李根壯

（廣州市瀝滘 污水處理廠，廣東廣州 510290）

0 概述

瀝滘污水處理廠（以下簡稱“A廠”）各種自控設(shè)備經(jīng)過多年運(yùn)行已經(jīng)出現(xiàn)老化或被市場淘汰，中控電腦已接近使用壽命期限，運(yùn)行的軟件亦已經(jīng)淘汰，不能與新設(shè)備進(jìn)行匹配使用。A廠采用中央控制級(jí)即中央控制站計(jì)算機(jī)控制方式，當(dāng)處于自動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，中央控制級(jí)能監(jiān)視A廠所有設(shè)備和工藝參數(shù)并采集和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，同時(shí)與各PLC站實(shí)現(xiàn)對(duì)等通信。這級(jí)運(yùn)行控制方式為A廠最主要的方式。在正常情況下A廠通過中央控制級(jí)進(jìn)行運(yùn)行和監(jiān)視。設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)保養(yǎng)時(shí)必須在就地控制級(jí)或手動(dòng)控制級(jí)進(jìn)行。

為保障A廠自控及其他設(shè)備正常運(yùn)營，需要對(duì)自控設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。自控系統(tǒng)升級(jí)部分包括中控設(shè)備架構(gòu)，將原來的單機(jī)存儲(chǔ)控制形式升級(jí)為服務(wù)器，客戶機(jī)架構(gòu)，增加Web圖形發(fā)布，完善數(shù)據(jù)庫采集、存儲(chǔ)。增加PLC通信模塊與流量計(jì)和電量表通信采集數(shù)據(jù)。

1 自控系統(tǒng)升級(jí)改造方案

在A廠自控系統(tǒng)中的中央控制級(jí)組態(tài)軟件采用多客戶機(jī)/多服務(wù)器版本的Factory Talk View SE 5.0（原RSVIEW SE版本）；系統(tǒng)服務(wù)器配置成域控制器（如圖所示的冗余網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器），并使用雙機(jī)熱備方案。Factory Talk View SE使用冗余設(shè)計(jì)；后臺(tái)數(shù)據(jù)庫使用SQL Server。Factory Talk View SE從各個(gè)主控PLC中讀取數(shù)據(jù)，通過RSLinx保存到SQL SERVER中。采用RSSQL工具進(jìn)行RSVIEW SE數(shù)據(jù)與SQL Server數(shù)據(jù)庫連接。上位HMI(組態(tài)畫面)和下位HMI(觸摸屏)開發(fā)都部署在RSVIEW Studio中進(jìn)行，兩部分畫面可以相互調(diào)用和移植，提高了畫面及程序開發(fā)的效率。

（1）對(duì)組態(tài)軟件進(jìn)行升級(jí)，將一期組態(tài)軟件Rsview se3.2升級(jí)到Factory Talk se5.0，并進(jìn)行相關(guān)軟件配置，更新圖形控制，使畫面切換更加流暢，圖形美觀符合現(xiàn)場建筑物位置。

（2）中央控制室硬件改造。更新2臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)記錄，并組成冗余熱備系統(tǒng)，當(dāng)主監(jiān)控服務(wù)器出故障，從監(jiān)控服務(wù)器可以立即接手主監(jiān)控服務(wù)器的工作，實(shí)行無擾切換，確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性；監(jiān)控服務(wù)器配置有雙網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)（監(jiān)控服務(wù)器和各個(gè)PLC系統(tǒng)組成）和信息網(wǎng)絡(luò)（監(jiān)控服務(wù)器、監(jiān)控客戶端、數(shù)據(jù)服務(wù)器、以及其他計(jì)算機(jī)終端組成）的隔離，確保監(jiān)控服務(wù)器和各個(gè)PLC系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)控制和通訊可靠性；增加2臺(tái)監(jiān)控客戶端，進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析；增加1臺(tái)工程師手提電腦，用于系統(tǒng)維護(hù)。

（3）中央控制室監(jiān)控軟件的升級(jí)。優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，完善歷史趨勢查詢配置，提高查詢速度和查詢的方便性；中控報(bào)警系統(tǒng)增加報(bào)警提示，各報(bào)警有詳細(xì)提示說明，使每個(gè)操作員更容易識(shí)別故障和快速解決問題；增加中控室報(bào)警系統(tǒng)短信通知功能；完善系統(tǒng)報(bào)表查詢功能，根據(jù)客戶需求增加數(shù)據(jù)庫新的數(shù)據(jù)記錄時(shí)間，生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表和匯總報(bào)表，操作員可根據(jù)需求按時(shí)間或其他類型等關(guān)鍵字查詢，并能通過Web發(fā)布，實(shí)現(xiàn)IE瀏覽器查詢。

