《自動(dòng)化儀表》第24卷第10期2003年10月幅伴熱DCS畫(huà)面集中監(jiān)控(TT,2及T3)并把報(bào)警安全生力開(kāi)關(guān)MaAe信號(hào)引入儀表人員值班室內(nèi)實(shí)現(xiàn)及時(shí)預(yù)防和處理此項(xiàng)原設(shè)計(jì)原理圖技術(shù)已應(yīng)用二年多效果十分顯著。但是要完成此功能必須具備兩個(gè)條件:是變送器工作在數(shù)字通信方式;二示壓邏點(diǎn)報(bào)警信號(hào)是APM的信號(hào)處理器必須是使用S智能處理器。變送器聯(lián)信號(hào)4結(jié)束語(yǔ)b改造后原理圖幾年來(lái),灬C-3000集散型控制系統(tǒng)和ST-3000圖3風(fēng)機(jī)壓力聯(lián)鎖改造原理圖智能變送器在我廠使用一直較好其故障率和維護(hù)量極少。隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用繼續(xù)不斷地開(kāi)發(fā)和研U站報(bào)警制DCS和智能變送器的新功能使其更好地服務(wù)于石值班報(bào)警變送器回化企業(yè)是我們今后努力的方向。圖4DSC溫度監(jiān)控系統(tǒng)圖修改稿日期2002-06-30SCADA系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用The Application of SCADa System in Sewage Treatment崔光亮!馮正進(jìn)!蘇純2劉成良1上海交通大學(xué)機(jī)電控制研究所上海200030海寧污水處理廠2海寧314400)摘要利用遠(yuǎn)程通信構(gòu)成分級(jí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) SCADA)實(shí)現(xiàn)污水處理的本地控制和遠(yuǎn)程控制中心的集中監(jiān)控與調(diào)度。針對(duì)污水處理系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、通信方式、硬件配置和監(jiān)控組態(tài)軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行表明效果良好。關(guān)鍵詞 SCADA系統(tǒng)污水處理數(shù)據(jù)采集無(wú)線通信Abstract The hierarchical computerized supervisory control system( SCADA)is composed with remote communication. Centralized supervisory controlnd dispatching of local and remote control are implemented for sewage treatment. In accordance with the features and requirement of sewage treatmentsystem, system architecture communication scheme hardware composition and configuration software of supervisory and control are designed. The re-ey words SCADA system Sewage treatment Data acquisition Wireless communication0引言水收集管網(wǎng)、泵站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站和城市污水處理廠。污水處理廠一般建在遠(yuǎn)離市區(qū)靠近河流的地方以便于污水處理 SCADA系統(tǒng)是指通過(guò)采用儀表、控制將處理后的水排出泵站、監(jiān)測(cè)站分布在市區(qū)和工業(yè)區(qū)裝置和計(jì)算機(jī)等設(shè)備對(duì)污水收集處理工程進(jìn)行自動(dòng)內(nèi)污水處理系統(tǒng)控制設(shè)備地點(diǎn)分散。從整體看污水檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、控制和管理以保證污水處理系統(tǒng)安全、處理過(guò)程是一個(gè)地理位置分散、分布時(shí)變參數(shù)多、復(fù)雜經(jīng)濟(jì)、有效地運(yùn)行。同時(shí)對(duì)污水處理工藝進(jìn)行自動(dòng)的生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)。化監(jiān)測(cè)和適時(shí)控制是提高污水處理效率、降低處理SCADA系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)程控制單元能耗的關(guān)鍵。 SCADA技術(shù)又稱為計(jì)算機(jī)四遙(遙測(cè)、(RTU)通信網(wǎng)絡(luò)及中心主站三部分,遙控、遙信、遙調(diào))技術(shù)在給排水行業(yè)得到廣泛的應(yīng)1污水處理 SCADA系統(tǒng)的特點(diǎn)與要求用。