作者簡(jiǎn)介：

    劉月新（1981-），男，河北冀州人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士，主要研究方向為工業(yè)自動(dòng)化。

    摘要：

    本文介紹世紀星組態(tài)軟件在上海世博會(huì )世博村水處理控制系統中的應用，本文從技術(shù)需求和世紀星組態(tài)軟件相結合的角度詳細介紹了世博村水處理技術(shù)方案。

    關(guān)鍵詞：世博村；世紀星；生活給水預處理系統

    2010年5月世博會(huì )在上海隆重開(kāi)幕，由北京世紀長(cháng)秋科技有限公司自主開(kāi)發(fā)的世紀星組態(tài)軟件，成功應用于世博村水處理監控項目中。以下是這個(gè)項目的一些情況。

   1 工程環(huán)境

    世博村A地塊為五星級標準的VIP生活樓，由主樓和裙房組成，總建筑面積為68924㎡，建筑高度約94m，地上25層，地下2層。VIP生活樓的公共功能空間集中于14樓裙房，主樓5層為VIP生活樓的設備層，6~22層為VIP生活樓的普通客房層，23、24層包括行政客房及行政酒廊，25層為總統套房及部分豪華套房；地下一層為VIP生活樓的后臺區、設備機房區及內部使用的機動(dòng)車(chē)庫，地下二層主要為面向社會(huì )的機動(dòng)車(chē)庫和部分設備機房。

    2 技術(shù)標準

    （1）本系統設計的進(jìn)水是以符合《生活飲用水衛生標準》GB5750-85的上海城市自來(lái)水水質(zhì)為主要參考數據。

    （2）本“生活給水預處理系統”是按照設計圖紙的流程，潔凈水處理流程采用一臺絮凝劑加藥裝置、二臺砂過(guò)濾器、二臺活性碳過(guò)濾器、二臺精細過(guò)濾器及一臺二氧化氯加藥裝置配置，其主要作用為去除水中懸浮物和膠體，降低原水濁度、色度，消除輸水管道所引起的二次污染；吸附去除水中大部分有機物雜質(zhì)、氯氣及不良溶解性氣體，減低原水中的硬物質(zhì)等，確保處理水達到清潔衛生及舒適的飲用凈水水質(zhì)水準。

    （3）系統內水泵選擇威樂(lè )、ITT、格蘭富等進(jìn)口品牌，閥門(mén)選擇丹佛斯、KITZ、美國Walts等品牌，計量?jì)x表選擇西門(mén)子、Honeywell等品牌。

    （4）設備單臺額定工作流量為25m3/hr，可短期輸出35m3/hr的峰值流量，即可達到設計總流量（46m3/hr）之70%的水平，可滿(mǎn)足酒店高峰用水及設備檢修等特殊情況需要。

    （5）鑒于本項目的水準，對各設備的可靠性要求較高，故在上述多介質(zhì)過(guò)濾器/活性碳過(guò)濾器采用國際水處理行業(yè)之一流品牌的氣動(dòng)蝶閥，以符合本項目五星級的國際水準要求。

    （6）經(jīng)活性碳過(guò)濾后，水中的游離氯大部分被去除，在處理水進(jìn)入凈水箱前設一獨立的加藥裝置（加藥泵一備一用），向水中加入一定濃度的ClO２（二氧化氯），確保水在較長(cháng)時(shí)間內在水箱及以后的管道中停留時(shí)不會(huì )滋生細菌等微生物，以確?？头坑盟|(zhì)的安全性。

    （7）二氧化氯（殺菌劑）的加入點(diǎn)，經(jīng)專(zhuān)家論證，為保證此殺菌劑在水箱中濃度的均勻，方案設立一個(gè)凈水箱水循環(huán)系統，在此循環(huán)系統上加入上述二氧化氯（殺菌劑），在循環(huán)過(guò)程中混合其在水中的濃度，同時(shí)，為確保二氧化氯（殺菌劑）濃度精確地得到執行與監控，在此循環(huán)系統中應設有二氧化氯在線(xiàn)檢測儀，在控制軟件的協(xié)調下，和加藥裝置聯(lián)動(dòng)，有效精確控制凈水中的二氧化氯濃度。

