水处理厂自动化监控监测方案

水处理厂自动化监控监测方案技术文件第一章设计方案及说明概述、水厂自动化控制系统的发展现状水厂自动化控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的过程。从一开始仅有常规仪表检测，到加药、加氯的局部自动控制，直到九十年代，随着可编程序控制器（ PL。的大量推广使用，水厂自动化控制系统才真正建立起来。 PLC具有可靠性高、编程简单、使用方便以及通讯联网功能强的特点。水厂以 PLC为主控设备建立的控制系统一般模式为：由设在中控室的上位监控计算机及若干现场 PLC联网组成集散型监控系统。开始建立的系统，各分站以功能划分，站设有监控计算机，这是针对当时 PLC的通讯能力不够强大，控制系统可靠性不高所采取的措施，即一旦其它分站出现故障或网络中断后，未出故障的分站还可以在局部区域实现自动控制。近几年随着 PLC网络通讯能力的增强和控制及电气执行机构可靠性的提高，这一模式逐渐被打破，取消了各分站的监控计算机，各分站的控制区域由功能划分改为以距离划分，可在中控室监视水厂运行的全过程。

、针对本项目的系统描述高唐县南王水厂主要提取南王水库存水，经过净化处理，进入城市管网，初步设计日供水约3万吨。其基本流程见下图：在整个水厂自动化控制系统设计中，我们根据水厂工艺的特点，遵循“功能和危险分散，监督和管理集中、数据共享”的原则，为水厂过程的各个阶段和工艺流程提出了具体的控制方式和要求，并通过监测生产现场工艺设备的运行状态、水质参数的变化，应用现场控制网络和测、控、管一体化技术，实现生产过程的自动控制，在保证安全生产的前提下获取最大的经济效益，同时达到高效、可靠和优化生产的目标。设计指导原则为了保证自动化控制系统的先进性和适用性，本系统的设计遵循以下几条指导原则。?GO法则GO法贝U(GeneralPurposeComputerandNetwork,Off-the-SelfSoftwareandNameBrandEquipment)，即采用通用型计算机及网络，成熟的软件产品和名牌设备。这样配置的系统性能价格比最高，投运和收益最快，维护和扩展最方便。?采用开放式和分布式系统结构这种系统结构保证了交给用户的系统是一个伸缩性很强的系统，允许工程分期投资、分期建设，不必改动系统的基本结构就可以从小规模，扩展到最大允许配置，特别适合建设周期较长的大型市政工程建设。此外，分布式的系统结构将任务分布到各节点上，使风险分散，保障了系统的高可靠性，不会因为单个站点的故障而引起整个系统的瘫痪。同时，由于任务的分散执行，使得系统的响应速度和处理复杂问题的能力大大增强。?系统和过程控制软件的编制、修改简单方便为使系统具有良好的维护性能和再开发能力，系统软件的编制、组态和修改必须简单方便，用户经过简单的培训就能独立进行系统的维护、改进和扩展工作。?具有友好的人机界面，操作简单，输出信息形象生动系统采用全中文菜单式操作界面，以鼠标作为主操作工具，能通过鼠标完成绝大部分的系统功能。动态显示工艺流程及系统报警。模块化组态设计，轻易实现人员培训及二次开发。除以上需遵循的基本原则外，根据水厂的实际情况和招标书的要求，我们认为本系统设计中应统一考虑以下系统性能：可靠性： 整个系统采用模块化设计，分层、分布式结构，控制、保护、测量之间既互相独立又相互联系。先进性： 系统设计的立足点，为现场无人值守、总站少人值班。设备装置的启停及联动运转均可由中心监控室操作控制。

经济性： 系统有较高的性能价格比，主要设备全部选用在国际上有较高声誉的品牌产品，提高可靠性和性价比。实用性： 系统设计了多个控制层面，既考虑到日常工作的全自动化的一面，又考虑到事故状态的应急措施，既考虑到生产又考虑到检修。技术规标准本公司选用及制造的仪器设备均符合最新的国际标准且都取得相应质量认证，如ISO、IEC、ULANSkNEMACSABSJIS、JEMDIN、N曲认证，同时该控制系统的设计和制造还参照如下的技术规和标准：?HG/T20638—20639《化工装置自控工程设计规》?CECS8—196《工业计算机监控系统干扰技术规》?GBJ42—81《工业企业通信设计规》?GB50168-92«电气装置安装工程电缆施工及验收规》?GBJ131-90《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》??CECS8—196《工业计算机监控系统干扰技术规》?GBJ42—81《工业企业通信设计规》?GB50168-92«电气装置安装工程电缆施工及验收规》?GBJ131-90《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》?GB8566-88《计算机软件开发规》?GB50174-93《电子计算机机房设计规》?GB/T12504-90《计算机软件质量标准保证计划规》?GB/T17544-1998《信息技术，软件包，质量要求和测试》?GB/T14079-93《软件维护指南》设计依据本方案的设计参照如下的资料文献：《引水预处理及配水工程设备采购招标文件和设计图纸》?《给水排水设计手册》?《建筑电气安装工程图集》?《计算机软件开发规》?《电信传输手册》? 《SIEMENS气工业控制与产品概括》? 《SIEMENS气自动化系统产品目录》? 《SIEMENS300歹UPLCM型样本》? 《SIEMENS信产品目录》? 《MACH品目录》? 《APCSmart-UPSf间断电源用户手册》? 《APCSmart-UPS不间断电源》总体设计设计目标根据工艺流程及构筑物的地理分布，建立一套集中管理分散控制，具有世界先进水平、性能可靠、科技先进、效果卓越的现场监测、过程控制和计算机管理一体化的系统，实现“现场无人值守，总站少人值班”的目标，完成对整个工艺过程及全部生产设备的自动监测和控制。

PROF18USPROFtBUS片由口饼应PROF18USPROFtBUS■[]*jLtj_n-_irrri11nBJWOHKlMMJ自由口快需CIO2发生器1 C92发生器自由口快需CIO2发生器1 C92发生器2中控室操作站 工程帅筒理站设计思想系统实现方式随着自动控制技术和设备的飞速发展，摆在人们面前的控制选择也在增加，如软控制、混合控制以及其他新型的控制器结构体系等。从控制技术的角度来说，水厂计算机监控系统通常有这几种实现模式：标准的DCS（统、PC+PLC奠式、PC+I/O模式、PC+RTU奠式等，每一种模式都有其特点，其中DCS勺系统功能最强，适用于控制算法复杂、模拟量调节较多的控制系统；基于PCL组成的控制系统通过前端控制器或数据采集单元采集数据，利用PCL进行数据处理和控制算法的实现，系统构成简单，但可靠性较差；可编程序控制器PLCM有可靠、灵活、易学、易用、功能齐全等优点，并且品种齐全，适用于具有逻辑控制、顺序控制和批处理控制等许多复杂算法的系统，在水厂过程控制中更具有无可争议的优势，因此在本次监控系统中采用的是 PC+PL模式。系统功能整个控制系统采用三级网络结构设计，即基于TCP/IP协议的高速以太网管理级、PLC空制网络的过程级以及现场设备的操作现场级。其中现场级由 MC@气系统、就地控制柜和电量测试仪等组成，完成单一设备的运行控制及其状态参数的采集工作；过程级的控制网络则是由各个现场控制子站和监控计算机组成，主要任务是进行过程数据采集及处理，然后将生产过程的各种数据送到中心操作站，借助于监控软件和 PLC勺控制程序完成数据统计、分析及计算功能，从而实现对工艺过程的联锁保护及整个生产过程的监控；建立在管理基础上的以太网管理级由监控计算机、服务器和部门管理计算机组成，对整个系统的数据信息进行管理，它把生产过程控制网络与全厂管理系统连接在一起，在完成数据交换、数据共享的基础上，实现测、控、管一体化。