Wonderware产品在上海浦东Veolia自来水厂的应用

上海浦东Veolia自来水公司作为上海浦东地区饮用水供应商，已拥有分布在整个浦东地区的四个自来水处理厂和七个泵站。公司于2004年5月筹备整体设施更新并建立地域分散和集中控制实时监控系统。系统(约12000个信息点)采用Wonderware软件，由于地域上分散，采用多种通讯网络和冗余配置方式，建立中央集中控制SCADA系统。在软件的设计应用中使用了C/S和B/S架构，充分体现现代组态软件系统的功能性，易用性和易维护的特点，从而使该公司的管理水平提高到一个新的水平。 二． 解决方案 1．硬件配置及架构 系统的硬件和软件分布配置,通讯架构图如示： 在网络架构中，网络通讯采用冗余方案。广域网（WAN）采用ATM/ISDN主备通讯方式，正常情况下通讯以ATM为主，当ATM链路出现故障时自动切换到备用链路ISDN(由路由器来实现自动硬件切换)。对于分散在浦东区域的管网点和流量点的测量值，鉴于控制的重要程度采用不同的通讯方式，其中出口压力等要参与实时控制的管网测压点，使用GPRS方式将数据直接传送到相应的PLC中，但对于大量的流量，浊度，余氯等测值点则使用GSM方式。 2．产品应用解决方案 A. 冗余配置 负载均衡 在此系统中，用于采集数据以及通讯服务器冗余配置，这两个服务器与水厂、泵站中获得数据流量的PLC等进行通讯，并通过服务器冗余来实现系统的正常工作运转：当主服务器发生错误中断服务时，通过自动切换到冗余服务器。InTouch应用程序采用两台服务器负载平衡的冗余方式，并且在InTouch应用程序中可以实时监视网络的通讯状况。 B.分布式应用程序 在整个系统中共有三个InTouch应用程序：运行于SCADA Server上的Tag Server程序；运行于控制台的监控程序；运行于三林泵站的泵站监控程序。 C．报警热备份 两台服务器在InTouch应用程序中被配置成报警热备份模式，即用户只需在任何一台控制台（包括SanLin SCADA）对报警进行确认，确认状态和信息在两台SCADA Server之间自动同步，其他控制台的报警自动被刷新。 D．数据存储及分析 存储数据系统是由关系数据库SQL Server2000和Wonderware产品InSQL （25kTag, V8.0）构成的历史数据服务器，用于获得、压缩和存储数据。用于获得数据流量的集中器是一个与流量点进行通讯的独立系统，且为SCADA服务器分配数据。SCADA客户端将数据反馈到SCADA和InSQL服务器，并通过Wonderware 的ActiveFactory(V8.5) 系统进行监控和数据分析。 E．与互联网的连接 在Central SCADA系统中，使用SuiteVoyager2.0，使得用户通过Internet可以随时随地的访问Central SCADA应用程序。其Web服务器选用ASPE-2850（PowerEdge(TM) 2850，英特尔(R) 至强(TM) 处理器 3.2GHz/1M,EM64T,800MHz前端总线） 三．Wonderware 软件在该项目中实现功能 整个系统分为两部分：位于监控中心的Central SCADA，和分布在泵站水厂的Local SCADA。 1．下位PLC中信息的采集 Wonderware提供了丰富的I/O服务程序，使其能够与众多厂家的控制器相连。连接方便，通讯快速可靠。 在该项目中，由于监控系统针对整个浦东地区分散在不同位置的泵站和水厂的下位机工作运行状态以及工艺流程，泵站的Local SCADA系统完成对PLC的控制通讯，并将反馈数据传送到Central SCADA用于数据采集分析和历史数据存储。 2．工艺流程的自动控制 流程自动控制是一种主要控制方式。水处理所经过的由不同设备构成的路径称为流程。本地中央控制室操作人员可通过计算机的键盘或鼠标实现流程的选择、流程的设定和预设定、泵和阀门的启动和停止。。 3．查询 客户机利用本地安装的ActiveFactory 结合历史数据服务器上InSQL访问服务器上数据，并进行数据分析，生成数据报表。 1）本地监控系统查询泵站阀门泵等设备的运行状态、进出口数据，实时反馈报警信息，并同步反馈到控制中心。 2）控制中心系统通过区域模拟画面对整个浦东地区管网进行实时监控，在主区域和子区域内，可查询区域内泵站信息，可查询管网点的测量值以及比较曲线，还可查询子区域内流量点的信息。 3）查询报警信息，实现本地与远程同步报警，本地报警在远程监控中心的相应区域反馈，各区域报警信息均在监控中心历史数据中保存。 4）查询报表，在该系统中，产量报表自动生成，并存储在历史数据服务器中，在控制中心系统的主菜单上提供了报表按钮来实现报表查询功能。 5）查询通讯状态，实时同步报警。 4．报警处理 报警窗口分为：当前报警窗口，历史报警窗口。 当前报警窗口中只显示目前仍存在的报警的相关信息。已产生的报警复位消失后，与其相关的报警信息亦将从报警窗口中消失。历史报警窗口中不但显示目前仍存在的报警的相关信息。而且已产生的报警复位消失后，与其相关的报警信息显示在报警窗口。该窗口将这些信息以文件的形式保留在历史数据服务器中。 5.自动报表生成 监控程序可自动产生一些与生产相关的报表。例如日产量，月产量报表等。 报表生成后自动存储在历史数据服务器的报表文件夹中，控制中心可通过功能按钮查询并打印。 四．结束语 在上海浦东Veolia自来水有限公司的SCADA系统中，采用了Wonderware的InTouch8.0 来实现系统实时监控功能，InSQL 和Activefactory来实现数据存储，查询，以及报表生成等功能，同时，由于通讯方式采用了Internet连接，我们采用了SuiteVoyager实现在Interne上访问监控中心主页，使监控管理更为灵活，由于InTouch通讯接口功能丰富，对于管网中的不同数据，分别采用了不同的通讯方式采集，实现了多种通讯方式获得数据，便于管理的集中化，一体化。截止到发文止，该项目已经实现了十一个泵站中的四个与控制中心的通讯，实现了数据实时同步，生产过程的自动化，大大降低工作量，劳动强度，实现了高效率管理，降低制水成本，取得明显的经济成效。