一、 系統(tǒng)概要
無錫高新水務(wù)原有梅村、碩放、新城等幾家分布在無錫各區(qū)的污水處理廠，按照計(jì)劃要增加新的泵站，原來各個(gè)污水廠中數(shù)據(jù)無法通訊，都需要人工手動(dòng)記錄后，再進(jìn)行匯總，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性不是很好，且希望SCADA系統(tǒng)能和GIS(地理信息管理系統(tǒng))做到數(shù)據(jù)交換，泵站為無人值守泵站，安裝視頻監(jiān)控，希望通過該系統(tǒng)能夠及時(shí)收集到各個(gè)分廠以及各個(gè)泵站的數(shù)據(jù)，此外從布線及成本各方面考慮，最好能利用3G網(wǎng)絡(luò)，通過無線技術(shù)。各分廠增加數(shù)據(jù)服務(wù)器需要能夠采集原來各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)（西門子PLC、貝加萊PLC）；每個(gè)子站最好有獨(dú)立的web發(fā)布功能。
二、系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)是一個(gè)管控一體化設(shè)計(jì)的排水綜合信息化平臺(tái)-包括了數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、GIS、電子顯示、視頻監(jiān)控、安防、Web發(fā)布、排水模型和OA多個(gè)子系統(tǒng)，并與現(xiàn)場各儀表、攝像監(jiān)控、防雷器、變頻器及其它受控對象進(jìn)行連接。
三、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)架構(gòu)配置如下圖
綜合自控系統(tǒng)
該系統(tǒng)由中控室連接了梅村廠、碩放廠、新城廠的數(shù)據(jù)，通過3G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸-到中央控制室提供數(shù)據(jù)采集服務(wù)、操作員站、視頻服務(wù)器、GIS服務(wù)器、Runtime服務(wù)器，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、記錄、監(jiān)控和儲(chǔ)存。
系統(tǒng)的配置情況如下：
3.1服務(wù)器：運(yùn)行APROL系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，運(yùn)行以強(qiáng)壯、可靠著稱的SUSE LINUX，確保系統(tǒng)的可靠性。數(shù)據(jù)采集服務(wù)器硬件采用IBM公司機(jī)架式X3650服務(wù)器；同時(shí)根據(jù)客戶需求靈活配置多臺(tái)WINDOWS客戶端作為操作員站；
3.2工程站：一臺(tái)安裝GENESIS軟件的后備工程站：為可靠計(jì)，采用奧地利B&R公司高端工業(yè)控制計(jì)算機(jī)APC810-H，安裝Microsoft Windows操作系統(tǒng)，作為數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的熱備；
3.3泵站：15個(gè)泵站控制系統(tǒng)采用奧地利B&R公司X20高性能控制系統(tǒng)，模塊化、支持熱插拔。控制器技術(shù)指標(biāo)：控制器主頻:400MHz/內(nèi)存:32M DRAM + 512M CF/具有全面的WEB SERVER功能,包括流程圖的存儲(chǔ)及發(fā)布等/分布式IO模塊/三段分離/無限擴(kuò)展；
3.4調(diào)度指揮中心:3座污水廠配置奧地利B&R公司高端工業(yè)控制計(jì)算機(jī)APC810-H 作為與調(diào)度指揮中心的通信網(wǎng)關(guān)，安裝微軟視窗操作系統(tǒng)；
3.5通信網(wǎng)絡(luò):由于系統(tǒng)硬件自身的開放設(shè)計(jì)使得各種通訊接入方式在本方案中均可以靈活實(shí)現(xiàn)。鑒于3G網(wǎng)絡(luò)性能及資費(fèi)的逐步降低，本方案采用3G無線方式構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。完全滿足系統(tǒng)對圖像的傳輸需求；
3.6 DLP大屏采用10塊(2*5布置) 60” 高分辨率DLP顯示單元及相應(yīng)附件
3.7觸摸屏采用歐洲貝加萊公司的4PP320高性能HMI (主頻:500MHz/內(nèi)存:128M DRAM + 512M CF/TFT 真彩色/5.7“)
3.10其它設(shè)備包括：智能球機(jī)/視頻服務(wù)器/交換機(jī)/UPS/儀表/電子圍欄等
四、系統(tǒng)特點(diǎn)
該系統(tǒng)是一個(gè)在國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的綜合水處理系統(tǒng)，它融合了眾多最新的技術(shù)和方案,包括實(shí)時(shí)控制技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、無線通信、數(shù)據(jù)庫、冗余容錯(cuò)技術(shù)，并使用經(jīng)過驗(yàn)證的可靠應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)，確保它是一個(gè)在技術(shù)領(lǐng)先性與經(jīng)過驗(yàn)證的穩(wěn)定與可靠之間獲得平衡。