就地手动控制：具有最高的控制优先级，现场转换开关切到手动后，由配电屏、控制柜或操作箱上的控制按钮完成；远程自动控制：是指由各现场PLC站的PLC控制器按照预先编制的程序对设备进行自动控制，控制级别高于远程中央控制；远程监控：是指操作人员在中控室对生产过程进行人工干预，调整设备的运行状态而做出的操作控制。通过操作人机界面上的按钮将控制指令下发给现场 PLC控制站实施。这样的设计使生产运行更加安全、可靠，如果上位机或网络发生故障，不会影响现场PLC占的工作，而且如果现场控制站 PLCB现故障，操作人员也可以通过手动控制按钮完成设备的启停。对于某台具体的设备来说，它的控制方式根据控制信号的来源分为手动、远控两种方式，手动控制的控制信号来自设备旁的控制按钮，远控的控制信号来源于 PLC®场监控站输出的控制信号；中央监控管理站层的监控信号先通过网络传送至相应的现场PLC占，然后由PLC寸设备发出控制信号达到监控的目的。一般设备的监测参数主要有运行、故障、现场“手动/远控”转换开关位置指示，重要设备增加其运行监测参数提供更详细的工作状态，对于使用较频繁或有控制指标反馈的设备，PLC艮据参数设定值自动完成设备的开停，对不经常使用的设备， PL侬照中控室操作人员的指令工作，所有被控设备均具有中控室监控计算机的远方手动功能。当设备处于远控方式时，PLC寸所控的设备采取故障保护措施，设备处于手动控制方式时，由现场电气控制箱对设备采取故障保护，但是系统不论在哪一种控制方式，中央监控管理站都会监测到设备和生产的运行情况，出现故障报警提示，如果现场电气控制箱没有采取保护措施，系统将提示操作人员注意。以上保证了系统控制设备之间应相对独立运行，现场控制站、测量控制单元发生故障时，不影响其上级、下级或同级的其它控制站控制单元的正常运行。现场控制站和现场控制单元设置触摸屏作为就地操作终端，操作人员可对该控制站监控围的设备进行就地集中控制，或在中央控制室授权后可就地更改设定本站的工艺控制参数。PLC空制系统在当人机界面或中控操作站计算机出现故障时，不影响 PLC勺自动控制和检测；现场设备的状态不发生变化。系统通过组态软件自带功能，实现实时报警、报警汇总、实时趋势、历史趋势、系统管理、安全管理等功能。系统通过从现场各控制系统采集到的工艺参数、设备运行参数，故障与报警信息等，通过ODBC能存储到外部数据库当中，然后通过专业软件处理，实现报警分类查询，报表分类汇总等功能。真正摆脱手动抄表、报警记录难以找到等组态软件无法解决的问题。PLC选型选型依据目前市场上有许多PL#产厂家的不同规格、不同型号的产品在不同领域获得应用。每一种PLC®有自己的特点，但是总体来说欧美国家的产品性能、可靠性、易维护性等性能指标要好于亚洲其他国家的产品。通常选择 PLH要考虑以下几个方面的因素：? PLC产品整体性能是否满足构建系统的要求。? PLC可选产品的全面性及序列化、规模化程度。? PLC自身产品的上下兼容性。? PLC产品之间的通讯方式、组网方式的可靠性、开放性及数据交换的速率。?提供编程软件的易用性、实用性及开放性、可靠性。?提供与第三方产品的无缝连接。? PLC产品升级更新的时间周期。?生产厂家的技术支持、售后服务的实时性和可持续性。?PLC产品应用的广泛性及用户满意度。PLC系统经过对招标技术要求的仔细研究，和对多家PLCT家的反复比较，我公司最终选用德国SIEMENS司提供的PLU品。德国SIEMENS一家全球性的企业，它致力于通过工厂自动化来帮助世界围的公司管理变化的过程，是德国第一批在满足了由国际标准化组织指定的最全面最严格的所有ISO标准之后,获得ISO9001®造商认证的公司之一。针对本工程的现场特点、系统规模和目前先进的分布式控制方式，考虑到系统的可靠性、易维护性、易扩充性、高性价比、结构的合理性以及招标要求等，在本系统中采用德国SIEMENS司的SIEMENS300列可编程控制器，结合SIEMENS络，能很好地满足招标要求。西门子电气公司作为全球电力与控制的领导者，拥有着悠久的历史和强大的实力，其业务涉及配电和自动化与控制两大领域，为能源与基础设施、工业、建筑及民用住宅等四大市场提供着系列齐全的优质产品、解决方案和服务。SIEMENS是具有强大处理能力的大型控制系统，可以满足大部分离散和过程控制的经济和灵活的硬件控制平台。SIEMENS统同时提供了IEC要求的全部5种编程方式：LD、FBDSFCIL、ST,将彳^统DCSfPLC勺优势完美地结合于一体，同时具备了强大的过程控制功能和离散控制功能。系统特点由于信息技术的飞速发展，自动化控制系统更加趋向于网络化、信息化，从前面的分析可以看出，不论是系统的实现方式、网络结构，还是对设备的选型，我们都力求使控制系统具有开放、全分布、可互操作以及管控一体化的功能，即集计算机技术、信息技术和自动化技术为一体，详细地说，系统的主要特点有：?采用分层分布式网络结构，并且网络协议使用了先进的生产者/客户模式来优化生产效率。生产者/客户模式不仅使系统配置能力得到无限扩大，而且免去了大量复杂的编程工作，从而大大提高了生产效率。?所有网络均为开放协议，而且都是国际标准，大大增加了用户选择产品的灵活性。设计方案所用技术及设备具有良好的拓展性和开放性；各子系统设计完整，子系统具有良好的兼容性、一致性、延展性和开放性、工艺及控制流程。?网络扩展性好、方便，仅在主干网上挂接所需要增加的I/O设备，便可由网络上任一相关的控制器进行控制而不影响整个网络通讯和其他系统。配置系统时，I/O点数、机架槽位的冗余量均已超过实际的 25%。?设计灵活，控制系统平台具有网络化背板结构、丰富的通讯能力。根据工艺需要，任一控制器可灵活组态控制网络上的任何 I/O设备，多个CPUT以共享本地和远程I/O数据。?系统具有完备的自诊断能力。PLCJ备对PL冰身和I/O均具有自诊断能力；工控网络和计算机网络的通讯系统均有检验和应答功能以及自诊断功能确保通讯传输中的正确性。?维护方便，所有模块均可带电插拔，即使 CP眼拔出进行维护时，系统的其他部分包括网络通讯仍照常工作（该CPUT控制的模块已被其他站的CP即态监控）。?系统均是故障安全预制，任何一个区域的主机故障只引起该区域系统的关闭，不影响其他设备的运行。?安全性设计，系统从编程到运行实行多层口令保护，保护系统免遭未授权操作以及应用软件遭到非法更改。?过程控制方式灵活多样，就地、手动、中央监管相对独立。?设备运行、过程控制、生产管理三位一体，保证数据的一致性。?计算机设置WATCHDOG防止程序“跑飞”。?系统设计了完善的电源系统（主、次极）、信号网络、设备等防雷和接地防干扰措施，保证人员安全和电气设备的安全正常运行。控制方式从系统完成的控制功能来说，系统采取三级控制层：就地控制、自动控制和中央监控。?就地控制具有最高的控制优先级，由就地控制柜或MCCE的控制按钮完成;?自动控制由现场PLC占的PLC空制器按照预先编制的程序对设备启停进行自动控制；?中央监控由操作人员根据进、出水水质和流量的变化，通过优化运行工艺，调整设备的运行状态，利用调度指令实现的控制策略。这样的设计使生产运行更加安全、可靠，如果上位机或网络发生故障，不会影响现场PLC占的工作，而且如果现场控制站PLCB现故障，操作人员也可以通过手动控制按钮完成设备的启停。对于某台具体的设备来说，它的控制方式根据控制信号的来源分为就地、远程两种方式，就地控制的控制信号来自设备旁的控制按钮，远程的控制信号来源于 PLC®场监控站输出的控制信号；中央监控管理站层的监控信号先通过网络传送至相应的现场PLC占，然后由PLC寸设备发出控制信号达到监控的目的。