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【前 言】
隨著我國工業(yè)的發(fā)展，對污水的處理越來越受到人們的重視。要求在快速、有效的完成工藝流程的同時，又能夠?qū)崟r的對處理過程進行控制、監(jiān)控，實現(xiàn)整個過程的自動化管理。
隨著計算機技術(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)用實時監(jiān)控系統(tǒng)，Internet用戶可以通過Web瀏覽器從Web服務(wù)器訪問生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，并可以實現(xiàn)基于Internet/Intranet的遠程監(jiān)控、遠程故障診斷、遠程指揮調(diào)度、遠程設(shè)備管理。
在以下介紹的秦皇島污水項目中，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，實現(xiàn)了整個處理過程的自動化管理，實現(xiàn)了電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的三網(wǎng)合一。

【項目介紹】
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目，由天津某公司投資。該項目于2004年八月中旬施工完畢。該項目處于市郊區(qū)，地理位置偏僻，現(xiàn)場條件比較惡劣，在這種情況下，WebAccess的強大的網(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實現(xiàn)了Internet/Intranet環(huán)境下應(yīng)用實時監(jiān)控系統(tǒng)，領(lǐng)導(dǎo)和專家可以通過Web瀏覽器從Web服務(wù)器訪問生產(chǎn)現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)，并可以實現(xiàn)基于Internet/Intranet的遠程監(jiān)控、遠程故障診斷、遠程指揮調(diào)度、遠程設(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子S7-400，S7-200。只需要在WebAccess中只需要進行簡單設(shè)定，即可實現(xiàn)與西門子S7系列產(chǎn)品的連接，大大提高了整個系統(tǒng)的可靠性，整個架構(gòu)的通訊運行流暢，顯示了WebAccess良好的網(wǎng)絡(luò)通訊性能。
圖形制作上，嚴格按照設(shè)計院提供的工藝流程圖，以矢量作圖為主，部分畫面采用位圖，實現(xiàn)了格柵、螺旋輸渣機等主要設(shè)備與實際工藝流程相符合的動畫效果。在報表的設(shè)計上，實現(xiàn)了日報表自動打印，月報表與年報表手動打印。整個水處理過程實現(xiàn)自動化管理。
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的模擬屏，可以通過API、DDE等方式將WebAccess數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)傳送至模擬屏。
WebAccess對工藝流程及各項參數(shù)，如水位、流量、壓力、濃度等進行實時監(jiān)控。并與上層信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)對公司上層管理階層的實時溝通，保障整個污水處理過程的高效率運行。同時控制界面可方便實現(xiàn)手動操作與自動操作的切換。

【系統(tǒng)架構(gòu)圖】
污水處理廠設(shè)有5個帶云臺攝像頭，通過視頻電纜連接至監(jiān)控計算機，內(nèi)置8通道視頻壓縮卡1塊，可以實現(xiàn)8個通道的視頻信息采集，滿足目前的5個檢測點的要求。

在污水處理廠視頻服務(wù)器上，設(shè)大容量硬盤，可用于保存指定時間長度數(shù)據(jù)，可查看所屬的設(shè)備。可以按照需要選擇查看一個檢測點的所有攝像頭的圖象，也可以選擇多個圖象同時查看的模式。可以驅(qū)動每個攝像頭移動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)器通過交換機和廠區(qū)服務(wù)器相連，這樣廠長、生產(chǎn)主管、總工都可以通過WebAccess軟件實時查看各攝像頭所拍攝的圖象，并可以控制個攝像頭的旋轉(zhuǎn)、變焦等。由于電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)三大網(wǎng)絡(luò)共享一個以太網(wǎng)，實現(xiàn)了三網(wǎng)合一。因此廠長、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，申請靜態(tài)IP地址，連接到INTERNET。連接到Internet上的其它計算機（比如天津國中愛華公司總部）可以通過瀏覽器訪問到主服務(wù)器上的實時圖象信息及錄象回放，并且可以驅(qū)動每一個攝像頭動作以查看每一個攝像頭所采集的圖象信息。

