針對目前給排水領(lǐng)域大型泵站群地理位置分散,待處理的數(shù)據(jù)實時性強,數(shù)據(jù)量大等特點,北京亞控科技提出以SCADA軟件KingView,數(shù)據(jù)采集軟件King IO Sever,工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫KingRTDB及門戶信息網(wǎng)站King WebServer為基礎,并融合了現(xiàn)場通信技術(shù),數(shù)據(jù)庫技術(shù),WEB技術(shù),SCADA/HMI技術(shù),C/S技術(shù)等的一體化的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)整體解決方案。
在整個系統(tǒng)中,按照功能可劃分為三個層次:現(xiàn)場控制層,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集監(jiān)控層,中央監(jiān)控層。如圖(一)所示:
圖(一) 網(wǎng)絡構(gòu)架
現(xiàn)場控制層:以工業(yè)PLC為控制核心,控制各個泵站的電氣設備。
現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集監(jiān)控層:負責采集各個泵站的PLC上實時數(shù)據(jù),針對每一個泵站設置現(xiàn)場監(jiān)控計算機,并根據(jù)現(xiàn)場的實際點數(shù)安裝Kingview 6.53 有限點軟件,具有權(quán)限的操作員可在本地計算機上修改與之相連的PLC控制參數(shù),監(jiān)控該區(qū)域泵站的運行狀態(tài),并且可以定時報表,生成報表文件。
中央監(jiān)控層:中央控制層位于排水運行管理中心,配備兩臺工控機,安裝二套King IO Server軟件,互為冗余系統(tǒng),實現(xiàn)整個系統(tǒng)的監(jiān)控,數(shù)據(jù)匯總,打印等功能;并在另外兩臺計算機上安裝該Kingviw開發(fā)版以及實時歷史數(shù)據(jù)庫Kinghistorian。該層位于控制的最高層,采用千兆以態(tài)網(wǎng)通訊,King IO Server通過以太網(wǎng)和現(xiàn)場監(jiān)控計算機相連,并與現(xiàn)場各泵站監(jiān)控計算機Kingview平臺上的實時數(shù)據(jù)進行交換(Kingview組態(tài)軟件即可當成OPC服務器,給其它Kingview軟件提供數(shù)據(jù),本身又具備OPC客戶端功能,從其它的服務器上獲得數(shù)據(jù)),針對I/O Server上需要保存數(shù)據(jù)信息,可保存到KingHistorian實時歷史數(shù)據(jù)服務器上,該服務器作為企業(yè)級的數(shù)據(jù)中心,給其它的管理計算機為生產(chǎn)提供可靠數(shù)據(jù)。
雙機熱備是指控制系統(tǒng)中監(jiān)控主機的冗余,是為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行而增加的功能。當系統(tǒng)正常工作時,主,從機都啟動,但從機不采集實時數(shù)據(jù),而是通過網(wǎng)絡從主機獲得實時數(shù)據(jù),同時負責對主機的監(jiān)聽。在主機停機后,從機采集數(shù)據(jù)并完全取代主機的功能。主機恢復運行后,從機停止數(shù)據(jù)采集,系統(tǒng)恢復到正常狀況。
現(xiàn)場控制層則位于單泵站,分站控制級星形拓撲結(jié)構(gòu)的10/100以太網(wǎng)通訊與各自設備通訊。和上層站點通過光交換機進行通訊;該系統(tǒng)通訊配置有極高的可靠性:在中央控制層通訊發(fā)生故障時,現(xiàn)場控制層能連續(xù)獨立地控制和其有關(guān)的設備(各分站都處于各分站PLC自控狀態(tài)下);同時故障區(qū)域控制層的分站控制層通過其自身自動化信息監(jiān)控系統(tǒng)獨立工作;當分站控制層發(fā)生通訊故障時,不影響上層通訊界面的通訊,分站通過其自動控制系統(tǒng)獨立控制,并且根據(jù)控制方式、等級的不同分為:管理控制級和操作員級。
管理控制級位于中央管理層,該層平常不參與各站點的實際控制,只在總體上協(xié)調(diào)各站工作情況;同時對特別重要參數(shù)進行設定,統(tǒng)計各站點設備、參數(shù)數(shù)據(jù);在發(fā)生特殊情況下,可通過網(wǎng)絡對下層站點進行直接控制。
操作員級位于區(qū)域控制層或單站點控制層中,由區(qū)域控制層現(xiàn)場操作人員進行控制,其等級可對設備直接進行控制,并可修改一定的參數(shù),同時對下層單站站點設備參數(shù)進行控制設置。該類動作可在網(wǎng)絡或是單站中控室進行。
本方案實現(xiàn)了可靠的控制,是一套典型的泵站群整體電氣可視化監(jiān)控解決方案,該方案及時準確的反映現(xiàn)場信息,并為管理層提供了有效的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。