本次自控系統(tǒng)升級(jí)主要針對(duì)操作畫面、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)。一方面，原自控操作系統(tǒng)歷史曲線由于沒有做好整體規(guī)劃，導(dǎo)致分畫面太多查找麻煩且不能方便對(duì)比，本次改造將各曲線集合在統(tǒng)一的畫面，并可以任意調(diào)用；另一方面，原自控操作系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警、操作日志使用默認(rèn)存儲(chǔ)在C盤，導(dǎo)致操作系統(tǒng)容量越來越小直至系統(tǒng)崩潰，現(xiàn)將各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑改變到容量較大的其他盤，使C盤保持有足夠容量運(yùn)行程序。

2 組態(tài)軟件的設(shè)置、編程和運(yùn)用

（1）圖像化控制軟件歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑設(shè)置。在Factory Talk view studio－site Edition（Network）設(shè)置歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件名為LDT101－A歷史趨勢的文件夾。設(shè)置存儲(chǔ)文件的路徑在D盤DATA文件下。設(shè)置為實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)，每天生成一個(gè)文件，存儲(chǔ)有效期為24個(gè)月。添加一個(gè)模擬量地址，在Factory Talk View studio－site Edition（Network）的鏈接中指定一個(gè)直接的PLC地址AI[0].actual，當(dāng)然為便于查看你也可以對(duì)該地址進(jìn)行別名化標(biāo)簽。然后點(diǎn)擊OK鍵保存設(shè)置（圖1）。

（2）歷史趨勢曲線畫面設(shè)置。打開曲線畫面（圖2，圖3）右擊打開屬性畫面選擇VBACode…選項(xiàng)對(duì)曲線應(yīng)用進(jìn)行C語言設(shè)置。第一個(gè)按鈕設(shè)置為運(yùn)行VBA命令。

C語言編寫如下。

圖1 歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑設(shè)置

圖2 曲線畫面

圖3 按鈕屬性窗口

重復(fù)以上編程，將其他曲線也添加到相應(yīng)的按鈕中，實(shí)現(xiàn)在同一畫面內(nèi)顯示各組曲線或單個(gè)顯示的功能。

圖4 雙機(jī)冗余設(shè)置

（3）雙機(jī)冗余設(shè)置（圖4）。打開主機(jī)工程項(xiàng)目屬性，點(diǎn)開冗余設(shè)置指定具有相同運(yùn)行項(xiàng)目的另一臺(tái)名稱為HMIR計(jì)算機(jī)，并指定當(dāng)主機(jī)異常時(shí)啟動(dòng)冗余運(yùn)行，“Replicate primary to Sec－ondary”按鈕為當(dāng)主機(jī)進(jìn)行編輯后使冗余計(jì)算機(jī)也同步更改使兩臺(tái)計(jì)算機(jī)項(xiàng)目一致，如果項(xiàng)目有較大改變建議使用項(xiàng)目復(fù)制來保存一致性。同樣的設(shè)置要在冗余計(jì)算機(jī)上進(jìn)行并指向主機(jī)HMIM，使主機(jī)在恢復(fù)正常后能夠讀取丟失的數(shù)據(jù)。

3 小結(jié)

本次自控系統(tǒng)升級(jí)改造，一是通過圖形曲線更改設(shè)置，使程序在后臺(tái)運(yùn)行，使圖形切換操作更加流暢；二是通過更改數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑，使原來數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在C盤更改到D盤，保證了計(jì)算機(jī)C盤的運(yùn)行空間；三是通過冗余設(shè)置，使2臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠互相熱備，保證自控系統(tǒng)的運(yùn)行安全。以上設(shè)置達(dá)到本次自控系統(tǒng)改造要求，從而使得自控系統(tǒng)運(yùn)行可靠,故障率降低,全面反映了A廠的設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)信息,大大減輕了工人的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。

［1］龐立，姜愷，史新祁.集成架構(gòu)技術(shù)在大型污水廠升級(jí)改造方案中的應(yīng)用［J］.軟件.2009（11）：57－60.