【典型流程圖例】
1、 首頁



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)場的儀表的測量數(shù)據(jù)，通過西門子400與WebAccess通訊。采用WebAccess自帶的畫圖工具實現(xiàn)了粗格柵刮泥，然后泥漏進漏斗的過程的動畫。另外水泵的動畫可以通過WebAccess自身的繪圖工具輕松實現(xiàn)。上圖中的數(shù)據(jù)6.15和0.00，測量的是經(jīng)過粗格柵前后污水的液位差，其過程是這樣的：分別采集兩邊的液位高度，然后利用WebAccess免費贈送的中間變量點做減法運算，就得到了如圖實時顯示的濃度的差值。另外設(shè)備的旁邊有紅燈和綠燈，分別表示該設(shè)備正在處于運行/停滯狀態(tài)。下面的小手表示的是手動。

4、 細格柵


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


前面講過的利用WebAccess可以倒入位圖的特點可以獲得立體感很強的畫面，如果僅僅使用WebAccess自帶的工具，也可以畫出立體感很強的圖。如上圖所示，就是完全使用WebAccess的畫圖工具所畫出來的，立體感也不錯。

6、 鼓風機房


以鼓風機房為例，講述一下利用WebAccess實現(xiàn)的按鈕控制功能。在該項目的按鈕設(shè)計中，在每一幅畫面的最下方，都有固定的一些按鈕（如上圖所示）：
分別是前進（點擊進入下一畫面）、后退（點擊進入前一畫面）、報警（點擊出現(xiàn)報警顯示）、趨勢（點擊出現(xiàn)相關(guān)監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時或者歷史趨勢）、流程圖（整個系統(tǒng)的工藝流程）。當然按鈕的設(shè)計完全可以根據(jù)用戶的需求來設(shè)計。
另外可以實現(xiàn)對現(xiàn)場的設(shè)備的控制，比如上圖的鼓風機，點擊可以出現(xiàn)對該設(shè)備的控制界面，實現(xiàn)對該設(shè)備的一些操作（比如自動、手動，運行、停止等）。

7、 絮凝裝置



大家比較關(guān)心的一個問題是在現(xiàn)場會不會因為有非工程人員的操作而改變了設(shè)備的運行狀態(tài)而導(dǎo)致出現(xiàn)問題？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、關(guān)設(shè)備的權(quán)限被設(shè)定為最高的99級，如果操作員的權(quán)限是90級，那么他就不能夠開、關(guān)設(shè)備。同樣監(jiān)控畫面的進入、退出和其他一些操作都可以賦予相應(yīng)的等級，權(quán)限不到，無法操作。這樣就保證了非授權(quán)工程人員的操作，同時減少了工程人員的誤操作。

【總 結(jié)】
通過上述對WebAccess在污水處理項目中的應(yīng)用的描述，我們可以總結(jié)出WebAccess在該項目中所體現(xiàn)出的幾大優(yōu)勢：
1、 優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布能力。實現(xiàn)了電視監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、自動控制網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的“三網(wǎng)合一”。WebAccess采集上來的I/O數(shù)據(jù)、視頻信號，不需要任何附加過程，直接可以通過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）通過免費的WebAccess客戶端對現(xiàn)場進行實時監(jiān)控。

2、 友好的人機界面。WebAccess在制作監(jiān)控圖形界面時，提供的是類似于AUTOCAD的繪圖工具，如果您有接觸過AUTOCAD，就可以在很短的時間內(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。做出的圖具有很強的立體感。

3、 WebAccess免費贈送等量中間變量點，可以利用這些點做一些運算，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設(shè)備具有不同的權(quán)限，這樣既保證了工程無關(guān)人員對工程的不可操作性，又有效減少了工程人員誤操作發(fā)生的可能性。