它融合了一些極具魅力的技術(shù)實(shí)現(xiàn),對于污水處理廠的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)建具有很好的借鑒意義-堪稱標(biāo)桿的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
4.1混合平臺(tái)：先進(jìn)的APROL系統(tǒng)可以支持混合平臺(tái)，服務(wù)器端采用SUSE LINUX，客戶端采用WINDOWS操作系統(tǒng)，能夠確保兩個(gè)不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以輕松交換，這使數(shù)據(jù)采集服務(wù)器和工程站同時(shí)采集PLC的數(shù)據(jù)；
4.2產(chǎn)品穩(wěn)定性：本系統(tǒng)中選用的主要控制產(chǎn)品來自歐洲主流自動(dòng)化產(chǎn)品制造商貝加萊。30多年來貝加萊公司的產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金等關(guān)鍵場合，其優(yōu)異的品質(zhì)備受全球客戶的親睞。貝加萊所有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、裝配、檢測均在奧地利總部工廠完成；
4.3系統(tǒng)易于擴(kuò)展：考慮到之前系統(tǒng)所面臨的問題，并結(jié)合新區(qū)未來的發(fā)展，該系統(tǒng)預(yù)留了較大的擴(kuò)展，并且在設(shè)計(jì)之初，這一思想被貫穿到每個(gè)參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)與規(guī)劃的工程師鬧鐘。
整個(gè)系統(tǒng)按照易于擴(kuò)展的思路設(shè)計(jì)，這里的擴(kuò)展不僅僅包含了硬件、系統(tǒng)軟件、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括軟件功能與組態(tài)都考慮了系統(tǒng)擴(kuò)展的問題。
系統(tǒng)擴(kuò)展的原則是在擴(kuò)展的同時(shí)不影響原有系統(tǒng)的運(yùn)行，無需復(fù)雜的軟件重構(gòu)，系統(tǒng)的擴(kuò)展是簡單的、向下是兼容的、綜合使用成本是節(jié)約的、對系統(tǒng)的長期擁有是有保證的,例如：B&R的X20分布式I/O是基于分布式設(shè)計(jì)，無需背板，只需在每個(gè)站的右側(cè)插入新的模塊，并且，總線的傳輸、CPU的處理負(fù)荷也無需提高即可滿足。
4.4處理能力：超強(qiáng)的CPU處理能力及大容量內(nèi)存使得上位系統(tǒng)的WEB發(fā)布功能可以移到本地PLC完成。貝加萊可以在不影響PLC性能的同時(shí)將監(jiān)控畫面、報(bào)警、報(bào)表等存儲(chǔ)在本地PLC中，運(yùn)行人員在任何地方（能夠接入系統(tǒng)局域網(wǎng)）直接訪問PLC，根據(jù)分配的權(quán)限對PLC的所有信號和它控制的所有設(shè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 ；
4.5開放的系統(tǒng)：開放性上，貝加萊已開發(fā)出多款現(xiàn)場總線接口產(chǎn)品，能夠以MASTER/SLAVE方式與第三方的控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，支持幾乎所有主流的現(xiàn)場總線；可擴(kuò)展性上，貝加萊不但提供IO卡件的分布式擴(kuò)展，同時(shí)還支持通訊卡件在PLC機(jī)架側(cè)和遠(yuǎn)程IO機(jī)架側(cè)的擴(kuò)展，從而為系統(tǒng)擴(kuò)展提供了更為靈活、經(jīng)濟(jì)、高效的方案；
4.6國際性產(chǎn)品，具備多項(xiàng)國際認(rèn)證，確保在工業(yè)應(yīng)用場合的可靠性、穩(wěn)定性
4.7獨(dú)特的上位冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)：該設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LINUX系統(tǒng)與WINDOWS系統(tǒng)完美融合。即使在兩個(gè)主站同時(shí)故障的情況下，只要局域網(wǎng)正常，用戶可以在任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上經(jīng)過授權(quán)驗(yàn)證登錄泵站現(xiàn)場的控制器，瀏覽實(shí)時(shí)畫面、報(bào)警、報(bào)表，甚至可以進(jìn)行操作，最大程度保證系統(tǒng)的可靠性。
該項(xiàng)目具有很高的借鑒意義，它滿足了污水處理對于可靠、監(jiān)控、管理的一體化需求，包括辦公系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)之間的銜接方案，都充分說明了B&R系統(tǒng)具有的高性能設(shè)計(jì)、開放連接與靈活架構(gòu)。
