污水处理厂自控系统的开放式曲线报表系统设计 3页

o1lum专n栏：；．无锡市排水有限公司徐仲辉总装工程兵科研一所李小凯污水处理厂自控系统的开放式曲线报表系统设计TheDesignofOpenCurveofReportSystemforSewageTreatmentPlantAuto—controlSystem2方案设计摘要：文章以太湖新城污永处理厂为例介绍基于污水处理自控系统的开无锡市太湖新城污水处理厂自控系统的组态软件采用放式曲线报表系统设计该系统基于传统污水处理自控控制系统并利用Intouch，安装在中控室的监控计算机上，自控系统配置有一台数开放式数据库如MsSQLServer或MySql作为数据存储平台，然后通过二据服务器，用于厂区文件和数据的存储，其原有自控系统网络结次开发来避免自控组态软件自身集成的报表系统在功能上的一些缺陷，构如图l所示。非常便捷地实现办公局域网内任意查看的功能。奖键词：污水处理自控；开放式-污水处理曲线报表Abstract：TakingasampleofTaihuMetrosewagetreatmentplant，asewage圜圜1其他PLC站滤池PLC站treatmentautomaticcontrolsystembasedontheopenCurvereportsystemdesignisintroduced．OnthebasisofthetraditionalsewagetreatmentautomaticcontrolsystemandtheopendatabasesuchasMSSQLServerorMySqlasdatastorageplatformasecondarydevelopmentisconductedtoavoidsomedefectsinthefunctionoftheautomaticconfigurationsoftwareintegratedreportingsystem，andtoimplementtheanyviewfunctionwithinthelocalareanetworkconveniently．Keywords：Sewagetreatmentautomaticcontrol；Open；Sewagetreatmentcurvereportl旌控计算机数据服务器办公计算机图1自控系统网络结构1引言由于生产需要，相关管理人员也需要通过计算机获取厂区生目前江浙地区具有一定规模的污水处理厂都已经安装了产数据，而且随着管理水平的提高，自控数据共享需求也愈来愈传统工业自动化系统，这些系统一般采用工业级的组态软件如迫切。在～般工业自控系统中，会在需要查看生产数据的管理计winCC、Intouch、RSview等组态完成并安装于监控计算机上，算机上安装组态软件，并通过控制级别限制使其只能监测而不能操作人员通过监控计算机控制现场设备、调节工艺参数、监测工进行控制，但这种方式需要在每台计算上安装组态软件，造成资艺流程。这些组态软件本身都集成有曲线、报表控件或功能。如源的浪费(工业组态软件按安装计算机台数和点数收费)，而且Intouch本身带有数据曲线控件，并且支持第三方控件，可以生由于组态软件无法提供非常灵活的数据分析功能，给生产管理造成各种分类报表，但这些组态软件侧重于工业自动化控制，对曲成很大的不便。线、报表的个性化支持不强，而编制第三方控件则会由于组态软本方案利用组态软件支持SQL数据连接脚本的特点，将自控件厂商较多而无法确保其通用性。通过对比发现这些组态软件均系统数据按照事先约定的格式将数据存储在SQL数据中，然后利支持通用数据库的连接，本系统通过组态软件连接数据库将所需用高级语言(如c≠}、ASP、PHP均可)进行简单的二次开发，即数据写入，然后通过二次开发实现曲线、报表系统的功能，具有可实现基于B／S架构的开放式曲线报表系统(以下简称OTRS)。非常强的通用性。这种方案设计不需要新增加硬件，利用原有数据服务器作为本文以无锡市太湖新城污水处理厂为例，叙述了该系统的设B／S的服务器，办公计算机通过IE浏览器即可进行查看厂区的水质计、编写及最终调试结果。曲线、生产报表等。