WinCC在污水处理监控系统中的应用 4页

煤矿现代化2016年第3期总第132期WinCC在污水处理监控系统中的应用孙宜，于向东(山东兖矿技师学院，山东邹城273500)摘要本文通过对污水处理控制系统的组态软件设计，阐述了一个WinCC组态设计完整过程，包括变量组及变量的建立，监控画面设计，报警及趋势图设计，用户登录和权限的管理等。整个设计具有完备的功能和良好的性能。关键词WinCC；组态软件；污水监控中图分类号：TD679文献标志码：A文章编号：1009—0797(2016)03—0076—04时，可根据不同的报警类别，发出声光报警、屏幕报1概述警、输入报警表、打印输出，同时显示相应的提示信组态软件是指数据采集与过程控制的专用软息，并记录在报警数据库中，且可分等级。件，基于自动控制系统监控层一级的软件平台和开(4)报表功能。分成年度、季度、月度、日班报表发环境，能够以灵活多样的组态方式提供良好的用及参数报表。户开发界面和简捷的使用方法。其预设置的各种软(5)登陆。用户权限及身份的登记。件模块可以非常容易的实现和完成监控层的各项功3监控系统实现能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I／O设备；与高可靠性的工业控制计算机和网络系统相结3．1创建项目合，向控制层和管理层提供软硬件的全部接口，进行(1)建立项目文件。WinCC打开后，新建项目并系统集成。组态软件支持各种工控设备和常见的通指定计算机属性，并将“系统属性”中计算机名与操信协议，并且提供分布式数据管理和网络功能。作系统计算机名设为相同名称。刷新周期设为WinCC是德国西门子公司开发的工业监控组态250ms。刷新周期为WinCC数据管理器访问过程数软件。是目前最常用的SCADA系统软件之一，具有据的时间，也是c脚本(或VB脚本)的触发时基。良好的开放性和灵活性，具备OPC标准数据接口，通(2)创建WinCC变量。在“变量管理”中添加组态过与第三方程序的互联，可以实现良好的数据传递协议，建立设备连接，并设置连接属性，由此建立及远程数据管理。WinCC与控制器接口所需的逻辑连接参数。变量可本文采用WinCC实现对污水处理的监控和数以采用统一管理方式，也可采用变量组的管理形式，据上传，污水处理系统是一种多控制变量的复杂系采用变量组管理形式更便于存放相同属性的变量。统，对计算机监控软件的要求比较高。而WinCC是污水处理监控系统的变量组分为手动／自动转实现这一功能的理想软件。换、运行信号、故障信号、输入模拟信号(来自现场仪表)、报警信号和参数设定几个变量组。2组态软件要实现的功能[1J(3)建立系统变量。变量分为内部变量和外部变(1)控制操作。在中控室可对被控设备进行控制量(过程变量)。内部变量用于存放WinCC中的变量(如各类泵、阀、电动机、曝气机等的启动或停止)，对数据，与PLC无关。外部变量与PLC以及外部应用现场控制站的PLC参数进行设定和修改，具有良好的存储器地址中的数据变量相对应。建立变量步骤的人机界面，可方便地进行图形间的切换和各种功能如下：右键单击相应变量组名，选择“新建变量”，键的调用。设立不同的安全操作等级，针对不同操作者，入新建的变量名、地址及数据格式。设立相应的加密等级，记录操作员及其操作信息。表1为本设计所要求的部分外部变量，该部分(2)显示功能。实时显示参数值，使参数的变化变量地址为对应PLC的数据表DB1。一目了然。对总体工艺流程图、工艺参数、设备状态3．2创建监控过程画面等动态显示。记录并显示工艺参数、及参数变化曲线监控过程画面创建由WinCC图形设计编辑器或趋势图，利用在线数据和数据库的数据进行分析、实现。本监控系统分别建立以下几个画面：通用模版统计、计算、显示。画面、生产工艺画面、设备工作状态监控画面、趋势(3)报警功能。当某一参数异常或设备出现故障页面、液位显示画面、操作记录画面、活性炭过滤器·76·\n\n煤矿现代化2016-r第3期总第132期向上对活性炭进行反冲洗。