Wonderware產品在上海浦東Veolia自來水廠的應用

上海浦東Veolia自來水公司作為上海浦東地區飲用水供應商，已擁有分布在整個浦東地區的四個自來水處理廠和七個泵站。公司于2004年5月籌備整體設施更新并建立地域分散和集中控制實時監控系統。系統(約12000個信息點)采用Wonderware軟件，由于地域上分散，采用多種通訊網絡和冗余配置方式，建立中央集中控制SCADA系統。在軟件的設計應用中使用了C/S和B/S架構，充分體現現代組態軟件系統的功能性，易用性和易維護的特點，從而使該公司的管理水平提高到一個新的水平。 二． 解決方案 1．硬件配置及架構 系統的硬件和軟件分布配置,通訊架構圖如示： 在網絡架構中，網絡通訊采用冗余方案。廣域網（WAN）采用ATM/ISDN主備通訊方式，正常情況下通訊以ATM為主，當ATM鏈路出現故障時自動切換到備用鏈路ISDN(由路由器來實現自動硬件切換)。對于分散在浦東區域的管網點和流量點的測量值，鑒于控制的重要程度采用不同的通訊方式，其中出口壓力等要參與實時控制的管網測壓點，使用GPRS方式將數據直接傳送到相應的PLC中，但對于大量的流量，濁度，余氯等測值點則使用GSM方式。 2．產品應用解決方案 A. 冗余配置 負載均衡 在此系統中，用于采集數據以及通訊服務器冗余配置，這兩個服務器與水廠、泵站中獲得數據流量的PLC等進行通訊，并通過服務器冗余來實現系統的正常工作運轉：當主服務器發生錯誤中斷服務時，通過自動切換到冗余服務器。InTouch應用程序采用兩臺服務器負載平衡的冗余方式，并且在InTouch應用程序中可以實時監視網絡的通訊狀況。 B.分布式應用程序 在整個系統中共有三個InTouch應用程序：運行于SCADA Server上的Tag Server程序；運行于控制臺的監控程序；運行于三林泵站的泵站監控程序。 C．報警熱備份 兩臺服務器在InTouch應用程序中被配置成報警熱備份模式，即用戶只需在任何一臺控制臺（包括SanLin SCADA）對報警進行確認，確認狀態和信息在兩臺SCADA Server之間自動同步，其他控制臺的報警自動被刷新。 D．數據存儲及分析 存儲數據系統是由關系數據庫SQL Server2000和Wonderware產品InSQL （25kTag, V8.0）構成的歷史數據服務器，用于獲得、壓縮和存儲數據。用于獲得數據流量的集中器是一個與流量點進行通訊的獨立系統，且為SCADA服務器分配數據。SCADA客戶端將數據反饋到SCADA和InSQL服務器，并通過Wonderware 的ActiveFactory(V8.5) 系統進行監控和數據分析。 E．與互聯網的連接 在Central SCADA系統中，使用SuiteVoyager2.0，使得用戶通過Internet可以隨時隨地的訪問Central SCADA應用程序。其Web服務器選用ASPE-2850（PowerEdge(TM) 2850，英特爾(R) 至強(TM) 處理器 3.2GHz/1M,EM64T,800MHz前端總線） 三．Wonderware 軟件在該項目中實現功能 整個系統分為兩部分：位于監控中心的Central SCADA，和分布在泵站水廠的Local SCADA。 1．下位PLC中信息的采集 Wonderware提供了豐富的I/O服務程序，使其能夠與眾多廠家的控制器相連。連接方便，通訊快速可靠。 在該項目中，由于監控系統針對整個浦東地區分散在不同位置的泵站和水廠的下位機工作運行狀態以及工藝流程，泵站的Local SCADA系統完成對PLC的控制通訊，并將反饋數據傳送到Central SCADA用于數據采集分析和歷史數據存儲。 2．工藝流程的自動控制 流程自動控制是一種主要控制方式。水處理所經過的由不同設備構成的路徑稱為流程。本地中央控制室操作人員可通過計算機的鍵盤或鼠標實現流程的選擇、流程的設定和預設定、泵和閥門的啟動和停止。。 3．查詢 客戶機利用本地安裝的ActiveFactory 結合歷史數據服務器上InSQL訪問服務器上數據，并進行數據分析，生成數據報表。 1）本地監控系統查詢泵站閥門泵等設備的運行狀態、進出口數據，實時反饋報警信息，并同步反饋到控制中心。 2）控制中心系統通過區域模擬畫面對整個浦東地區管網進行實時監控，在主區域和子區域內，可查詢區域內泵站信息，可查詢管網點的測量值以及比較曲線，還可查詢子區域內流量點的信息。 3）查詢報警信息，實現本地與遠程同步報警，本地報警在遠程監控中心的相應區域反饋，各區域報警信息均在監控中心歷史數據中保存。 4）查詢報表，在該系統中，產量報表自動生成，并存儲在歷史數據服務器中，在控制中心系統的主菜單上提供了報表按鈕來實現報表查詢功能。 5）查詢通訊狀態，實時同步報警。 4．報警處理 報警窗口分為：當前報警窗口，歷史報警窗口。 當前報警窗口中只顯示目前仍存在的報警的相關信息。已產生的報警復位消失后，與其相關的報警信息亦將從報警窗口中消失。歷史報警窗口中不但顯示目前仍存在的報警的相關信息。而且已產生的報警復位消失后，與其相關的報警信息顯示在報警窗口。該窗口將這些信息以文件的形式保留在歷史數據服務器中。 5.自動報表生成 監控程序可自動產生一些與生產相關的報表。例如日產量，月產量報表等。 報表生成后自動存儲在歷史數據服務器的報表文件夾中，控制中心可通過功能按鈕查詢并打印。 四．結束語 在上海浦東Veolia自來水有限公司的SCADA系統中，采用了Wonderware的InTouch8.0 來實現系統實時監控功能，InSQL 和Activefactory來實現數據存儲，查詢，以及報表生成等功能，同時，由于通訊方式采用了Internet連接，我們采用了SuiteVoyager實現在Interne上訪問監控中心主頁，使監控管理更為靈活，由于InTouch通訊接口功能豐富，對于管網中的不同數據，分別采用了不同的通訊方式采集，實現了多種通訊方式獲得數據，便于管理的集中化，一體化。截止到發文止，該項目已經實現了十一個泵站中的四個與控制中心的通訊，實現了數據實時同步，生產過程的自動化，大大降低工作量，勞動強度，實現了高效率管理，降低制水成本，取得明顯的經濟成效。