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李華光，鄧文東

1  前言
廣東中成化工有限公司不到十年時(shí)間從單一生產(chǎn)保險(xiǎn)粉發(fā)展成為擁有還原劑、氧化劑及氣體產(chǎn)業(yè)等10多個(gè)產(chǎn)品的大型現(xiàn)代化工企業(yè)，整個(gè)企業(yè)的物料、能源動(dòng)力的平衡在生產(chǎn)調(diào)度中顯得越來(lái)越重要。幾大生產(chǎn)分廠的內(nèi)部調(diào)度僅僅只解決了分廠的平衡生產(chǎn)問(wèn)題，而全公司的總調(diào)度綜合考慮平衡問(wèn)題，包括一些重要的公用工程如自來(lái)水壓、循環(huán)水壓、水蒸氣、壓縮氣、制冷量、用電負(fù)荷等指標(biāo)的分配調(diào)整，還有幾大涉及生產(chǎn)瓶頸的重要崗位監(jiān)視，這些工藝指標(biāo)關(guān)系到月生產(chǎn)任務(wù)的完成情況。為此公司在總調(diào)度室設(shè)立了全公司監(jiān)控系統(tǒng)。
SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition,監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)作為生產(chǎn)過(guò)程和事物管理自動(dòng)化最為有效的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)之一，它包含兩個(gè)層次的含義：一是分步式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，即智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（也稱為下位機(jī)）；另一個(gè)是數(shù)據(jù)處理和顯示系統(tǒng)，即上位機(jī)HMI（Human Machine Interface）系統(tǒng)。
下位機(jī)與生產(chǎn)過(guò)程和事物管理的設(shè)備或儀表相結(jié)合，實(shí)時(shí)感知設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)，并將這些狀態(tài)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)特定數(shù)字通信或數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳遞到HMI系統(tǒng)中；這些智能系統(tǒng)也可以向設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)。上位機(jī)HMI系統(tǒng)在接受這些信息后，以適當(dāng)?shù)男问饺缏曇簟D形、圖象等方式顯示給用戶，以達(dá)到監(jiān)視的目的，同時(shí)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理后，告知用戶設(shè)備各種參數(shù)的狀態(tài)（報(bào)警、正常或報(bào)警恢復(fù)），這些處理后的數(shù)據(jù)可能會(huì)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)讲煌谋O(jiān)控平臺(tái)上或與別的系統(tǒng)（如MIS，GIS）結(jié)合形成功能更加強(qiáng)大的系統(tǒng)。
一級(jí)調(diào)度的SCADA作為下位機(jī)，調(diào)度人員據(jù)此對(duì)單一生產(chǎn)分廠的生產(chǎn)計(jì)劃與平衡負(fù)責(zé)；而二級(jí)調(diào)度的SCADA作為上位機(jī)，總調(diào)度人員據(jù)此將對(duì)大型企業(yè)的多個(gè)具有聯(lián)動(dòng)性較強(qiáng)的生產(chǎn)分廠的平衡來(lái)綜合考慮。上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)合的SCADA系統(tǒng)，作為操作員平臺(tái)和中央監(jiān)控系統(tǒng)，正日趨廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和事物管理的各個(gè)領(lǐng)域。
2  工藝概況
公司生產(chǎn)分廠劃分有：以保險(xiǎn)粉為主的亞硫酸鹽生產(chǎn)區(qū)(簡(jiǎn)稱S區(qū))，雙氧水及其衍生物為主的H區(qū)和二氧化碳等氣體生產(chǎn)區(qū)，其中雙氧水區(qū)采用了日本橫河公司的Centium CS3000分布式控制系統(tǒng)，其他2大區(qū)及公用工程的控制系統(tǒng)中采用了西門子等公司的PLC控制，所有的重要生產(chǎn)崗位采用了重慶川儀橫河公司生產(chǎn)的帶有通訊功能的DAQSTATION無(wú)紙記錄儀。
S區(qū)調(diào)度室現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)主要是基于TCP/IP協(xié)議連網(wǎng)的DAQSTATION無(wú)紙記錄儀上建立的，采用DAQLOGGER軟件，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示報(bào)警和曲線記錄。
H區(qū)調(diào)度室主要是日本橫河公司的Centium CS3000的工程師站，該系統(tǒng)包括4個(gè)操作站和1個(gè)工程師站，對(duì)制氣、甲酸鈉、雙氧水等生產(chǎn)工段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
氣體生產(chǎn)區(qū)的儀表有DAQSTATION無(wú)紙記錄儀和SIEMENS S7 PLC，設(shè)有專門的調(diào)度室。
3  監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
在不改變現(xiàn)有分廠調(diào)度室的監(jiān)控系統(tǒng)前提下，將各分廠的已經(jīng)入網(wǎng)的數(shù)據(jù)和沒(méi)有入網(wǎng)PLC檢測(cè)數(shù)據(jù)引入總調(diào)度室，實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警，能查閱各參數(shù)的歷史記錄曲線，數(shù)據(jù)報(bào)表輸出等。對(duì)重要的崗位通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，攝錄現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作情況。
4  監(jiān)測(cè)及自動(dòng)控制系統(tǒng)軟硬件構(gòu)成
4.1  基本配置
主要設(shè)備矩陣控制系統(tǒng)為美國(guó)PELCO公司的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控點(diǎn)共106個(gè)，其中生產(chǎn)監(jiān)控點(diǎn)為62個(gè)。現(xiàn)有系統(tǒng)最多可達(dá)到256路輸入和32路輸出。
工作站主機(jī)2臺(tái)：P4 1.8GHz/256M/40G/1.44M/ CDROM等
系統(tǒng)軟件構(gòu)成：操作系統(tǒng)Windows NT 4.0+sp6；
系統(tǒng)開發(fā)軟件：基于Windows NT的FIX 7軟件開發(fā)版；其他廠家提供的OPC DAQ、SIEMENS 公司的SIMATIC WinCC等。
4.2  通信方式
在所有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，以太網(wǎng)技術(shù)是至今最理想的選擇，它能滿足如下所有要求：