SCADA系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用崔光亮簿等①污水處理工程 SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制站機(jī)按照從站終端的地址發(fā)岀輪詢信息并接收從站發(fā)RTU)般是指污水收集泵站、水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、閘門(mén)和污來(lái)的響應(yīng)信息而從站終端則接收主站輪詢的信息并水處理廠等地理位置分布范圍分散不便于集中控根據(jù)要求發(fā)出一系列的響應(yīng)信息。主站采用輪詢的方制,法逐個(gè)與從站通信并對(duì)從站發(fā)來(lái)的信息進(jìn)行匯總和②隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展,整個(gè)系統(tǒng)不斷擴(kuò)處理。數(shù)據(jù)分析存放于主站為各個(gè)分站分配的單元。大要求系統(tǒng)具有易擴(kuò)展性。由上位機(jī)采集這些數(shù)據(jù)分析、處理、存檔再根據(jù)工況③污水治理工程 SCADA系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性對(duì)信計(jì)算比較后通過(guò)無(wú)線通信系統(tǒng)分別發(fā)出各從站的調(diào)控號(hào)應(yīng)保證及時(shí)傳輸對(duì)無(wú)人值守的遠(yuǎn)程站實(shí)現(xiàn)在線遙命令完成調(diào)控任務(wù)控采用西門(mén)子的 Sinaut st是程序控制的站控系統(tǒng)12 SCADA系統(tǒng)總體的要求由硬件們 w telecontrol interface module)模塊和軟件模塊① SCADA系統(tǒng)應(yīng)盡可能保證設(shè)備的先進(jìn)性,適組成適用各種自動(dòng)化的任務(wù)是完整的無(wú)線電通信方應(yīng)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展式對(duì)通過(guò)廣域網(wǎng)連接的過(guò)程進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)視和控制②監(jiān)控組態(tài)軟件具有用戶友好的圖形界面以便該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)主站與從站、從站與從站之間數(shù)據(jù)與于用戶的操作。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)具有簡(jiǎn)化對(duì)象間相互作信息的交換。用關(guān)系符合工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展方向?yàn)r史數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)線通信系統(tǒng)的核心是無(wú)線電臺(tái)選用MDs數(shù)應(yīng)帶有標(biāo)準(zhǔn)的SL和ODBC接囗。傳電臺(tái)半雙工方式速率可達(dá)19.6K。適用于定③ SCADA系統(tǒng)要有高可靠性,滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)點(diǎn)、長(zhǎng)距離、小容量數(shù)據(jù)傳輸在石油、天然氣、電力監(jiān)視和在線遙控玏能應(yīng)采用分層控制方式。關(guān)鍵部配給、自來(lái)水和污水處理系統(tǒng)、河流監(jiān)測(cè)和環(huán)境檢分應(yīng)采取冗余技術(shù)測(cè)等領(lǐng)域的 SCADA系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。其產(chǎn)品具有抗干擾能力強(qiáng)、接收靈敏度高、傳輸速度快等2系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)線通信在污水處理領(lǐng)域有著顯著的優(yōu)點(diǎn):專(zhuān)用污水處理系統(tǒng)包括多個(gè)泵站、污水處理廠和公司無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站設(shè)備投資小無(wú)需值守和維護(hù)人員中心控制室等通信點(diǎn)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是典型的一點(diǎn)對(duì)多滿足通信速率要求不必大量鋪設(shè)電纜架設(shè)迅速江點(diǎn)結(jié)構(gòu)并且數(shù)量多、地理位置分散,可以通過(guò)無(wú)線通作可靠洗線路破壞的危險(xiǎn)等。用無(wú)線電臺(tái)方式實(shí)現(xiàn)信實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)。