城市污水處理廠Intouch工控組態軟件運用分析

朱磊 吳愛紅

（寧波微虎科技有限公司 浙江省寧波市 315000）

工控組態軟件大體上具備2個角度的功能：一方面，是記錄數據、監視設施、繪制趨勢、顯示報警以及打印輸出；另一方面，是結合具體需求展開組態編程，使得各個作業階段得以自動控制。組態軟件供應了模塊以及組態工具，具備優秀的交互界面，使系統的可靠程度以及成功概率切實提升。

1 Intouch組態軟件簡述

對于構建人機界面而言，Intouch組態軟件是較為方便以及具備一定效率的方式。Intouch工控組態軟件能夠全面結合Microsoft Windows的重要功能，如OLE圖形、ActiveX控件以及互聯網等構建所具備功能廣泛而有效的MicrosoftWindows操作系統中的Intouch應用程序。Intouch工控組態軟件同樣能夠經由增添導航、目標、自定義ActiveX控件與構建Intouch QuickScript等方式得以全面地拓展應用。

InTouch工控組態軟件包含如下關鍵程序：WindowMaker、WindowViewer與intouch應用程序管理器。此外，Wonderware Logger作為診斷程序也同樣集成于InTouch內。WindowMaker是開發環境，面向目標的圖形可以在該環境中展開運用用以建設富含動態的可觸顯示窗口。其它的Microsoft Windows應用程序與工業I/O系統都可與該種窗口發生實際的連接行為。WindowViewer是在WindowMaker內的顯示環境，能夠應用構建好的圖形窗口。WindowViewer能夠進行歷史數據的報告和記錄、運行InTouch QuickScript、處理報警報告與記錄，同時能夠作為SuiteLink以及DDE通訊協議的服務器以及客戶機[1]。Intouch應用程序管理器的主要作用是用以將所打開的應用程序進行集中處理，也可以把WindowViewer配置成NT服務程序，為以服務器與客戶機所組成的系統展開分布式報警、開發互聯網程序以及改變動態分辨率等行為的相關配置。

設計InTouch組態軟件時，可以應用分布式或者獨立式的應用程序。分布式的應用程序在一般情況下，具備多層互聯網。在一般情況下，分布式的應用程序僅僅包含單一中心開發工作站，所使用儲存數據的方式較為集中同時具備多個同中心站互相形成關系的客戶站，此類客戶站同一時間彼此間也互相形成關系。獨立式應用程序中，每個單獨的監視系統只提供單獨的作業人員窗口。該種程序不過分依賴網絡，在斷網時可以完成脫機工作，同時對維護沒有太高的需求，簡單維護即可。Intouch供應了大量手段用以大規模地將分布式應用程序建立以及維護的工作進行了簡化，其所具備的功能中最為強大的便是開發互聯網應用程序。開發互聯網應用程序的工作可以使不同客戶站都擁有所對應程序備份，不會對程序開發工作行程阻礙，當程序產生變化的時候將自發向各個客戶站進行通報。

2 城市污水處理工程系統

2.1 城市污水處理工藝流程簡介

處理城市污水的作業較為繁雜，其流程如圖l所示。城市污水處理作業中的設施以及工序較為繁多，廠中大部分的設施在開啟以及關閉時都應當同步展開。

排水泵站、剩余污泥泵站與提升泵站憑借液位實現開閉操作；污泥回流泵站、鼓風機房與氧化溝時利用活性污泥與溶氧實現開閉操作[2]；粗細格柵依賴定時的方式與液位差情況同步實現開閉操作。

2.2 處理系統功能要求以及構成

負責處理城市污水工作的系統能夠面向處理廠整體作業工程涉及到的電氣參數、作業參數以及設施運轉情況展開監視，一旦過程中的參數超過限制，可以展開聯鎖以及報警的工作。操作站可以為不同崗位包含組態工程師、實操人員以及管理人員的作業人員供應組態、監控以及維護角度的人機界面，不同崗位的作業人員能夠經由鼠標以及鍵盤展開控制，針對不同的操作權限能夠經由密碼鎖得以實現；操作站中，有對應窗口能夠令相關作業人員對作業工程展開檢查以及作業；技術相關人員可以在與技術人員的窗口中便捷地展開工作，包含制作用戶流程圖、制作系統、制作不同的報表、記錄以及制作不同的圖紙，運維相關人員可以應用運維人員窗口便捷地針對系統整體展開運維工作，此外還可以實現多種功能如：查看趨勢、報警、打印、診斷、數據通信、記錄以及模擬屏顯示等功能。

圖 1：城市污水處理作業流程

系統現場測控站相關軟硬件如表1所示。系統上位選擇運用了本地地址結構，該結構在以客戶端為基礎的同時，指向了I/O數據源，在各個視圖節點中都包含與其相匹配的I/O服務器。該種結構可以為應用過程中供應一定的容錯率，一旦互聯網斷開的情況發生，不同的視圖節點能夠單獨運轉。