    （8）在活性碳（AC）過(guò)濾器出水處，需加配精細過(guò)濾器，以濾除可能帶出的細小活性碳顆粒，保證出水水質(zhì)達到清潔衛生的使用/飲用標準。作為國際管理模式，需提供的精細過(guò)濾器配有專(zhuān)門(mén)的壓差報警裝置，配合自動(dòng)控制系統提醒用戶(hù)及時(shí)更換濾芯。

    （9）采用已被聯(lián)合國衛生組織（WHO）列為AI級安全消毒劑的穩定性二氧化氯（ClO２）液體作為消毒劑。穩定性二氧化氯是高純度二氧化氯氣體的溶液，是近年來(lái)國際公認的一種高效、安全、快速、廣譜的新型強氧化性消毒劑，它對細菌、病毒、霉菌和芽孢等微生物具有快速、強烈的殺滅作用，而且無(wú)致癌、致畸變和致突變性，且消毒后的飲用水無(wú)絲毫口感的變化，以適于本項目高端用戶(hù)的生活用水消毒之用。

    （10）需選擇用于飲用水處理的高效絮凝劑，在原水泵前設置一個(gè)絮凝劑加藥點(diǎn)，通過(guò)絮凝劑的作用，使原水在經(jīng)多介質(zhì)過(guò)濾時(shí)，達到更好的過(guò)濾效果。

    （11）關(guān)于系統集控及控制柜等自控設備，采用當前國際酒店集團通用的管理要求模式，從硬件而言，控制箱內元件主要采用SIMENS元件，PLC可編程控制器，并配有系統模擬顯示屏（系統狀況一目了然），控制箱本身的PLC控制器及軟件即可全自動(dòng)優(yōu)化控制整個(gè)系統的工作狀況。使整個(gè)水處理系統為無(wú)需人員看管的真正“全自動(dòng)”系統。該系統還須配備BA接口，通過(guò)所配置的設備監視/控制系統各單機的工作狀態(tài)，同時(shí)提供優(yōu)化/節能的運行模式，真正做到智能化集控及遠程監控。應設置故障停機、故障報警裝置。

    （12）系統配置中的砂過(guò)濾器/活性碳過(guò)濾器等，各機是全自動(dòng)過(guò)濾設備，即設定為自動(dòng)運行狀態(tài)，設備可長(cháng)時(shí)間自動(dòng)工作、反沖等。

    （13）對于砂過(guò)濾器/活性碳過(guò)濾器的反沖操作方式，考慮節水節能的觀(guān)念，采用壓力差控制方式為酒店今后的營(yíng)運節約大量的水/電資源及費用；

    （14）在活性碳過(guò)濾器出口端須配有流量計，方便用戶(hù)了解活性碳的工作能力，還可在調試/使用過(guò)程中很方便地調節兩套系統的工作狀態(tài)及平衡，優(yōu)化使用這2套設備。

    （15）加藥管配管采用加厚ABS塑料管，法蘭或粘結劑連接。

    （16）設備與管道的連接及需要拆卸的部位應采用活接頭連接方式。

    （17）凈水機房電控系統中應有對缺水、超壓、過(guò)流、過(guò)熱不合格水排放等問(wèn)題的保護功能，并根據反饋信號進(jìn)行相應控制，協(xié)調系統的運行。

    （18）根據設計要求提供各加藥點(diǎn)化學(xué)劑的化學(xué)成分及配比濃度，配置一定運行周期的化學(xué)劑量，此運行周期暫定為36個(gè)月。

    （19）定時(shí)對設備、附件、管線(xiàn)進(jìn)行檢查，對運行中的化學(xué)劑濃度進(jìn)行檢測。

    3 世紀星監控系統

    監控中心主要由以下幾部分組成：

            

                                    圖1監控中心構成圖

    （1）實(shí)時(shí)數據采集
    監控中心計算機通過(guò)PPI總線(xiàn)連接到現場(chǎng)設備。所有的現場(chǎng)開(kāi)關(guān)量狀態(tài)和模擬量值都通過(guò)PPI總線(xiàn)傳輸到監控中心計算機，可調整所有數據的采集頻率以滿(mǎn)足監控需求。