76苗竖AUTOMATIONPANORAMA20148\n3软件设计关阀门、lO5表示停阀门等，即根据经验将各种动作类型进行编软件设计主要分为数据库结构、组态软件、眼务器端软件三码存储；动作相关这一列存储设备动作时与其相关设备的运行状部分，其中数据结构部分尤为重要，其是连接组态软件和服务器态、相关工艺参数，如进水泵动作时存储集水井液位、其他几台端软件的桥梁。本节主要叙述数据库结构的设计，组态软件和服进水泵的运行状态等，动作相关的几列在不需要也可以为空。还务器端软件相关的参考资料非常多，本节主要叙述其核心部分。要注意不可以用动作时标作为主键，因为一旦两个设备d在同一时3．1数据库结构设计间(精确到秒)发生动作，会造成主键冲突，这种概率虽㈨然眦比较e本系统只利用了数据库的人l’-j知识：建立表。但这些表是连少，但在设计时也应该考虑。接组态软件和服务器端软件的桥梁，所以一定要根据需求建立并且表间关系尽量简单，这主要是考虑到兼容各种组态软件的关系。表2设备动作deacttab表以太湖新城污水处理厂为例，曲线报表管理系统主要实现设备动作、水质数据的查询分析。根据这种需求，我们首先建立一张表antab用于存储水质数据，组态软件每2分钟将采集的水质数autoid1intE,1r，，f鞋I据存储表中供OTRS查询调用，这样在查询时可以根据需求生成dataid动作发生的时标各种采集周期的报表，如1小时日报表、2小时日报表等，而且两denum设备代码每一个设备唯一分钟的时间间隔已经满足曲线的技术需求；然后建立另外一张表deacttype动作类型101开，102关⋯deac~ab用于存储设备动作，设备动作的表结构比较特别，在后文deactmakI动作相关1中将有详细的介绍。Deactmak2动作相关1动作时相关设备状水质数据表如表1所示，在利用高级语言(本文利用c≠})编Deactmak3动作相关1态，用于事故分析写OTRs服务器端软件时需要注意对数据进行格式化。举个简单的Deactmak4动作相关1例子，如部分组态软件写入进水液位为4．32米，则存储到数据库可能就变成了4．32000l，这样如果oTRS服务器端软件不对这个数对于表2中动作类型等以代码方式存储，主要目的是为了增据进行格式化，则直接显示为4．320001米，会降OTRS软件快速阅)JI]OTRS软件的可移植性和易维护性，对于工业自动化系统集成读性能。同时在表最后添加几列作为备用。商来说这点非常重要。因此处理上述两个表外，在数据库中还需要建立几张辅助的表格，用于存储附加信息。对于水质数据antab呦嗽吼呦C表1水质数据antab表表，需要建立一张表将data[x]与存储的项目名称对应起来，同时在OTRS软件设计后台管理程序，用户可以自行修改。例~1]data2本来用于存储进水cod，如果需要改成存储进水氨氮，则只需在组dataid数据的时标主键态软件中将进水氨氮的变量链接到表中的该列，然后通过OTRs软data】进水液位件将项目名称由进水cod改为进水氨氮，则报表、曲线中对应的名data2进水cod称会自动修改，提高了系统布署效率，降低维护难度，这意味着data3进水pH工业自动化系统集成商可以降低系统施工周期。3．2组态软件和服务器端软件设计data145出水流量real：：data146：备用lcal组态软件的数据库连接请参考组态软件的相关资料，不同的；；data147{l备用reaI组态软件连接方式都比较类似，Intouch的数据连接方式请参考本文最后的参考文献，这里不详细叙述了。与水质数据表不同，设备动作表建立按照表2的结构，这主需要特别指出的是设备动作表的连接，组态软件本身提供要是由于设备动作数据记录发生在数据跳变时也就是信号的上升了跳变(上升沿、下降沿)动作事件，可以将数据库连接代码直沿或下降沿，如果按照水质数据表的结构建立，就会存储大量无接放在动作事件中，但在调试过程中发现设备数量较多时(如用的数据，而且由于存储周期关系无法反应设备动作的精确时Intouch超过2O个)，偶尔就会有数据记录填人数据库失败的情间。在表2中设备代码用于存储动作设备的代码，自控系统中的况，但组态软件显示数据写入正常。