一般设备的监测参数主要有运行、故障、现场“就地 /远程”或“手动 /自动”转换开关位置指示，重要设备增加其运行监测参数提供更详细的工作状态，对于使用较频繁或有控制指标反馈的设备，PLC艮据参数设定值自动完成设备的开停，对不经常使用的设备，PL侬照中控室操作人员的指令工作，所有被控设备均具有中控室监控计算机的远方手动功能。当设备处于远程方式时， PLC寸所控的设备采取故障保护措施，设备处于手动控制方式时，由现场电气控制箱对设备采取故障保护，但是系统不论在哪一种控制方式，中央监控管理站都会监测到设备和生产的运行情况，出现故障报警提示，如果现场电气控制箱没有采取保护措施，系统将提示操作人员注意。这样，控制系统在保证现场设备自带小闭环控制系统相对独立的前提下，使检测系统、电气系统、小闭环系统与计算机控制系统协调，保证现场控制站能按工艺要求和操作规程实现设备运行自动化，中央监控管理站实现对整个生产过程的监测，统计分析及管理工作，达到无人值守的目的。系统配置说明系统结构预处理自动化控制系统的系统结构是基于环型的工业以太网进行设计的，系统的网络结构分别为基于TCP/IP协议的高速以太网。控制级以太网上有工程师站、操作员站、打印机等设备；以太通讯网络以光纤为基础，有取水泵站现场控制站、鼓风机现场控制站、增加泵房现场控制站、综合楼现场控制站；数据通讯 RS-485网上主要是电量测试仪、变频设备等。中心站配置1台计算机作为监控服务器，2台计算机作为操作员站，1台计算机作为工程师站，并配有1台打印机。每台机器都插有一块以太网络通讯卡用于通讯，建立在Windows基础上的GE1动化公司IFIX组态软件提供了功能全面易用的操作界面，操作人员通过IFIX实现对全厂生产过程、工艺参数和设备运行状态进行实时监控，并可通过其置的SQ散据库将数据进行存储，并通过厂级管理网络将数据送至管理网络进行数据分析、处理。工程师站是管理系统的主域控制服务器、文件服务器、数据库服务器、应用服务器。并且预留与外部系统的接口。系统配置系统共有5个现场控制主站，其中2#站由厂家配套供应，其他取水泵房现场控制站、增压泵房现场控制站以及综合楼控制子站以 siemens公司siemens300处理器模块为核心，配上相应的输入输出I/O模块、机架、电源模块、以太网通讯模块等组成现场控制站；根据各个站处理I/O点数的多少，预留25%勺余量，配置相应数量的I/O模块、扩展机架、通讯模块和电源模块等，具体配置情况见各站配置图。硬件设备性能一般规格标准认证：CSACE?工作温度：0〜60c存储温度：-40〜85c相对湿度：5〜95%（无冷凝）存储抗冲击：50G/11ms工作抗冲击：30G/11msPLC系统施耐德电气公司推出的世界上第一个通用自动化平台 Quantum1是具有强大处理能力的大型控制系统，可以满足大部分离散和过程控制的经济和灵活的硬件控制平台。SIEMENS300统同时提供了IEC要求的全部5种编程方式：LDFBDSFCIL、ST,将传统DCSfPLC勺优势完美地结合于一体，同时具备了强大的过程控制功能和离散控制功能。一套完整的PLC空制系统一般包含机架、CPU电源模块、通讯模块及各种I/O模块.SIEMENS30康列自动化产品提供可按系统要求配置的模块化结构，采用集散式的系统结构，体现集中控制，分散管理的控制原则，为每一种控制任务都提供标准的解决方案，系统结构灵活多样，能够对大规模的控制系统进行组态，以满足最高性能的应用要求。系统性能价格比高，结构坚固，能保证在恶劣的现场环境下可靠工作。同时，SIEMENS30原统安装和组态简便，适合于各种各样的场合应用，安装费用低，是您最有效、最节省投资的解决方案。无论是单个机架还是整个工厂围的控制系统，由于它可大可小、模块化的灵活结构，SIEMENS300空制器都可以达到您应用要求的最高标准。其高品位的性能主要体现在以下几个方面：使用高速的工业级控制器，扫描速率极高，大大提高了系统输入、输出速度；高可靠的系统，MBTF寸间达44年，世界上第一个采用双CPUB备冗余系统，使系统具有极高的可靠性；将通讯和过程控制等自动化技术紧密的综合于一体；中断处理与高速通断电路结合，使系统性能更高；CPU#储容量从256K字节至4M字节，能够很容易地满足最大限度要求的控制方案；逻辑解算和I/O处理时间更短，利于处理有高速需求的过程控制；高性能的浮点处理功能，使过程算法和数字计算以最优速度进行，利于过程的善和优化；电源、CPU及其它任何模块均可“带电插拔”(“HotSwap”)的设计，使故障维护时间减少到最小，提高系统的可靠性。结合预设“故障”状态和“带电插拔”功能，即使在 I/O模块发生故障时，也可在不影响生产的情况下，快速更换模块；在重要应用中，输出模块的输出点可预设“故障”状态，对于模拟量或数字量输出模块，用户能识别输出故障的状态，并决定是否需用控制器来停止运行。当输出模块发生故障时，用户可以选择输出为下列三种情形之一：全关断、保留故障发生前的最后值或转至预定义安全值；高精度模拟量 I/O，适用于过程的紧密监视与控制；强有力的连接能力，有上百个厂家通过Modbus或ModbusPlus接口实现了与SIEMENS30Q!勺连接。同时SIEMENS30陈歹U可通过PROFIBUSINTERBUSDEVICENETLONWORKS多种总线结构进行扩展。采用Modbus/TCP协议以Ethernet网方式进行快速、可靠的10M/S或100M/S的通讯。保证操作站与现场工作站之间的通讯快速、可靠和高效的进行；所有模块均可采用敷型涂层技术，可适用于腐蚀性极强的恶劣环境；绝缘电平高，恶劣电气环境下的抗噪声干扰性能好。PLC能在机架根据需要随意布置电源模块、输入输出模块和通信模块，而没有任何的数量和类型限制（在每个机架规定的数量围）。CPU真块CPUI元：选SIEMENS300歹I」的的控制器，离散量本地I/O输入/输出无限制、远程I/O可达31744输入和31744输出、分布式 I/O每个网络8000个输入和8000个输出，模拟量本地 I/O输入/输出无限制、远程 I/O可达1984输入和1984输出、分布式I/O每个网络500个输入和500个输出。SIEMENS3001动化系列CPU奠块是单槽控制器，包括执行存储器、应用存储器和通讯端口。所有存储器均置安装，组态无需额外的芯片或插卡。LED状态指示灯显示CPU*身及所有通讯端口的状态是否正常， 以便及时进行故障检修。SIEMENSCPU®用可擦写存储器技术，支持控制器的执行存储和指令集。这一最新的非易失存储器技术，在不更换存储器卡的情况下只需通CPUft理器为高性能32486位工业级别微处理器，带有后备电池的 SRAMf以在控制器断电的情况下保存应用程序和数据。支持实时的多任务操作系统，处理速度要求每千字节指令字处理速度不超过 0.05毫秒。可靠性：所有 I/O模块均可带电热插拔；提供防爆的本质安全型模块和符合美国军标的表面涂敷涂层模板，能有效抵抗酸碱环境腐蚀；输出模块提供故障状态预设置功能；I/O方式：本地 I/O，远程I/O、分布式I/O；CPUS字长为32位，支持浮点运算、支持全部的数字量和模拟量，具有在线维护能力，存容量 2MB；CPU支持带数据时间标签的功能以及数据存储功能，保证在网络出现中断的情况下，系统仍能保证数据的完整性。网络和通讯：提供 10/100M自适应TCP/IP以太网接口模块，支持光纤双环冗余。同时支持通用的网络设备，如:CISCO、Dlink、3COM、Hyes等。提供多种控制系统和仪表系统的接口模块，如：Profibus-DP、Interbus、ASCII、Lonworks、HART等接口模块；处理器具有很多的控制和运算功能，包括开关量、数字量、脉冲量、模拟量的输入和输出，计数器 /定时器，中断控制，高速计数，逻辑运算，算术运算，函数运算，数据转换，数据保存，模糊控制、传送和比较，PID调节等；CPU具有自检和故障诊断功能，具备瞬时掉电后再启动的能力，时钟有掉电时的支撑电池；具有操作权限和口令保护功能；并且具备可更换的锂电池和非挥发存储器的双重程序后备保护功能；PLC系统平均故障间隔时间（MTBF》50000h;PLC变成支持梯形图、语句表、功能化图、结构文本语言、顺序功能流程图等多种编程语言；符合IEC6113标准；PLC具有逢变则报的功能，以确保在实际数据传输过程中对于系统的更新和快速响应的时间。也就是PLC不经数据中心的数据请求即能直接送出有变化的、所需要的重要数据；其具体性能参数如下：处理器/时钟速度 Intel48666MHz

