摘 要：为提高污水处理厂的信息化程度，提高设备管理和运营管理，开发了一套基于IT信息系统集成控制技术的系统，并运行在实际工程中。本文重点阐述了这套系统开发的背景、系统组成、主要功能等 ，并在提高自动化程度、柔性化程度，提高系统稳定性，提高自控设备利用率，避免自动化“孤岛”方面得到了验证。
关键字： 信息系统集成 工厂信息化 Profibus现场总线技术 Web浏览技术 设备管理 故障诊断 污水处理控制系统 WebAccess MELSECNET
一、前言
随着国际大环境的改变，国家对节能和环保越来越重视。最近几年我国建
设了大量的城市污水处理厂。但是以下几个问题一直困扰着我们：厂区面积大，设备分散，有的污水厂还有污水提升泵站 ，可能相距上千米； 设备种类繁多，数量大，维护不便； 成套设备较多，污泥脱水系统、消毒系统和电力监测系统通讯协议多种多样，互操作性差；工艺参数不确定，系统调试和运营过程中需要经常调整控制程序 ，给工艺人员和自控厂家都带来的极大的麻烦。
因此，为了更好的解决以上问题我们开发了一套完全网络化的、开放性的基于IT系统集成控制技术的系统架构，结合污水处理的工艺特点制作大量的工艺参数设定界面，配备专业的管理软件，真正的实现了系统的集中监视、分散控制、柔性调整和设备的自动管理。充分发挥了系统软硬件的功能，大大提高了系统的自动化程度，可以实现近乎无人值守的运行条件。
二.系统的结构
整个污水处理厂的控制系统由三套三菱Q系列PLC、一套西门子S7-300 PLC、两套WebAccess6.0软件、一套设备管理软件、一套故障诊断软件，一台工程节点计算机、两台监控节点计算机、一台辅助计算机、一台视频服务器、手机短信系统、UPS电源、打印机等组成。
从结构上，把这些设备和软件划分为三层网络层面：监控管理层、车间控制层、现场总线层。其结构如图1所示。
（一）监控管理层
采用当前使用最普遍的以太网作为基础。以太网以其数据信赖性、通讯速度快、维护方便和价格低廉的特点，在这个系统的上位监控系统的网络和融合管理系统的网络中得到了广泛的应用，并取得了满意的结果。
我们将原来划分较为明显的管理层和监控层融合在一起 ，形成了融合的监控管理层控制工程网版权所有，强化了管理与监控的联系，共享数据信息，提高工厂的管理水平。
其中管理子层由辅助软件计算机和数据服务器组成，采用现代的网络技术，通讯技术和数据库技术相结合，将系统中的各种信息资源有机整理，以人性化的方式将各种资源呈现给操作者和管理者。管理子层主要由两个共享数据库的设备管理软件包和故障诊断软件包组成。
1．上位监控系统
采用网络版组态软件WebAccess6.0，完全基于B/S架构的自动化软件。
全部工程项目、数据库设置、图面制作和软件管理都可以通过Internet或Intranet在异地使用标准的浏览器完成。
图1 污水处理厂控制系统的网络结构
采用支持分散式构架的监控节点，并把监控节点组成冗余结构，中央数据库服务器及多层式网络安全结构。
1）监控节点
监控节点连接自动化硬件设备，并可以通过网络向客户端、其他监控节点及工程节点传输数
据。
2）工程节点
工程节点是一个配置数据的中央数据库服务器，客户端可以通过工程节点动态浏览监控节点的运行状况。
3）客户端
客户端可以运行在安装了Windows XP或Windows2000的工业计算机和普通计算机上，客户端通过IE浏览器，显示实时数据的动态图面，完成各种远程控制。
4）冗余系统
本上位监控系统由一台监控节点、一台冗余监控节点和一台工程节点构成冗余监控系统，两台监控节点互为冗余，系统正常运行时主监控节点完成数据通讯和数据传输，两台监控节点实时保持数据同步，客户端可以通过网络，实时监控系统运行情况。部分画面如图2、3。
图2 前处理图 图3参数设定
当主监控节点出现故障时 ，系统马上切换到冗余监控节点，由于两个监控节点实时保持数据同步，因此可以实现无扰切换，保证系统稳定运行。
当工程节点故障时，监控节点会在本机上生成保存数据的临时文件，当工程节点恢复正常后，监控节点在不影响正常数据上传的前提下逐渐将临时文件中的数据上传到工程节点上。
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