一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式是指遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視與控制相對(duì)于架設(shè)專(zhuān)用電纜(或以一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為主站、多個(gè)通信終端作為從站來(lái)實(shí)光纜)租用電信專(zhuān)線等具有造價(jià)低廉、施工快捷、運(yùn)現(xiàn)主站與從站之間通信的一種方式。把公司中心站作行可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。為主站泵站和污水處理廠作為從站。選用西門(mén)子公2.3硬件配置司的 Sinaut s∏站控系統(tǒng)通過(guò)集成專(zhuān)用的硬件和軟2.3.1遠(yuǎn)程站RTU系統(tǒng)配置件進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸對(duì)通過(guò)廣域網(wǎng)連接的過(guò)程站遠(yuǎn)程站既要進(jìn)行本地控制同時(shí)還要具有數(shù)據(jù)傳進(jìn)行全自動(dòng)監(jiān)視和控制。輸?shù)墓δ?。每個(gè)遠(yuǎn)程控制站的配置為控制器采用的2.2通信方式是西門(mén)子公司的CPU為s7-314型號(hào)的PC。 SINAUT在公司中心站與各個(gè)泵站、水處理廠之間由于距ST7-TM3Ⅴ模塊作為通信處理器安裝在s7-314模離遠(yuǎn)、地理位置分散宜采用無(wú)線電通信方式完成整板的插槽上,同時(shí)通過(guò)RS-232串口與無(wú)線電臺(tái)個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸。中心站的上位機(jī)運(yùn)行組態(tài)Ms2710A相連。TM模塊帶有存儲(chǔ)器提供可達(dá)1M軟件通過(guò)主電臺(tái)與遠(yuǎn)端電臺(tái)以輪詢方式通信遠(yuǎn)端電的存儲(chǔ)空間用于當(dāng)連接中斷或通信方脫網(wǎng)時(shí)保存重臺(tái)下可以連接PC、RIU或數(shù)據(jù)采集設(shè)備等電臺(tái)工作要數(shù)據(jù)當(dāng)完成下一次連接時(shí)就可以進(jìn)行傳輸。系統(tǒng)于專(zhuān)用數(shù)傳頻段(223~235MHz),數(shù)據(jù)接囗均為Rs-采用美國(guó)MDS公司的專(zhuān)業(yè)無(wú)線數(shù)字傳輸電臺(tái)。泵站232傳輸速率可在9600~19200b間選擇。這種一點(diǎn)的各種檢測(cè)儀表、控制設(shè)備信號(hào)接入到S7-314上的對(duì)多點(diǎn)典型網(wǎng)絡(luò)的中心站覆蓋半徑依地理狀況等因素LO模塊。對(duì)于污水處理廠S7-314專(zhuān)門(mén)用于通信,不同可以達(dá)到30~50km,非常適合城市污水處理系負(fù)責(zé)向通信模塊提供針對(duì)處理廠內(nèi)控制點(diǎn)比較分散統(tǒng)。的特點(diǎn),另安裝帶有 Profibus-DP總線接口的S7《自動(dòng)化儀表》第24卷第10期2003年10月FNS總線進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。采用2臺(tái)S7-315D型泵站及污水處理廠的運(yùn)行狀態(tài)并且以動(dòng)態(tài)的圖形、數(shù)PLC與分布式ⅠO模塊構(gòu)成污水處理廠冗余控制系據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)保持一致運(yùn)行狀態(tài)表中反映主要設(shè)備的開(kāi)統(tǒng)提高系統(tǒng)的可靠性。關(guān)狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)據(jù)(流量、水位、濁度、溫度、pH2.3.2中心主站配置壓力等)報(bào)表打印分為手動(dòng)打印和自動(dòng)打印兩種在公司中心控制室內(nèi)配置采用RAD技術(shù)的IBM組態(tài)軟件的結(jié)構(gòu)如圖2所示。除在控制界面顯示外服務(wù)器RAD技術(shù)對(duì)存儲(chǔ)在硬盤(pán)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余處并把主要數(shù)據(jù)顯示在大型模擬屏上可以清晰地監(jiān)視理可以避免硬盤(pán)故障帶來(lái)的數(shù)據(jù)丟失。 SINAUT S整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。TIM4通信模塊與安裝在服務(wù)器上的MP多點(diǎn)接口)通訊卡相連,同時(shí)通過(guò)串囗RS-232與無(wú)線電臺(tái)wDs2710連接。無(wú)線電臺(tái)通過(guò)饋線與全向天線連接。系統(tǒng)配有GPS衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)作為控制中心的主時(shí)鐘。并通過(guò)廣播命令對(duì)全系統(tǒng)智能設(shè)備對(duì)時(shí)這樣整個(gè)系統(tǒng)就有統(tǒng)一準(zhǔn)確的時(shí)間。