RAMfr储器RAMfr储器2M?程序寄存器 548K65535ModbusPlus接口Modbus接口 2ModbusETH®口1?本地I/O（主基板）最大I/O字无限制?最大I/O基板数?最大I/O基板数无限制?每站最大I/O字64入和64出31?最大远程站分数电源模块31电源模块为每个背板和模块提供电源，其额定工作电压为交流：100V-120V/200V-240V,波动围为：85V-132V/190V-264V,输入额定电流在交流 110V时为1.7A,220V时为0.5A,遵从IEC1131-2标准。最大有功输入功率为35W可提供5V、24V电压输出。每个电源模块给电池留有一个插槽，电池可为处理器的部RAM%电,以保证PLC掉电时，可以存贮数据。当电池需要更换时，电源模块前面板上的 BAT灯（红色）会传递这个信息。其主要性能参数如下：?工作电压：100-276VAC?频率围： 47-63HZ? 工作温度：-10-60摄氏度模拟量模拟量I/O模块掉电延迟：13.5ms输入输出模块SIEMENS自动化产品系列支持所有围的高性能 I/O模板与各种设备接口，所有SIEMENS。模板都藉助与STEP5.5编址和“映像”，允许任意的模板安装于任意的槽位，而不必考虑模板的类型。任意 I/O模板所有的组态参数都包含在 I/O映像组态画面中。从而无需手动设置或特定的梯形图逻辑来组态和读取模板。一旦配置完成后，系统中的软件能够检测一个模板时候丢失或是损坏，并在控制器对此作出标志，任意模板上的LED也用于辅助故障的排除。在模板和端子排之间的键控条选件，保证现场接线和模板的正确匹配。不论你的要改进空间的利用、减少设备成本、提高性能，还是与 HMI和主计算机的连接，SIEMENS®有合适的I/O体系结构与之相匹配。将这些不同的 I/O体系结构与SIEMENS®广泛的通讯选件相组合，就能配置和安装出最佳的控制系统满足最复杂的控制要求，无论何时你需要扩展时，SIEMENS^具有能力去实现。具有高度灵活性的SIEMENS300产品能够满足任何行业的各种控制需求。SIEMENS可以使用本地直接扩展，或通过由同轴电缆、双绞线及光缆连接的远程和分布式 I/O结构。使用同轴电缆的RIO网络，其通讯距离可达 4.5公里，采用光缆可达 10公里以上。广泛的I/O选择围：设计灵活?I/O连接可选择：本地 IO,RIO,DIO,Momentum?提供现场接线的灵活性?分布的I/O：降低系统实施费用?系统硬件模块均配有防尘的保护盒，可在线热插拔，并且可以有明显的标签；?远程IO：覆盖大围的物理区域?升级：保护已安装的系统SIEMENS300PLC勺模才H量I/O模块根据模块类型不同有一个25路SUB-D®接器、两个25路SUB-D连接器或一个端子板。在SIEMENSE置时，除了预留给电源模块的位置外，可安装于机架的任何位置，模拟量通道的最大数目依赖于所用的处理器类型。模拟量输入模块有 4通道、8通道、16通道等各种类型可供选择、模拟量输出模块有4通道、8通道两种类型可供选择，采用螺丝端子连接的模拟量 I/O模块其外形如图10-5所示。模拟量输入模块有热电偶、温度探头输入模块和公共高电平输入模块。热电偶、温度探头输入模块可提供多种量程输入，如0-10V、0-5V、1-5V、4-20mA0-20mA外部并联供电、B、J、K、L、N、RST、U热电偶、Pt100、Pt1000温度探头。公共高电平输入模块提供的多种量程输入包括电压（ 0-10V、0-5V、1-5V）电流（4-20mA0-20mA）。其主要技术参数如下：? 输入点数： 16点（用于电压和电流测量）TOC\o"1-5"\h\z? 额定电压： 24VDC?反极性保护： 有?部/外部隔离： 有? 差分输入： 有?输入围：4—20mA和1—5V等? 支持带电插拔? 开路检测功能以及故障锁定功能其主要技术参数如下：? 输入点数： 4点（用于电压和电流测量）?额定电压：24VDC?反极性保护：有?部/外部隔离：有?差分输入：有?输出围：4—20mA和1—5V等?支持带电插拔?输出过载保护功能以及短路保护功能人机界面SIEMEN繇列人机界面系统包含多种尺寸规格的,能够更好的满足客户的多种要求，我们选用的10.4英寸带有32MB的存储容量以及512KB的掉电备份，带有多种通讯接口，如：USB以太网口，CF插槽等，能够很好的满足客户的需求。其主要参数如下：主要信息围产品或组件类型 带键盘的高级触摸屏面板显示类型 背光彩色TFTLCD显示颜色 65536颜色显示器分辩率 640x480pixelsVGA显示器尺寸 10.4英寸软件种类 配置软件软件授权 VijeoDesigner操作系统 Magelis处理器名称 CPURISC处理器频率 266MHz存说明数据的备份SRAM512Kb锂电池存应用闪存EPROM32MB

存说明集成连接类型电源可拆卸螺旋接线端子数字输入可拆卸螺旋接线端子COM2串行RJ45RS485<=187.5集成连接类型kbit/s西门子MPI(187.5kbits/s)COM1用行针型SUB-D9RS232C/RS422/RS485<=115.2kbits/s音频输出可拆卸螺旋接线端子3数字输出可拆卸螺旋接线端子2USBA型主端口(V1.1)ModiconM340®线端端口通信EthernetTCP/IPRJ45抗静电放电4抗静电放电4kVIEC61000-4-2级另3断流器尺寸补充信息285(+/-0.4)x309断流器尺寸补充信息285(+/-0.4)x309(+/-0.4)mm触摸感应区1024x1024触摸屏模拟量背光寿命50000小时亮度8级触摸屏对照8级触摸屏字符字体ASCII(欧洲字符)中文(简体中文)日本(ANK,Kanji)国(繁体中文)Us额定电源电压触摸屏模拟量背光寿命50000小时亮度8级触摸屏对照8级触摸屏字符字体ASCII(欧洲字符)中文(简体中文)日本(ANK,Kanji)国(繁体中文)Us额定电源电压24V直流电源外部源电源电压限制19.2...28.8V瞬间峰值电流<=30A功耗30W动态功能键符号数18带LED静态功能键数量12有LED与标签静态功能键数量SERVICE钥匙数量 8字母数字键数量 12就地信号 1LED(绿色或橙色)用于正常操作或背光故障页数 受置存储容量的限制可下载协议 Uni-TETelemecaniqueModicon第三方协议SiemensSimatic第三方协议RockwellAutomationAllen-Bradley第三方协议OmronSysmac第三方协议MitsubishiMelsecModbusTelemecaniqueModiconModbusTCPTelemecaniqueModiconModbusPlusTelemecaniqueModiconFIPWAYTelemecaniqueModicon实时时钟 置存储器类型集成槽型号Ethernet端口产品安装1个存储器类型集成槽型号Ethernet端口产品安装1GB)对1个现场总线通信卡(DeviceNet,ProfibusDP)10BASE-T/100BASE-TX齐平安装FrontmaterialAluminiumalloy机柜材料PPT标志CE宽度296mm高度332mm深度环境72.7mm固定模式12弹簧火通过4个螺钉夹抗瞬时断电 <二10ms标准 CSAC22-2No14EN61131-2FCCA类IEC61000-6-2UL1604UL508产品认证 CSA,1类2部T4ACSA,1类2部T5C-TickCULusUL,1类2部T4AUL,1类2部T5工作环境温度 0...50°C存储环境温度 -20...60°C相对湿度 10...90%无冷凝海拔高度 <2000mIP保护等级 IP65（前面板）符合IEC60529IP20（后板）符合IEC60529NEM舫护等级 NEMA4X前面板（室使用）抗冲击 15gn用于11msconformingtoIEC60068-2-27抗振动 3.5mm符合IEC60068-2-6（f=5...9Hz）1gn符合IEC60068-2-6（f=9...150Hz）抗电磁域 10V/m符合IEC61000-4-3抗快速瞬时 2kVconformingtoIEC61000-4-4级别3网络交换机MACH列交换机，包含16款全新的交换机，有4、8、10、16、24口多种选择，能够更好的满足客户的多种需求。其中2款是千兆以太网交换机，能够满足通讯任务繁重的应用需求。全新系列的管理型交换机能够支持单模/多模光纤或双绞线介质，采用光纤通讯，最远节点距离可达72Km而且所有交换机的任何端口均可经配置组建冗余环网，这样就允许客户将双绞线网段和光纤网段整合，组成统一的环网。其具体参数如下：?安装方式：即插即用，可用于环网冗余解决方案中；?可网管式工业以太网卡轨式交换机?通信接口：两对光纤SC接口，2个以太网RJ45接口；?冗余时间：小于 300ms；?光纤接口：10/100BaseT(X)(RJ45),100BaseFX,SG多/单模;? 工作方式：10/100M,全/半双工，自动侦查MDI/MDI-X;?工作电源：冗余双直流电源输入；?报警方式：电源故障、端口中断，可由继电器输出报警。操作站根据招标要求和计算机的性能指标。用美国DEL公司的Vostro成就260散塔式台式计算机作为监控操作员终端和工程师站。其主要性能参数如下：?处理器：i5-2400;4Gb存；支持3D图形处理；?硬盘：1TB;DV必J录机；? 22"TFT-LCD,1600x1200以上；? GT4200显卡；10/100Mbps?以太网接口，RS-232接口处理器：?其它：标准键盘，双按钮光电鼠标，电源线，说明书，保修卡，驱动光盘?工作湿度：20-80%?存储温度（C）：-40-60?存储湿度：15-90%UPS电源系统为了更有效地保障数据不流失和避免外部干扰，确保污水厂的生产和管理系统的工作连续性，保证网络的通讯，系统选用了美国AmericanPowerConversion公司的SURT-UPS列电源，为系统提供这种可靠性和稳定性。美国AmericanPowerConversion（简称APC公司是全球最大的UPSF业供应商之一，主要致力于电源保护系统的设计、开发及制造，在技术的领先性、技术的可靠性、产品工作性能的稳定性方面具有绝对的优势，拥有多项ups亍业世界第一，如首家拥有智能化UPS单机热插拔*K块化设计的UPS热更换冗余本K块化设计的SURT-UPS源阵列、Delta逆变技术的Silcon系列UPS?。除为用户提供高可靠的产品外，AP公司的技术与服务支持也为其 "网络不间断 "电源保护解决方案提供了坚实的后盾，服务容包括现场快速响应服务、 7x24不间断800技术支持、网上在线服务站、远程监控服务、客户培训服务、客户关系中心、大客户俱乐部等措施， 2001年三度蝉联CCIDt布的2001年中国UPS1户服务满意度调查"最佳用户服务满意度奖”，并同时囊获了“最佳现场服务奖"和"最佳支持奖”，AP公司的特点和优势在于：?全球一体化方案-全球用户都可以方便快捷地获得APCT最佳"电源系统、管理和服务解决方案，无论是桌面系统，还是数据中心或是企业，都可以得到可靠的服务与保障；?财政力量--APC连续增长的销售额和收入，使得AP诚为IT界活跃的合作伙伴；?有效的生产机制--在全球主要地区设立了生产基地，从而能够及时为其各地用户提供最新产品；?革新性的产品--APC的硬件设计满足了用户的真正要求；?精密的电源管理软件 --APC的软件队伍设计出适合业界领先的操作系统和服务器管理平台的电源管理软件；APC的UPS"品广泛应用于计算机网络、通讯、军事、航空航天、金融、医疗、能源、交通等领域，是Novell、微软、旧M、HRSun、联想、华胜等世界知名大公司的全球战略合作伙伴，在全球拥有 400万用户， 中国客户中包括中国建设银行出纳子系统 、中国人民银行、中国工商银行、中国投资银行、中国农业银行、国家信息产业部、市公安局、外交部、太平洋保险公司、浦东国际机场、财政部计算中心、铁道部、中国电信、沪杭甬高速公路、民航空管系统、中银万国证券等。 APC的UPS"品在全球围荣获了150多个奖项，如PCMAGAZINEPCWEEKBYTELANTIMESCOMPUTERWORLD些权威杂志的奖项。SURT-UPS列为小功率在线互动式UP的源，性能卓越，特别适用于保护服务器、数据中心、网络等关键设备。主要的性能优势体现在以下几个方面:?具有全天候EMI/RFI滤波器防止线路噪音造成数据错误、Smart-AVRt负载匹配自动纠正低/高电压避免不必要的电池供电、紧急电池后备和浪涌抑制保护等功能；?在线互动式设计比在线双向转换UP系统性能更强，滤波性更好，可靠性及效率更高；?CellGuard智能电池管理使用快速充电技术、自动电池、电路测试及高级诊断等功能，自动增加电池寿命，增强系统可靠性，可以自行更换电池；?UPSK级管理及诊断PowerChute?plus软件为网络管理者提供远程UPST理及环境/电源监测功能，在电池耗尽前会安全的存贮数据并关闭网络操作系统，配置 UPS寸事件的反应时有极大的灵活性。?配置现场布线错误指示灯、LED指示灯及有声报警、负载及电压计和自动诊断性测试保护。根据用电负荷和供电系统的可靠性，对UP比源性能指标作如下选择：容量：1KVA/3KVA,后备支持时间为60分钟结构：落地、封闭、柜式结构输入电压：220V 10%、单相、正弦波输出电压：220V 5%、单相、正弦波频率：50Hz或60Hz波形失真：<3%功率因素：97%噪音：1KVA<42dB3KVA<53dB便携式编程计算机根据招标要求和计算机的性能指标。选用美国 DELL公司的InspironTMD830第记本电脑。性能指标与技术参数如下：?处理器：Intel迅弛(2.6G),二级缓存：2MB?存：DDR2048M?硬盘：320GB?光驱：置，32倍速DCDROM?屏幕尺寸：14.1寸?显示屏性能：XGA1366x768分辨率?显示卡：独立ATIMobilityRadeon9600 ,32M?通讯：56KMODE;M置10-100-1000M网卡；802.11b/g无线网卡，卜DA红外模组?音频：集成的16位SoundBlasterPro-兼容立体声音频；2声道?输入输出：2个USB2.0;2个TypeII;置SR红外线接口，并口，串口，VGA接口，S-VIDEB口,RJ11,RJ45,麦克风，声音输出孔，AC6源插孔?重量：约2.3Kg?电池：8节锂离子电池?操作系统：WindowsXPProfessional控制箱柜现场监才S站的CPUS制器、I/O模块及相关设备均安装于PLC空制柜中，怡富公司一家专门从事生产控制柜的公司，生产优质的控制箱体及附件系列、电子元件安装箱体及附件系列、箱柜温控和机器制冷系统及附件系统、配电组件及附件系列、数据通讯箱体及附件系列、户外箱体及附件等系列产品，产品几乎覆盖了全球的所有行业，如机器制造、IT、电力及配电、电子、化工，汽车业和航天业等。