3只电动阀门用图下方的#pragmacode(”UseAdmin，Dll”)按钮实现手动控制时的启停『3'。#include”Pwrt_opi．h”3．2．4用户登录界面的设计与用户管理#pragmacode0监控组态运行过程中，对不同的操作人员设定#defineND_MESSAGEBOX1不同权限，并按用户管理对不同操作人员按权限进CMN—ERRORerr；行授权，不同用户根据授权权限不同可执行不同画DWORDpvlevel=0：面切换。设计时，将使用2个”WindowsObject”中的pvlevel=(DWORD)GetPasswordlevel按钮，当鼠标将按钮按下时，不同按钮可在“智能对(1pszPictureName，lpszobjectName)；象”类中的画面窗口中显示不同画面。对用户权限进iffpVlevel==0；行分配所需的设置可在用户管理器编辑器中完成。return(TRUE)；实现步骤：else(1)打开WinCC资源管理器，选择“用户管理return(PwrtcheckPermissionOnPicture(pvlevel，器”，右键单击，在快捷菜单中选择“打开”，将用户管lpszPictureName，M0一MESSAGEB0X))；理器编辑器打开。}(2)在用户管理器窗口中，新建一个用户组，并3．3实时和历史报警的实现分配名称：例如”service”。报警记录分为2个组件：组态系统和运行系统。(3)在“表格”添加授权等级，如选择授权等级为组态系统为报警记录编辑器。报警记录编辑器所包“改变画面”。该授权等级将分配给”service”组。用户含的各类函数可用于传送过程消息、消息处理、消息的授权等级可用授权列的红色圆点来标记识别。显示、消息确认以及消息归档。运行系统主要负责过(4)新建用户。在用户管理器中，为”service”用程值的监控、控制报警输出、管理报警确认。户组新建一个新用户，如”Jack”的用户，该用户登录污水处理WinCC报警信息系统建立，按以下步口令为Create_Picture。同时复制组设置复选框，把组骤进行。授权等级同时传送给本用户。(1)生成信息块。信息块是报警系统的最小元(5)打开WinCC资源管理器，在项目名称上单素，它含有系统或过程数据。打开报警记录编辑器，击鼠标右键打开项目属性对话框。选中“热键”标签，组态信息块。使用预先定义好的各种类型，或生成新实现用于调用“登录”和“退出”对话框的设置。的类型。用户文字块允许生成静态文字域。过程值块(6)新建一个画面，在该画面中建立2个“按钮”允许显示其他过程值。系统块含有WinCC的数据，(Windows对象)。例如“按钮3”和“按钮4”。再建立如时间、信息号和信息状态。1个“画面窗口”智能对象)，修改2个按钮处的“直接(2)生成信息等级。WinCC允许信息按逻辑组分连接”属性将需切换的画面插入到该窗口。类并划分等级。用户最多定义16种不同的等级，每(7)按钮3与按钮4对象属性中，选择“画面切个等级最多16个次级。默认有3个已定义的次级：换用户级”(“属性”一“其他”一“用户级”)，同时将按Alarm(报警)、Failure(失败)和Warning(警告)，如想钮属性中的“操作员控制允许”项设置为“否”。用这个等级，可以直接组态这个等级和次级的属性。(8)选择按钮3对象，在“动态向导”对话框中选(3)生成信息。信息是报警记录中信息组态过程择“标准向导”标签，选择“经授权方可操作”项。按钮的结果。用户可以生成各类信息与报警等级连接，监4对象也采用此方式设置。控运行时PLC会生成这些报警的实时过程值。(9)在变量管理器中，创建系统变量(4)报警归档。在报警记录编辑器中，可组态消@CurrentUser，变量类型为“文本变量16位字符集”息的短期归档和长期归档。类型。并将刚建立的用户名分配给此变量。短期归档用于在出现电源故障之后，将所组态(10)编辑按钮3对象与按钮4对象的c动作，的消息数重新加载到消息窗口。短期归档需要设立C动作只有在用户名发生变化后才执行。C动作可以归档消息的条目数。长期归档可设置归档尺寸以及由动态向导生成，C动作程序代码如下：归档备份的存储路径。