15和0.00，測(cè)量的是經(jīng)過(guò)粗格柵前后污水的液位差，其過(guò)程是這樣的：分別采集兩邊的液位高度，然后利用WebAccess免費(fèi)贈(zèng)送的中間變量點(diǎn)做減法運(yùn)算，就得到了如圖實(shí)時(shí)顯示的濃度的差值。另外設(shè)備的旁邊有紅燈和綠燈，分別表示該設(shè)備正在處于運(yùn)行/停滯狀態(tài)。下面的小手表示的是手動(dòng)。

4、 細(xì)格柵


細(xì)格柵的部分圖片采用的是立體圖，所以有較強(qiáng)的立體感。充分利用了WebAccess可以倒入位圖的特點(diǎn)，WebAccess可以倒入bmp、gif、jpeg格式的位圖。另外畫(huà)面中顯示的是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在最右端的的兩只表測(cè)量的是最重要的兩組數(shù)據(jù)：處理污水的總量，單位。
5、 脫水機(jī)房


前面講過(guò)的利用WebAccess可以倒入位圖的特點(diǎn)可以獲得立體感很強(qiáng)的畫(huà)面，如果僅僅使用WebAccess自帶的工具，也可以畫(huà)出立體感很強(qiáng)的圖。如上圖所示，就是完全使用WebAccess的畫(huà)圖工具所畫(huà)出來(lái)的，立體感也不錯(cuò)。

6、 鼓風(fēng)機(jī)房


以鼓風(fēng)機(jī)房為例，講述一下利用WebAccess實(shí)現(xiàn)的按鈕控制功能。在該項(xiàng)目的按鈕設(shè)計(jì)中，在每一幅畫(huà)面的最下方，都有固定的一些按鈕（如上圖所示）：
分別是前進(jìn)（點(diǎn)擊進(jìn)入下一畫(huà)面）、后退（點(diǎn)擊進(jìn)入前一畫(huà)面）、報(bào)警（點(diǎn)擊出現(xiàn)報(bào)警顯示）、趨勢(shì)（點(diǎn)擊出現(xiàn)相關(guān)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)或者歷史趨勢(shì)）、流程圖（整個(gè)系統(tǒng)的工藝流程）。當(dāng)然按鈕的設(shè)計(jì)完全可以根據(jù)用戶的需求來(lái)設(shè)計(jì)。
另外可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備的控制，比如上圖的鼓風(fēng)機(jī)，點(diǎn)擊可以出現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的控制界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的一些操作（比如自動(dòng)、手動(dòng)，運(yùn)行、停止等）。

7、 絮凝裝置



大家比較關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題是在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)不會(huì)因?yàn)橛蟹枪こ倘藛T的操作而改變了設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)而導(dǎo)致出現(xiàn)問(wèn)題？在WebAccess中有五種管理員。如下圖：


另外操作員可以被賦予不同的權(quán)限，比如開(kāi)、關(guān)設(shè)備的權(quán)限被設(shè)定為最高的99級(jí)，如果操作員的權(quán)限是90級(jí)，那么他就不能夠開(kāi)、關(guān)設(shè)備。同樣監(jiān)控畫(huà)面的進(jìn)入、退出和其他一些操作都可以賦予相應(yīng)的等級(jí)，權(quán)限不到，無(wú)法操作。這樣就保證了非授權(quán)工程人員的操作，同時(shí)減少了工程人員的誤操作。

【總 結(jié)】
通過(guò)上述對(duì)WebAccess在污水處理項(xiàng)目中的應(yīng)用的描述，我們可以總結(jié)出WebAccess在該項(xiàng)目中所體現(xiàn)出的幾大優(yōu)勢(shì)：
1、 優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布能力。實(shí)現(xiàn)了電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的“三網(wǎng)合一”。WebAccess采集上來(lái)的I/O數(shù)據(jù)、視頻信號(hào)，不需要任何附加過(guò)程，直接可以通過(guò)Internet發(fā)布。這樣既提高了工程管理人員的效率，又方便于領(lǐng)導(dǎo)（甚至包括天津的公司總部）通過(guò)免費(fèi)的WebAccess客戶端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2、 友好的人機(jī)界面。WebAccess在制作監(jiān)控圖形界面時(shí)，提供的是類似于AUTOCAD的繪圖工具，如果您有接觸過(guò)AUTOCAD，就可以在很短的時(shí)間內(nèi)掌握WebAccess繪圖工具的使用方法。甚至您還可以倒入AUTOCAD繪制圖形界面。還可以倒入位圖。做出的圖具有很強(qiáng)的立體感。

3、 WebAccess免費(fèi)贈(zèng)送等量中間變量點(diǎn)，可以利用這些點(diǎn)做一些運(yùn)算，比如粗格柵例中的濃度差。

4、 靈活的上位操作模式。根據(jù)最上層最高層管理員的授權(quán)，下面的工程管理員對(duì)設(shè)備具有不同的權(quán)限，這樣既保證了工程無(wú)關(guān)人員對(duì)工程的不可操作性，又有效減少了工程人員誤操作發(fā)生的可能性。