根据标书的要求和现场实际情况，现场监控站PLC巨为冷轧钢和不锈钢外壳的箱体系统，该箱体在一流的工业控制方面经受过考验，获得国家的多种品质证书，在从食品工业到造船工业被广泛应用，以下是所选用的箱体和主要附件的介绍。控制柜：落地式，尺寸2000*800*600mm前后开门，柜体采用优质冷轧钢板(室外柜采用不锈钢板)制作，箱体框架为其专利产品九褶型材，门厚度2mm后箱板厚度1.5mm安装板厚度3mm，防护等级为IP56,颜色为浅灰色；箱体框经防水浸蜡底漆RAL704处理，门、后箱板及顶板经防水浸蜡底漆、粉末涂层 RAL7032R纹状饰面，安装板镀锌。超扁风扇及过滤器SK设计独特，美观、功能好、安全，可以采用排风或吸风的方式，通风栅口装雨蓬可以防止有害的化学物质以及潮气入侵，与密封的框架以及精细过滤器一起，可以达到按EN60529/10.91标准的防护类别IP54,百叶窗格栅上的凹陷式手柄方便了过滤毡芯的更换， 特点是噪音小、不用TOC\o"1-5"\h\z螺栓快速安装、特别扁平的隔栅，所选择型号的空气流量 180立方米/小时。光源系统：标准灯，14瓦、电压230V、50Hz,用插座和插头接通，无需将导线接在接线柱上，可以和门位开关联动工作， ，j灯光的光束能准确调到所需要的地方。 ]J此外，PLC巨体上配有手柄和锁，带锁、门和孔盖加装橡胶或软橡皮固定，达到通风、散热、风扇故障报警输入、照明和密封的效果。柜设备主要有全套PLC空制器、24V直流电源、中间继电器、避雷器、指示灯、自动空气开关、照明灯、风扇、接线端子、汇线槽、电线等，所有元器件均符合IEC、ULCSANEMADIN等标准，为质量、性能稳定可靠的产品，如接线端子及其标记采用德国德米勒的SA陈列产品、空气开关选用T虫司的C45F#。在标记方面,所有箱柜都粘帖有铭牌，标明生产厂家、设备名称、型号、主要参数、生产日期等标记；所有的输入/输出端子排及每个端子都配有标记号；输入/输出电缆及每根电线、每个部/面板元件的标记都是用专用印字机打印的不褪色、清晰的标号和标记。柜布局合理，电线按功能排在不同的线槽，所有柜外接线都先通过柜体端子排，敷设线安装整齐。系统软件组态软件IFIX基于PC+PLC空制模式下的净水/污水处理厂控制系统，PLC主要完成数据采集、过程控制执行、联锁保护等功能。而作为操作站的 PC机除提供友好的人机界面外，还需要有实时处理大量数据的能力；提供各种复杂的控制算法、趋势分析、报警管理及报表生成等功能，并能根据工艺要求对现场设备状态作出调整。这些功能的实现依赖于组态软件的选择。目前国外许多厂家推出了各式各样的基于 Windows2000/XP环境下的组态软件，其基本功能小异。但在系统开放性、可靠性、处理能力及提供硬件设备接口种类上还是有较大的差别。经过综合比较分析，结合过去的工程经验，推荐使用美国 GE公司的IFIX组态软件。IFIX组态软件，享用与西门子公司自动化产品兼容性。两者的完美结合为不同行业的用户提供了完整的控制系统解决方案。该产品主要特点如下：它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。通常可以把这样的系统划分为控制层、监控层、管理层三个层次结构。其中监控层对下连接控制层，对上连接管理层，它不但实现对现场的实时监测与控制，且在自动控制系统中完成上传下达、组态开发的重要作用。尤其考虑三方面问题：画面、数据、动画。通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为试验者提供了可视化监控画面，有利于试验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利的生成各种报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据功能。应用软件一个计算机监控系统，不仅需要选择高质量全面 PLU品和组态软件，而且还应根据用户实际需求进行系统应用设计，特别是控制、管理功能设计。完善的功能设计可以保证：?完全安全的自动化系统，提供 100%的数据完整?精确地监视和控制所有的过程、设备和资源。?在问题出现之前调整生产状况，避免增加消耗。?最大化提高工厂的效益，更有效地利用资源和人员，增加生产率，减少消耗和浪费。在企业的各个层次共享数据，帮助各层次管理人员更快更好地作出决策，使企业能更快速地对市场需求和生产条件的变化作出反应。中心站功能描述中心站(中控室)计算机监控系统的主要功能是实现对整个水厂的 SCAD徽据处理、报警、历史数据保存和分析、数据 WEBi理、优化调度及水厂信息管理应用等功能，并将数据以友好的图形界面提供给用户，实现本地数据的备份以及生产数据的存储和共享分析功能。中心站建立在“开放”体系的网络环境上，使系统易于扩充和升级，所用的技术规都是公认的并可以公开自由采用。中心站系统由SCADA1块、历史数据存储和接口模块、报警处理模块、 WEBt理模块、客户端终端服务处理模块、通讯处理模块以及对外数据接口处理模块组成。这七个功能模块一起构建了中心站系统的所有功能。SCADAK块♦SCAD颜块功能描述SCADAg块是整个中心站系统的核心软件，其主要功能描述如下：采集水厂各个监控子站的实时生产数据，生成实时数据库，建立整个水厂的SCADAt据服务器。对系统采集的实时数据进行分析计算，提供分析计算结果。3)对采集的实时数据进行分析，根据工艺要求产生 SCADAI警信息。读取历史数据库的数据，对历史数据进行直观显示，为用户提供历史数据的访问界面。综合处理实时数据和历史数据，提供实时数据和历史数据的查询画面和显示画面。并提供实时报表和历史报表的显示接口。6)建立SCADAS控系统双备份，提供系统冗余功能，保证系统不间断监控。对监控系统实施权限管理，不同权限赋予不同的操作界面和操作功能。实行系统的多级密码保护，确保系统和数据的安全。运用开放系统的图形窗口技术 ,提供友好的操作人员界面 ,支持三维图形 ,工程师、程序员可在线修改和编缉画面。♦SCADA5控画面SCADAg块提供如下所述的监控画面，以实现上述的功能。每幅监控画面均由页头、页脚和主页面组成。页头显示画面的名称、系统时间以及系统当前的操作员名称，主页面显示画面具体的监控容，页脚包括报警情况列表条和画面切换按钮。报警情况列表条包括报警值、报警级别、报警状态、报警时间。操作人员可以通过这些信息了解系统当前的报警状态，并能通过右键点击报警条中的报警快速地调用与本报警有关的画面，以查找故障原因的详细资料。下图为本技术响应方案为项目所作的一个监控画面的例。全厂概貌总显示画面显示各车间监控子站在地理上的相对关系；显示各车间监控子站的通信状态以及主要的生产及工艺参数；点击各个车间站的示意图符，可调出各车间子站的主要监控画面。工艺流程总显示画面图形化显示全厂的工艺流程；显示各个工艺流程的主要生产参数、工艺参数以及生产状态；点击各个工艺图符可调出相应工艺的监控画面。监控系统主画面该画面把操作员级的所有工作都放在一起，每一部分除有文字标注之外，还把各部分的容通过图标的方式显示出来，这样只需轻轻一点，就可以随时准备开始做任一工作，主要的目的是把系统的功能一目了然放在一个视野中。该画面可以根据操作人员的分工和权限进行个性化的调整。全厂信号汇总画面以表格的形式显示全厂所有监控子站的主要的生产数据，方便操作人员 纵览全厂的生产情况；表格中以不同的颜色区分不同的状态值，力求直观，一目了然；表格中提供进入相应监控数据子画面的。报警一览画面◊动态显示系统中各个监控子站的所有报警的产生情况， 包括报警的时间，报警确认的时间，报警消失的时间，报警的优先级别等。◊以不同的颜色区分不同的报警，通过右键点击相应的报警，可以进入该报警的监控子画面；◊实时统计并显示系统总的报警数目以及总的的未确认报警数目。