污水处理系统的报警归档图#include”apdefap．h”版面所限不再给出。Boot_main(charlpszpictureName，(5)生成图形画面报警信息。在“图形设计器”中charlpszobjectName，charlpszPropenyName)新建一个画面，用于显示运行时的报警记录。f利用WinCC监控组态软件对污水处理控制系·78·\n煤矿现代化2016年第3期总第132期复杂条件综采工作面过小型断层顶板控制技术研究刘文，郑灿广，孙长腾(兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿，山东济宁272100)摘要济宁二号煤矿主采的3煤中落差小于5m的小型断层多发育，本文根据济宁二号煤矿综采工作面过断层的情况，阐述综采工作面过小型断层顶板控制技术，为同类地质条件下综采工作面过断层提供借鉴。关键词复杂条件；综采工作面；小型断层；顶板控制中图分类号：TD327．2文献标志码：B文章编号：1009—0797(2016)03—0079—02带或区，成为小断层复杂块段。这些复杂块段内的小1小断层发育特征断层一般为2组，以北北西和北北东向为主。成组成济宁二号井田位于新华夏系兖州济宁弧形构造带出现的断层主要分布在主断层两侧，2组主构造交带与著名的大同南京北北西构造带的交接部位，经汇处及大断层的尖灭处。历多次构造运动，地应力变迁频繁，使地质构造复1．4大小断层关系杂，特别在主采煤层3煤中落差小于3m的小型断层井田小型断裂构造的发育受井田内局部应力的多发育。控制，主断层或主褶皱控制着次一级构造的发育，在1．1断层性质主构造附近(如落差较大的断层附近)小构造较发育，井田内发育的断层以高角度正断层为主，据统远离主构造则不太发育，小构造呈递变发育特征。计，截至到2004年12月底，全矿井揭露的1013条断2过小型断层方案选择层中，正断层980条，约占97％；据统计，矿井揭露的断层中，以落差在0～3m为主，占断层总数的86％。工作面过断层方案应根据顶底板岩性、断层落1．2方向性差、综采设备性能等因素进行综合考虑。井田内的断层具有明显的方向性，据开拓开采(1)工作面通过断层时，矸石硬度不大，采煤机区域内揭露断层统计，断层的走向以北北东向为主，能截割的，采用煤机直接破矸方式通过断层。可变化为北北西向，其中北北东向约占总数的42％。当断层落差较小时，应沿断层上盘底板推进，断此外北西西向和北西断层也较为发育。断层倾向在层上盘避免割顶；当断层落差较大时，断层面附近严270。度左右最为密集，约占24％，90。左右次之，约格控制采高，在保证过机的前提下减少割顶割底量。占15％，其余大致均匀分布。煤机破顶破底要根据现场顶底板的岩性确定，底板1．3成组成带性较软时应选择割底板，当底板较硬顶板较软时应选井田内发育的小断层，有明显的成组成带发育择割顶板。的特征，即在一定区域内小断层密集出现，构成密集(2)断层落差较大时，采用采煤机切割顶底板的统进行过程的监控，并采集报警数据。设计中将报警参考文献：数据归档，生成归档数据库，用于数据统计。数据包括各个反应池的液位、温度、pH值、DO值。【1]王彪，姜大洋．浅析WinCC污水监控系统在污水处理中的应用【JJ．科技创新与应用，2014，(8)：61．4结束语[2】甄立东．西门子WinCCV7基础与应用【M1．北京：机械本文根据设计需求完成了整个监控系统的工业出版社，2011，2-6．WinCC组态设计，可实现实时动态显示整个污水处【3]孙宜．鲍店矿家属区污水处理改造控制系统的设计与实理工艺流程及各阶段相关设备运行情况，画面之间现．电子科技大学硕士论文，2015．03．30，50—52．能够自然流畅的切换，同时实现了趋势显示，现场异作者简介：常情况报警，报表显示和打印输出等功能。本监控系统在实际项目中进行了分项测试和现场初步联合测孙宜(1969．3一)，现工作于山东兖矿技师学院，主要从事试，测试效果良好，符合设计要求。自动化方面的教学工作。(收稿日期：2016—5—10)·79·