    （2）歷史數據記錄
歷史數據記錄系統負責保存所有需要記錄分析的數據，根據需要可調整數據記錄的頻率和記錄方式(文件、數據庫)，歷史數據記錄系統由世紀星自動(dòng)完成，不需要編寫(xiě)代碼。

    （3）趨勢曲線(xiàn)
    趨勢曲線(xiàn)分實(shí)時(shí)趨勢曲線(xiàn)和歷史趨勢曲線(xiàn)兩種。實(shí)時(shí)趨勢曲線(xiàn)顯示所選變量的實(shí)時(shí)變化情況。歷史曲線(xiàn)用于查詢(xún)歷史數據并生成曲線(xiàn)，歷史曲線(xiàn)可以縮小放大以便于觀(guān)察曲線(xiàn)的變化細節。

    （4）報警系統
    世紀星對每個(gè)變量都提供了報警功能，報警種類(lèi)分為極限報警、偏差報警、變化率報警，當然如有特殊需要還可以編寫(xiě)用于實(shí)現特定種類(lèi)報警的程序。

    世紀星提供了實(shí)時(shí)報警畫(huà)面和歷史報警畫(huà)面。實(shí)時(shí)報警畫(huà)面顯示當前所有未應答的報警信息，可以使用報警過(guò)濾功能顯示需要查看的報警種類(lèi)。歷史報警窗口用于查詢(xún)歷史報警信息，歷史報警窗口對所有歷史報警時(shí)間、報警值、報警恢復時(shí)間做詳細記錄，同樣可以采用過(guò)濾功能查詢(xún)特定條件的歷史報警信息。

    （5）歷史數據報表
    所有歷史數據可以以報表的形式顯示和打印。
    通過(guò)查詢(xún)設定具體的時(shí)間生成班報表、日報表、月報表、年報表。
    報表可以保存成EXCEL文件也可以輸出到打印機進(jìn)行打印。

    （6）數據庫
    世紀星可以和局域網(wǎng)或internet網(wǎng)絡(luò )上的數據庫服務(wù)器進(jìn)行連接，把特定的數據信息寫(xiě)到數據庫服務(wù)器上或從數據庫服務(wù)器上獲得數據信息，這樣實(shí)現和ERP或OA的交互。

    世紀星是通過(guò)ODBC連接到數據庫的，所以在通過(guò)ODBC連接測試成功的數據庫世紀星都能訪(fǎng)問(wèn)。

    （7）WEB服務(wù)

                   

                                   圖2設備輸入狀態(tài)監視

    監控中心為局域網(wǎng)計算機提供WEB瀏覽服務(wù)?？赏ㄟ^(guò)不同的WEB組來(lái)區分不同的工位和站點(diǎn)畫(huà)面。WEB發(fā)布啟動(dòng)后，所有配置了WEB發(fā)布的變量都可以在WEB瀏覽器端實(shí)時(shí)顯示。

    （8）用戶(hù)管理
    世紀星為每個(gè)用戶(hù)提供了不同權限，可根據要求分為設備廠(chǎng)商、管理員、操作員、一般瀏覽人員。

    4 軟件畫(huà)面

                    

                              圖3輸出狀態(tài)監視及報警

                

                                 圖4 系統流程圖

    5 小結 

    該系統實(shí)現了世博村（A地塊）VIP生活樓工程水處理設備全自動(dòng)化控制，提高了水質(zhì)處理的效率，減輕了運行人員的負擔，提高了水廠(chǎng)運行的安全和可靠性。世紀星組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)的監控系統具有運行穩定、操作界面直觀(guān)友好，報警、報表、數據記錄、趨勢顯示分析和安全管理等功能完善的特點(diǎn)，完全實(shí)現了規劃的功能，系統操作和維護都十分簡(jiǎn)便，為水設備的安全運行提供了可靠的保障，并且世紀星良好的開(kāi)放性為系統的二期功能集成提供了很好的接口。