所以采用添加中间变量用脚每个设备都对应一个唯一的编码；动作类型也采用编码方式，如本判断是上升沿还是下降沿。Intouch的脚本及相关注释如下：101表示设备启动、102表示设备关闭、103表示开阀f-j、104表示ifrdflag<5then2014．8AU'IOMA'I’IONPANORAMA砸峨77\n][Colum主n：；．自动化软件deSatI=PLC3_Gnj_run,{获得启动时刮泥机状态}知识，部署简单，而且稳定可靠。然而作为成品出售还有很大不rdflag-rdfalg+1；足，但该软件已经能满足工业自动化系统集成商自用的需求了；else系统采用分块设计，灵活性好，添加、修改项目内容都比较方ifdeSat1-~PLC3_G~j_runthen便；系统采用B／S架构，在修改时只需修改月艮务器端程序，下次客deno=l02；户端访问时会自动更新，客户端无需安装软件，利用IE浏览器即deSatlPLC3一Gnj_run；可访问，维护量小；与利用组态软件实现这些功能相比，无需每ut=SQLlnsert(ConnectionId，”deacttab","deacttab”)；台计算机都购买组态软件授权，性价比比较高，并且采用二次开ERRA=SQLErrorMsg(ut)；发，数据处理比较方便。如完全利用Intouch实现图2所示报表，⋯⋯⋯⋯．{其他设备程序}不但代码比较复杂，而且无法确保其稳定性。endif“jr、!!一÷e帆ws∞m☆鼍endif中间变量ndeSatI获得刮泥机运行状态的语句不能放在Intouch的启动脚本内，而应放在运行脚本，在运行的前5秒一直将刮泥机的运行信号赋值给中间变量，否则会出现Intouch重启会出现部分正在运行设备都会记录启动一次，估计是因为在启动过程中，Intouch没有对所有I／O变量进行即时更新造成的。服务器端软件设计采用c拌进行编程开发，系统采用B／S架构，相对于C／S架构来讲具有部署方便、维护简单的特点。由于办公计算机安装有办公软件、杀毒软件等，在运行安装组态软件时，会感染病毒或被杀毒软件误杀的情况，而采用B／S架构则无需在客户端安装软件，客户端采用浏览器直接访问服务器端获取数据报表和后台管理比较简单，许多C人I1]的参考资料上均可图2OTRS的报表界面以找到相关内容，主要需要注意几个细节问题。首先是数据的格综上所述，系统具有很好的可移植性和通用性，能很好地满式化，前文已经讲过水质数据报表或数据显示之前需要进行格式足污水处理管理需求。化；其次是尽量使用C≠}自身的带的简单控件来实现功能，避免客户端第一次访问时需要下载控件；最后是曲线在长时间查询时必参考文献：须优化记忆数据，即无论查询多久的曲线，最终反映到客户端显[1】WonderWare．用户指南【z】．2012．示的只有l920个数据，这种访问可以使其在查询一个很长区间内[2】斯蒂芬森(RyanStephens)，等著．井中月，郝记生徉．SQL入门经典【M]北京：人民邮电出版社，2009．数据时速度较快。[3】马正午，周德兴．过程可视化组态软件lnTouch应用技术【M]．北京：机械工业出版社，20064系统运行小结[4]王小科，王军c开发实战I200例(第1卷)【M】．北京：清华大学出版社20I1目前系统运行已经一年多，运行稳定且便于WEB扩展，如在不久前通过对服务器做了端口映射，管理人员在输人正确的授权后可以在任何有公网的地方通过计算机或手机访问该系统。在后作者简介续维护过程中非常简单，在新项目中布署也比较简单。徐伸辉(1979-)，男，江苏无锡人，工程师，学士学位，观就职于无锡市排水有限公司，主要研究方向为污水厂运营管理这套开放式曲线报表系统主要具有以下特点：及自控应用。采用开放式结构，所有数据可以非常方便地导出为EXCEL李小凯(1983一)，男，江苏无锡人，工程师，硕士学位，现等需要的格式；所有技术比较简单，仅仅利用了数据库、组态软就职于无锡多通特种工程部，主要研究方向为水处理自动化控件(本文为Intouch)、高级编程语言(本文所有为c群)的基础制系统及应用78i-ai~lmAUTOMATIONPANORAMA20148