帶時(shí)間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息是程圖2組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)圖序的自動(dòng)啟動(dòng)也是系統(tǒng)的特征組態(tài)軟件采用西門(mén)子公司的wmC實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)3系統(tǒng)功能視和控制、數(shù)據(jù)存檔、報(bào)表功能、報(bào)警功能和打印功能整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)具有以下功能:等。服務(wù)器上同時(shí)還安裝了 SINAUT ST7c軟件,它是①遙測(cè)遙控WinCC的附加軟件包。 SINAUT ST7ec適用于系統(tǒng)的事遠(yuǎn)程采集各站設(shè)備的狀態(tài)和儀表的數(shù)據(jù)在上位機(jī)件驅(qū)動(dòng)和帶時(shí)間標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸確保全部報(bào)警、事件集中顯示遠(yuǎn)程控制各站控制程序的啟動(dòng)、設(shè)備的運(yùn)行、歸檔正確的時(shí)間標(biāo)記。通過(guò)軟件 SINAUT ST7CO進(jìn)停止控制可人為干預(yù)也可根據(jù)程序設(shè)定自動(dòng)進(jìn)行。行組態(tài)就可以組成完整的 SINAUT S遠(yuǎn)程站控制系②突發(fā)報(bào)警統(tǒng)各遠(yuǎn)程站具有獨(dú)立控制能力,可自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的公司辦公樓內(nèi)安裝局域網(wǎng)中心控制室內(nèi)配置相故障信號(hào)并可上傳報(bào)警信息應(yīng)的客戶機(jī)在辦公樓其它辦公室也配置相應(yīng)的客戶遠(yuǎn)程設(shè)定機(jī)組成客戶機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)系統(tǒng)遠(yuǎn)程設(shè)定各遠(yuǎn)程站點(diǎn)的工作參數(shù)如報(bào)警極系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。限、設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間等可以隨時(shí)改變遠(yuǎn)程站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遙控干預(yù)。L作站D數(shù)據(jù)處理喜=雷囿系統(tǒng)存儲(chǔ)各遠(yuǎn)程站點(diǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)信息和儀表司主站采集的數(shù)據(jù)并對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理歸檔以報(bào)表的形式輸出。λ線電臺(tái)5網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接無(wú)線電發(fā)射系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,可方便地集成到速刪聊其它計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和管理辦公自PLC Profibus-FMS PLC動(dòng)化。CPU315- 2DP圖1 SCADA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖結(jié)束語(yǔ)2.4上位機(jī)組態(tài)軟件本文針對(duì)污水處理工藝的特點(diǎn)利用遠(yuǎn)程通信構(gòu)西門(mén)子公司的 WinCC是基于 WindowsN'/2000平成分級(jí)計(jì)算杋控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)化提高污臺(tái)的組態(tài)軟件,中心主站上位機(jī)采用 WinCC組態(tài)軟水處理的質(zhì)量和效果降低了運(yùn)行費(fèi)用。該系統(tǒng)具有件從遠(yuǎn)程站的PC中采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地反映整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)適合于現(xiàn)代化的污水處理的運(yùn)行狀態(tài)。上位機(jī)界面主要顯示部分包括污水處系統(tǒng)現(xiàn)已成功地應(yīng)用于城市污水處理并取得了良好理控制工藝圖、運(yùn)行狀態(tài)表、報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)的查詢、的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益人母管制機(jī)組的爐機(jī)負(fù)荷分配運(yùn)算與協(xié)調(diào)控制孫艷等1何克忠李偉.