◊实时统计并显示系统各个车间的各种类型的报警信息统计，并显示。◊提供历史报警的查询条件输入和查询结果显示界面，并提供查询结果的 查询功能。生产曲线画面提供历史数据的曲线显示，可在该画面中动态选择和删除查看的生产曲线；预计将在该画面中将有1000多条生产曲线供选择和显示。画面中将对这些曲线按照水厂的车间进行分类，提供列表供操作员选择。操作员可以将多条不同类型的曲线同时显示在画面中进行观察；曲线的时间轴和数据轴可以动态改变；可以改变查看曲线的颜色；可随意改变查看曲线的开始时间，需要查看几年前的曲线都非常方便；可以将需要的曲线直接打印输出；可改变曲线的采用点密度；可随意放大和缩小曲线；可在曲线上显示曲线中点的准确数值和采用时间。系统菜单画面提供系统SCADA1块的管理功能，主要包括安全权限管理、SCAD周已置管理以及实时数据库管理等功能；提供报警模块设置界面的接口；提供通讯设置模块设置接口；提供历史数据记录设置接口；提供对整个系统运行状态的监视。系统权限管理和设置画面◊系统权限分为四级(具体实施可根据用户要求增加权限级数)：参观者、操作员、工程师、管理员。各类人员的权限由其所在组和其个人的权限容而定。权限容有数据库更改、报警限值的设定、系统的开停机以及每一台设备的操作、每一个工作区域的进入、安全区域的设定等等。一般来说，参观者只能浏览系统的相应画面，不对系统具有任何的控制功能，系统权限最低；操作人员在参观者权限基础上增加了一般的控制权限， 但对某些控制也做了限制;工程师在操作人员权限基础上增加技术参数的设定权限和更多的控制功能；管理员具有工程师的全部权限外，还拥有档案编辑、操作记录查阅、设置安全权限以及控制整个系统的运行状况等最高的权限。◊该画面具有建立新的操作员、删除操作员、修改操作员密码、修改操作员权限等功能。(9)各个监控子站监控画面在本技术响应方案中，我公司提交的车间子站监控画面，将通过改变颜色、位移、填充比例以及隐化、闪烁、动态数值显示等方法来实现各种设备、设施的运行状态显示，同时显示工艺主要指标和控制回路的控制参数，可以根据工艺或生产的要求，修改控制回路的设定值。随时查询单台设备的监控画面，以了解该设备的工况。历史数据存储和接口模块历史数据库模块为系统搭建一个功能完善、检索方便的历史数据库。该模块能帮助用户完整且实时地采集生产过程数据、经济且海量地保存数据，为管理者提供全面可靠的水厂生产历史资料，帮助管理者进行决策。系统历史数据处理的结构示意如下图：历史数据存储和接口模块主要包括两个部分，对于不同的数据分别建立了 KingHistorian历史数据库和SQLSERVE氏系型历史数据库两个数据库。这样搭建数据库的目的是为了实现两个数据库之间的优势互补。 KingHistorian历史数据库采集速度快，数据压缩比高，有利于对生产仪表模拟量数据的高速和高压缩性的采集，具缺点是对事件型历史记录记录效率不高。SQLSERVE卡系型历史数据库处理事件型历史记录记录效率高，查询方便。其缺点是对模拟量快速记录的效率不高，而且数据压缩性差。对系统建立的两种数据库分别说明如下：（1）历史数据库模块一一生产数据历史记录高速及高压缩记录系统对水厂生产中的主要生产数据进行秒级（最快可以达到毫秒级）的不间断快速记录。这些数据主要来自水厂各个车间中各种水表记测量的模拟量数据（例如水位、电流、电压等）。快速准确而且海量的记录这些第一手的生产数据可以提供给水厂管理人员最全面的水厂生产数据。SQLSERVER系型历史数据库模块一一事件触发的事件及报警记录SQLSERVER系型历史数据库记录的容主要包括：系统中全部的报警调度命令设备操作事件和车间运行事件挂标记牌操作（如检修状态、遥控禁止状态等）修改设定值各种操作信息，包括操作的日期、站点、设备等数据。报警的确认和删除SQLSERVE成系型历史数据库中的历史数据都是事件记录，数据只在事件产生时记录，应此数据量相对较小。SQLSERVE氏系型历史数据库通过模块建立的数据接口建立与SCADA1块之间的联系。SCAD顺块负责捕捉系统的事件并将事件显示，同时将事件送到SQLSERVE氏系型历史数据库中进行记录。模块还为用户建立事件历史数据查询的接口，通过 ODBC1口以及ADO寸象，建立方便的查询方法以及事件历史数据的历史报表（日报，月报以及年报等） 。使用SQLSERVE成系型历史数据库生成的水厂生产管理报表见第2.4.3节的相关报表。系统结构说明如下：历史数据库模块根据需要保存整个水厂长时间的历史生产数据，并可对保存的历史进行分析处理。通过该软件，水厂生产人员和领导可以很清晰的看到水厂在一年甚至几年间的生产情况及设备运行状况。这些可靠准确的数据以及由这些数据绘制的图

表和由这些数据所生成的报表，将能很好的帮助水厂领导做出准确的决策报警处理模块报警处理模块负责整个系统的报警管理，主要功能描述如下：在SCAD梗块中根据用户的要求产生各种报警信息。将SCAD梗块中的产生的报警信息记录到使用SQLSERVE建立的关系型历史数据。记录的每条报警包括的容有：报警信号名称、报警类别、报警产生时间、报警结束时问、报警确认时间以及报警级别等信息。报警信号的形式：产生报警信号后，监控中心有报警指示、电脑语音提示，计算机显示屏上有指示灯显示。重要故障信号，还将直接通过通讯工具（如、手机）分级通知相关人员；语音及短信息报警功能。语音及短信息报警应用软件分析系统的报警情况，根据用户定义的报警有效规则，获取SCADA1块产生有效的报警信息，通过语音及手机短信息的方式，通知值班人员。具体说明如下：使用SQLSERVER立关系型数据库，实时记录SCADA真块产生的报警信息。语音及短信报警程序通过该关系型数据库实时读取报警信息。.CCA.rA 1女I十口注.、」女I --. .- . ....CCA.rA 1女I十口注.、」女I --. .- . ...允许摩CADA义刷优先权痴勺北警组前值班人员在值班时阿（每不如另而以4多位林虬根尔用43卷双的总警次阚M报接口接口拨号程序电话短信息允许用户选择报警方式：选择语音或手机短信息或两者都选；允许用户定义报警失败时间，可以实现每人的报警失败时间都不同。具备自测试能力：系统能对语音及手机短信息设备有效自检，发现工作异常时能向值班人员及管理人员报警。能从生产监控系统所产生的报警信息中有效过滤：对值班人员已确认的报警及某些瞬时超过报警值但符合用户定义无效报警规则的报警信息不产生报警。记录所有短信息及语音报警的工作状况，并提供报表供用户分析、管理使用。在语音报警时，通过语音合成技术，实现对报警信息详细容的人声语音播放。具有良好的报警扩展性，可以很方便的增加和删除报警信息。能有效确认值班人员收到语音及手机短信息报警。能实现用户远程安全可靠地连接系统，进行远程监控 。-报警信号的处理 :报警信号由操作人员确认处理后复位。监控中心可以复位监控中心的声光，并可禁止声音报警提示。用户可以根据需要设定各种生产信号产生报警的条件。通讯处理模块通讯处理模块主要处理SCADA5控系统与水厂各个车间PLC的通讯。SCADA5控系统与车间PLC通过厂区局域网相连接，SCADA（统通过IP寻址方式与PLC通讯，通讯的协议采用TCP/UD初议。SCADA5控系统与每个PLC从站的通讯可以并发执行，不会互相影响。SCAD屋用POLLING^式与从站通讯，POLLING勺时间由通讯处理模块设定。通讯处理模块还负责通讯数据的校验和重发处理功能,通讯处理模块为 SCADAS统与PLC的正确通讯提供保障。人机界面图形设计人机界面的图形设计目标是详细、快速地在线显示所有过程和设备的实时状态，据此我们设计了如图I12.2所示的画面结构，画面主要通过文字、表格、图形、曲线、三维图形及报警等方式显示生产过程和设备的运行状态，切换速度小于 3秒。