大型自来水厂SCADA系统解决方案

大型自来水厂SCADA系统解决方案

一、方案概述

随着科学技术的发展和社会的进步，我国各大城市的自来水厂正逐步向“安全供水、科学管理、优质服务”的方向发展。因此如何提高供水质量、达到节能降耗、实现高效管理，是当前自来水厂所面临的首要问题。本方案旨在提高自来水厂的自动化、信息化水平。

二、方案亮点

1. 硬件设备的支持能力强

自来水厂的计算机监控系统，会与各种硬件设备进行通讯（如PLC、水质检测仪表、水泵机组、机组电气柜等），采集现场的实时数据，反映给SCADA软件同时保存到工业历史数据库中。这就要求系统能具有与各种厂家硬件设备的通讯能力，并支持各种通讯协议。方案中的I/O Server 3.0支持与1500多家3000多种硬件通讯，并支持多种标准通讯协议，如MODBUS、Profibus、CAN、OPC等。使得软件产品可轻松得与各硬件设备进行组合。

图3 支持的硬件设备

2. 有效的安全措施

自动化技术快速发展的今天，SCADA系统已经不再是过去简单的与设备通讯、显示数据、下发控制指令这么简单了。随着自来水厂对管理功能要求的不断加深，自来水厂迫切需要的是集采集、监视、控制、调度于一身的一体化平台。这就需要将自动化与信息化相结合，在系统中除了具有监控作用的组态软件，还需要有具有分析、调度功能的决策系统。

方案中的KingCalculation就是针对大量过程数据，结合自来水行业的复杂算法进行计算分析的软件平台；KingA&E是将“数据”转化为“状态”，进行预警的判断与触发的软件平台，可进行超前的趋势分析。他们的数据基础是工业历史数据库KingHistorian。最终的分析信息、预警信息、决策类提示信息均在展示平台KingGraphic上进行集中显示。

图6 平台体系

4. 丰富的系统接口

为满足城市的统一供水调度的需要，各区县的自来水厂往往需要将数据上传至自来水公司，由自来水公司的供水调度系统实现集中监管与协调。为了便于自来水公司供水调度系统获取数据，水厂的SCADA系统需具有丰富的开放性接口，本系统由数据采集软件、SCADA 软件、工业数据库软件、上层分析展示软件等多种不同类型的软件组成，具有多种数据接口，如API for VC ++/VB/.NET、OLEDB、ODBC、COM等，支持SQL语句查询。利用这些接口，可以方便的与其它第三方软件系统实现数据交互。

Web功能采用B/S结构，可对局域网和广域网进行发布，客户可以随时随地通过Internet/Intranet实现远程监控。如厂长办公室的电脑可通过IE浏览器实时浏览画面，监控各种工业数据。若对广域网发布，那么无论用户身处何地，均可异地进行监控，这样做的好处是，便于企业领导无论在何地，即便是出差也可及时了解有价值的数据。

图8 WEB浏览界面

三、系统架构

1.系统配置

四、系统功能

1．功能要点

与工艺环节的PLC、仪表进行通讯，快速采集实时数据。

保证数据完整性，对采集链路、通讯网络进行诊断，实现基于实时数据、历史数据、报警数据的冗余功能，异常时实现快速的切换，在网络中断、网速过慢时将数据缓存。 对实测数据及状态进行直观逼真的展示（如动画、报表、趋势等），进行多种报警及预警检测，并采用多种方式实现报警通知。对已发生的故障实现直观的事故追忆。

对大量的高密度的过程数据进行高性能的压缩存储。

以存储的大量历史数据为依据，实现专业的优化计算与分析。

提供多种开放性接口，便于其它第三方系统调用数据，进行相关分析。

在Internet网络或局域网中将实时、历史、报警等数据以集成的方式进行发布，使用户可在IE中实现浏览。

2. 产品组合

该方案使用亚控科技软件产品包括：

KingSCADA全开发版

KingSCADA运行版

KingIOServer

KingHistorian

五、方案总结

随着自动化控制技术的迅猛发展，自来水厂纷纷建立起SCADA系统来实现水厂从取水到制水、配水的全过程监控，但在实际应用中，真正能达到令人满意效果的并不多。本方案的目的是从设计、实施到后期维护进行统一规划，为用户提供一个具有先进技术的、易于开发维护且易于扩展及分步实施的解决方案。