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)M]北京清華大學(xué)出版社J982馬國(guó)華.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用M]北京清華大學(xué)出版社國(guó)家863計(jì)劃資助項(xiàng)目編號(hào)2001A4413310收稿日期2002-11-19。3孫增忻.計(jì)箅機(jī)控制理論及應(yīng)用[M]北京清華大學(xué)出版社第一作者崔光亮男,l975年生在讀博士研究生研究方向混沌保密通信、計(jì)算機(jī)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控等母管制機(jī)組的爐機(jī)負(fù)荷分配運(yùn)算與協(xié)調(diào)控制Operation of Load Distribution and Coordinated Control in Power generation Units WithHeader孫艷!婁幸2浙大中控技術(shù)有限公司杭州310012浙江電力職工大學(xué)2杭州310015)摘要論述了母管制熱電機(jī)組鍋爐、汽機(jī)的負(fù)荷分配運(yùn)算和協(xié)調(diào)控制原理。針對(duì)實(shí)際運(yùn)行中可能遇到的多種情況給出了在燃料量可調(diào)和不可調(diào)兩種情況下的負(fù)荷分配運(yùn)算及協(xié)調(diào)控制方案顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞負(fù)荷分配鍋爐負(fù)荷汽機(jī)負(fù)荷協(xié)調(diào)控制運(yùn)行效率母管制機(jī)組power generationheader are expounded. Facing various conditions occurred in practical operation of unit the operation of load distributicoordinated controlnder fuel adjustable or nonadjustable condition is given. The strategy obviously enhanced economical effectivenessKey words Load distribution Load of boiler Load of turbine Coordinated control Operation efficiency Power generation unit with header0引言來(lái)自1·鍋爐No(負(fù)荷指令)汽機(jī)調(diào)歲器我國(guó)許多大型工業(yè)企業(yè)的內(nèi)部,般都建有自備電來(lái)自2·鍋爐站而這些自備電站主要是熱電聯(lián)產(chǎn)供熱發(fā)電機(jī)組因而p(設(shè)定值N發(fā)電功率鍋爐與汽機(jī)之間的連接大都是母管制連接。且由于近年鍋爐調(diào)節(jié)器色汽機(jī)進(jìn)汽閥來(lái)國(guó)內(nèi)外環(huán)保呼聲越來(lái)越高我國(guó)的北方城市的取暖供N·鍋爐主汽壓力一至2·汽機(jī)熱也逐步改為由整個(gè)城市供熱機(jī)組取代了原有的一個(gè)單位或一個(gè)住家大院一臺(tái)的小鍋爐供熱。而這些供熱發(fā)電鍋來(lái)自N‘爐機(jī)組也大都為母管制機(jī)組。母管制機(jī)組雖然不像單元制燃裝率節(jié))率謂節(jié)指今包括3個(gè)量至N"汽機(jī)機(jī)組的鍋爐汽機(jī)發(fā)電機(jī)之間的關(guān)系緊密但要提高其運(yùn)行效率增加其經(jīng)濟(jì)效益也非常有必要考慮鍋爐負(fù)荷分配和汽機(jī)負(fù)荷分配以及爐機(jī)之間的協(xié)調(diào)控制。圖1母管制熱電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖1母管制機(jī)組鍋爐和汽機(jī)的關(guān)系理論上講主蒸汽母管壓力恒定是表征鍋爐供汽量和汽機(jī)汽耗量平衡的標(biāo)志因此母管壓力控制系統(tǒng)供熱發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式主要為母管制運(yùn)行方擔(dān)負(fù)著統(tǒng)一指揮、并列運(yùn)行各臺(tái)鍋爐加減負(fù)荷的任務(wù)式且一般給水系統(tǒng)也為母管制運(yùn)行。當(dāng)然在某種特該系統(tǒng)的輸岀就是所有并列運(yùn)行鍋爐的給定負(fù)荷指定情況下也會(huì)岀現(xiàn)一爐一機(jī)的單元制機(jī)組的運(yùn)行方令。母管制機(jī)組負(fù)荷指令是通過(guò)機(jī)組運(yùn)行工況、要求式。所以其控制方案必須考慮多種運(yùn)行工況下的控的限制等加以處理的信號(hào)構(gòu)成的。各爐之間負(fù)荷控制制運(yùn)算如對(duì)其多臺(tái)爐、機(jī)負(fù)荷分配的運(yùn)算及進(jìn)行多爐(燃燒控制來(lái)完成母管制機(jī)組負(fù)荷分配控制從而保