表 1：系統現場測控站選用相關軟硬件一覽

3 Intouch組態具體概況

3.1 運行狀態

在處理城市污水的工作實施時，控制系統中的所有重要儀器表盤、正在運行的設備以及整體系統等的運轉情況全部可以于人機界面內得以展現。

在該系統內，配置了沉砂池與細格柵、提升泵站與粗格柵、二沉池與二沉池配水井、氧化溝及分配井及鼓風機房泥水、污泥濃縮脫水間以及污泥回流泵站與排水泵站六項具體作業流程的主要窗口。在不同主要窗口內實時地展現系統運行的參數以及狀態與儀表數值，經由鼠標左鍵點擊進入的方式，可以對不同主體的狀態或者參數展開具體的觀看，同時可以改變參數以及設備的控制手段。經鼠標左鍵點擊進入方式的優勢在于能夠設立查看權限，避免生澀的相關作業人員控制失誤，主體窗口設計明晰，針對性窗口展示清晰。在不同的主要窗口內同樣包含動態走勢，便于相關作業人員監控系統運轉的情況以及趨勢。同時，系統內依然包含數據總覽窗口以及趨勢組窗口。其中可以查看污泥回流量、沉砂池的出水程度以及氧化溝溶氧的數值等重要數值此前的走勢，經過運用此前的走向作為導向，能夠簡單地完成設置以及創建，同時能夠在運轉期間展開實時的設置。

經由針對設施管理展開數據庫的創建，能夠切實針對城市污水處理作業過程中大部分設施展開便捷的管控。對于全部設施應用位號法展開動態的監控，在系統運轉的過程中，僅需要應用鍵盤進行位號的輸入便可以打開位號所處的主體窗口，同時會附帶打開此設施的專屬窗口，系統運轉的過程中，該種方式已被證明可以確切地使相關作業人員的作業更為便利。同時，PLC可以對設施的運轉時長展開累計工作，并將數據傳輸至上位機進行儲存以及記錄，經由HistData應用程序可以獲得設備的運轉時長數據，將所需的數據傳至Microsoft Excel后，可以開展打印工作。系統中可以添加調試窗口，能夠更為便捷地展開現場的調試，在系統正式運轉的過程中也可以對作業的參數進行修改。在此過程中，可以針對部分變量展開設置，為其提前配置輸入參數，在想要修改參數的時便可以直接展開調整，便于配置PLC軟件的自身各項參數。

3.2 報警配置

Intouch應用2種通知手段來將作業過程中的具體狀態來告知相關作業人員，分別是事件以及報警。其中事件是系統處于常規情況的過程中產生的信息，不需要相關作業人員為此做出反應。報警則是作業狀態發生狀況的情況下產生的警報，需要相關作業人員迅速反應。城市污水處理作業具備偏多的工序，依據工序編號設置報警組，便于開發系統以及相關作業人員做出辨認。彈出報警窗口，展現報警的簡述以及過往報警史。程序Alarm DB Logger將報警與事件記載于Microsoft SQL Server內。Alarm DB Archive/Purge應用程序可以對報警數據庫內數據進行刪除以及還原，同時會將全部的刪除具體情況進行展示。Alarm Printer可以將報警信息進行打印。

由于Windows互聯網打印器械以及激光打印器械的作業原理是將該頁全部緩存與內存內，再展開具體的打印工作，該方式便表示信息存在當系統發生問題或者停電的情況下消失的可能，所以在設置打印器械的過程中，采用針式打印器械，進行警報消息的打印，此外還要采用噴墨打印器械展開對報表的打印工作。

在過程變量發生警報的過程中，在設施所處任何窗口內將會通過符號變更自身填充顏色以及符號閃爍的手段進行通知，設施所處工序相應的主菜單對應項同樣以該種手段進行通知；過程變量產生警報之后，在其受到查看之前，系統會應用PlaySound函數通過發出警報聲的手段對過程變量的警報展開通知。在對系統展開診斷的過程中一旦產生警報，會在系統診斷窗口進行展現，一旦診斷過程中發生問題便同樣會通過光效以及音效發出警報的方式通知[3]。

3.3 報表設計

經由HistData應用程序能夠做到針對通過Intouch所建立的過往數據文件展開DDE動態數據的互相傳輸以及查看，其具體方式是通過將所選擇的過往數據經由鼠標拖拽至所需求的軟件如軟件如WPS Office中。

此系統中的報表能夠分為能夠查看的EXCEL過往報表與現階段報表兩種。現階段的報表能夠分成年報表、月報表、日報表、班報表以及小時報表，同時能夠通過展開訪問工作，得以于手動以及自動的打印方式之中彼此進行轉換以及傳輸，其主要功能為針對產量展開統計工作。統計出的具體數據由Intouch QuickScript經由編程生成。

能夠查看的EXCEL過往報表通過將歷史記錄的文件后綴更換為“.CSV”的格式文件（EXCEL文件）而產生，對其進行閱覽應當使用修改后的EXCEL文件，主要用以確認歷史信息，例如：應用在所需查看過往數據的持續時長、起始時間以及采樣間隔等。HistData應用程序包括自身內部數據庫，其內部數據庫經過合理的配置可以實現文件格式的更改，系統在運轉過程中查看Excel文件需要經由系統函數FileReadFeilds展開。

4 結論

依據對城市污水處理廠Intouch工控組態軟件運用所展開的分析，Intouch工控組態軟件具備便捷，簡單，高自由度，多功能的特征，極大地簡化了設計過程。如今，此系統依然在城市污水處理廠中大規模地得以應用，展現出了極為可靠的特點，能夠顯著地帶來經濟收益以及社會效益。