为了方便操作人员对画面的快速调看和及时了解生产过程的运行状态，在每一幅画面都会具有一些共同的窗口和功能，如下所述：?报警栏窗口在屏幕的底部设置综合报警栏，系统自动把现场发生的故障和操作员的操作记录实时显示。当故障报警消除则自动删除记录。该功能确保操作人员能及时了解生产过程中发生的任何故障信号，从而及时对可能存在的设备事故隐患进行预处理。?菜单除了单体设备工艺图之外，每一幅图都有菜单显示使操作人员以最快的速度监控所需的生产过程和设备，菜单容一般包括工艺流程的主要生产过程、生产数据、监控系统具备的主要功能等。?严重故障报警窗口根据报警级别的设定，对于严重的故障报警，除声音提示之外，系统自动弹出“严重故障报警窗口”，等待操作人员确认。如果在规定时间没有人响应，系统自动记录操作人员行为，并把故障转入报警栏和报警总汇中。?监控系统主菜单该画面把操作员级的所有工作都放在一起，每一部分除有文字标注之外，还把各部分的容通过图标的方式显示出来，这样只需轻轻一点，就可以随时准备开始做任一工作，主要的目的是把系统的功能一目了然地放在同一个视野中。该菜单可以根据操作人员的分工和权限进行个性化的调整。全厂概貌图全厂概貌图主要用来表示各车间地理位置的分布。它的功能不仅仅是把全厂的概貌体现出来，而且还能通过人们最容易接受的检索方式 -地理位置直观地进入到所要监控的设备。工艺流程总图工艺流程图就是将各个工段按照污水处理工艺控制流程的方式连接在一起，并且把一些重要的设备运行状态和控制回路中过程变量与设定值的偏差动态地表现出来，不仅可以达到检索的目的而且也能了解此时重要过程的运行状况。施工组织设计工程情况概述为了保证该项目自动化仪表及控制系统顺利施工、竣工并正常、可靠、优质的运行，我们为业主提供完整的工程施工方案，并将为业主提供最及时、全面的服务。水厂自动化控制以及仪表系统包括控制系统二次设计、设备成套供货 （包括PLC空制器、仪表系统、低压配电柜、控制柜、计算机、服务器、打印机、 UPS1源及相关设备、各种通讯、设备信号电缆等 ）、相关设备安装和通讯电缆（光缆）、设备电缆的敷设、PL编程、应用软件开发、系统调试、应用培训及系统投入运行等容。该工程具有技术先进、自动化程度高、工期紧、质量要求高等特点，因此，我公司将针对这些特点进行科学的施工组织设计，制定合理的施工计划，做好施工的技术、人员和物质材料等方面的准备工作，组织流水交叉作业，加强与各有关供货及施工单位的有效协调及配合、合理调度资金使用，确保人力和物力的平衡调配，建立和严格贯彻执行质量保证体系，严格按照规和标准施工，尊重业主，服从监理工程师的意见，认真做好施工各种记录，确保优质高速完成本工程。技术规标准本公司选用及制造的仪器设备均符合最新的国际标准且都取得相应质量认证，所选产品以及自控、仪表等设备的安装最少符合下面所列标准之一：GB 中国国家标准IEC 国际电工委员会ISO 国际标准化组织SI 国际单位制同时该控制系统的设计、制造、安装、调试、验收等还严格参照如下的技术规：IEC1131-3国际可编程控制组态语言标准EN50082 通用抗干扰标准IEC60068 环境测试IEC60127 小型熔断器

IEC60255IEC60381IEC60255IEC60381IEC60605IEC60625IEC60793IEC610000IEC61131IEC61158IEC61312IEC61643IEE802.4ISARP55.1GB8566GB9385GB12706.1~-93GB/T15972.5-1998GB/T3091-93GB75353-87GBJ93-86GBJ131-90GBJ93-86GBJ131-90GBJ303-88GBJ126-89GB50185-93GB50235-97GB50231-98用于过程控制系统的模拟信号设备可靠性测试可编程测量仪表光导纤维电磁兼容（ EMC）可编程控制器用于工业控制系统的现场总线标准防止雷击电磁脉冲低压浪涌保护装置令牌传递总线送取方法物理层技术规数字处理计算机硬件测试计算机软件开发规计算机软件需求说明编制指南电力电缆光纤总规低压流体输送用镀锌焊接钢管工业自动化仪表盘基本尺寸及型式工业自动化仪表工程施工及验收规自动化仪表安装工程质量检验评定标准工业自动化仪表工程施工及验收规自动化仪表安装工程质量检验评定标准建筑电气安装工程质量检验评定标准工业设备及管道绝热工程施工及验收规工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准工业金属管道工程施工及验收规机械设备安装工程施工及验收通用规上述标准及规均是最新的且已实施的版本。工程施工围我们提交的工程项目，既要考虑工程实现的可行性，又要兼顾其他相关系统，既要优质圆满完成一期工程，又要方便实现与二期乃至后期其它系统的合并与高质量运行，以便于今后业主统一操作与管理，不仅仅是产品的堆积和技术的设计，我们提供的是一个完整的系统解决方案。主要工程施工围有：整个自控及仪表系统设计和集成；自控系统硬件的成套、安装、调试、防雷系统及配套的系统软件的开发、安装、调试，包括UPS现场控制器(PL。、I/O模块以及控制器应用程序等；仪表系统硬件的成套、安装、调试及配套防护系统、防雷系统等；CCT原统硬件的成套、安装、调试及配套防护系统、防雷系统等；中心控制室系统硬件的成套、安装、调试及配套的系统软件的开发、安装、调试，包括投影仪、计算机操作系统、应用软件等；为业主和设计提供软件、硬件培训；现场操作员培训；所有应用软件编程组态及调试；图形用户界面( GUI—— GraphicUserInterface)的动态画面设计及制作；负责完成PLC系统与第三方软件或智能设备之间的通信衔接和测试；提供技术文件；工厂验收试验( FAT—— FactoryAcceptanceTest)；装箱发运；现场安装和通电试验；现场监督指导与系统相关联仪表、设备的接线；现场调试；预投产；现场验收试验( SAT—— SiteAcceptanceTest)；投产；提供竣工资料；提供备品备件；售后服务；项目管理；投运及监护；工程施工方案施工前期准备?施工前准备一般说来，设备安装工程施工阶段分为施工准备、设备安装和交工验收等阶段。我公司将为该工程的施工认真作好必要的技术和物质准备条件，统筹安排施工力量和施工现场，细致周到的施工准备工作是设备安装顺利进行的根本保证，显然，施工准备工作是一个非常重要的施工环节，?技术准备自动化系统的安装调试是一门专业性很强的综合性技术工作，对于本工程，我公司不仅挑选优秀的项目工程师加入项目经理部，组织项目组成员认真消化施工图纸、设计资料和进口设备技术资料，充分了解掌握设计意图和全部技术要求，及时向建设单位提出问题澄清和建议，而且还要组织本工程项目实施专题技术会审，由本公司开发部、质检中心、工程技术部、项目管理部、生产部等有关专业人员参加，对项目经理提出的施工方案和自动化系统二次设计及控制方案等容共同进行会审，编写出设备、材料分析单，提出关键技术处理方案、关键部位的质量控制要求及安装调试的重点注意事项及软件编制计划、系统调试计划等，明确施工工艺、编制调试大纲、工程标准及检查标准。根据施工图要求，根据相关的施工规和标准图册，为安装作好精心准备。软件编制人员将根据设计工艺自控任务书的要求以及工程实际情况，结合二次设计制定出更为详细的软件控制方案，交业主监理单位讨论、审查、签字认可，作为实际编程及调试验收的主要依据。我公司安装调试工作遵循的主要施工规依据是 [GBJ93-86]?熟悉、审查施工图纸和有关的设计资料目的：使施工技术人员和管理人员充分地了解和掌握设计图纸的设计意图、结构特点和技术要求。通过审查发现设计图纸中存在的问题和错误，使其改正在施工开始之前，为项目的施工提供一份准确、齐全的设计图纸。依据：技术设计、施工图设计的原