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    作者簡介：

    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)自動化。

    摘要：

    本文介紹世紀(jì)星組態(tài)軟件在上海世博會世博村水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，本文從技術(shù)需求和世紀(jì)星組態(tài)軟件相結(jié)合的角度詳細(xì)介紹了世博村水處理技術(shù)方案。

    關(guān)鍵詞：世博村；世紀(jì)星；生活給水預(yù)處理系統(tǒng)

    2010年5月世博會在上海隆重開幕，由北京世紀(jì)長秋科技有限公司自主開發(fā)的世紀(jì)星組態(tài)軟件，成功應(yīng)用于世博村水處理監(jiān)控項目中。以下是這個項目的一些情況。

   1 工程環(huán)境

    世博村A地塊為五星級標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(tǒng)套房及部分豪華套房；地下一層為VIP生活樓的后臺區(qū)、設(shè)備機(jī)房區(qū)及內(nèi)部使用的機(jī)動車庫，地下二層主要為面向社會的機(jī)動車庫和部分設(shè)備機(jī)房。

    2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

    （1）本系統(tǒng)設(shè)計的進(jìn)水是以符合《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5750-85的上海城市自來水水質(zhì)為主要參考數(shù)據(jù)。

    （2）本“生活給水預(yù)處理系統(tǒng)”是按照設(shè)計圖紙的流程，潔凈水處理流程采用一臺絮凝劑加藥裝置、二臺砂過濾器、二臺活性碳過濾器、二臺精細(xì)過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(jī)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(dá)到清潔衛(wèi)生及舒適的飲用凈水水質(zhì)水準(zhǔn)。

    （3）系統(tǒng)內(nèi)水泵選擇威樂、ITT、格蘭富等進(jìn)口品牌，閥門選擇丹佛斯、KITZ、美國Walts等品牌，計量儀表選擇西門子、Honeywell等品牌。

    （4）設(shè)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(dá)到設(shè)計總流量（46m3/hr）之70%的水平，可滿足酒店高峰用水及設(shè)備檢修等特殊情況需要。

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

    （6）經(jīng)活性碳過濾后，水中的游離氯大部分被去除，在處理水進(jìn)入凈水箱前設(shè)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），確保水在較長時間內(nèi)在水箱及以后的管道中停留時不會滋生細(xì)菌等微生物，以確保客房用水水質(zhì)的安全性。

    （7）二氧化氯（殺菌劑）的加入點，經(jīng)專家論證，為保證此殺菌劑在水箱中濃度的均勻，方案設(shè)立一個凈水箱水循環(huán)系統(tǒng)，在此循環(huán)系統(tǒng)上加入上述二氧化氯（殺菌劑），在循環(huán)過程中混合其在水中的濃度，同時，為確保二氧化氯（殺菌劑）濃度精確地得到執(zhí)行與監(jiān)控，在此循環(huán)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有二氧化氯在線檢測儀，在控制軟件的協(xié)調(diào)下，和加藥裝置聯(lián)動，有效精確控制凈水中的二氧化氯濃度。

    （8）在活性碳（AC）過濾器出水處，需加配精細(xì)過濾器，以濾除可能帶出的細(xì)小活性碳顆粒，保證出水水質(zhì)達(dá)到清潔衛(wèi)生的使用/飲用標(biāo)準(zhǔn)。作為國際管理模式，需提供的精細(xì)過濾器配有專門的壓差報警裝置，配合自動控制系統(tǒng)提醒用戶及時更換濾芯。

    （9）采用已被聯(lián)合國衛(wèi)生組織（WHO）列為AI級安全消毒劑的穩(wěn)定性二氧化氯（ClO２）液體作為消毒劑。穩(wěn)定性二氧化氯是高純度二氧化氯氣體的溶液，是近年來國際公認(rèn)的一種高效、安全、快速、廣譜的新型強(qiáng)氧化性消毒劑，它對細(xì)菌、病毒、霉菌和芽孢等微生物具有快速、強(qiáng)烈的殺滅作用，而且無致癌、致畸變和致突變性，且消毒后的飲用水無絲毫口感的變化，以適于本項目高端用戶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(shè)置一個絮凝劑加藥點，通過絮凝劑的作用，使原水在經(jīng)多介質(zhì)過濾時，達(dá)到更好的過濾效果。

    （11）關(guān)于系統(tǒng)集控及控制柜等自控設(shè)備，采用當(dāng)前國際酒店集團(tuán)通用的管理要求模式，從硬件而言，控制箱內(nèi)元件主要采用SIMENS元件，PLC可編程控制器，并配有系統(tǒng)模擬顯示屏（系統(tǒng)狀況一目了然），控制箱本身的PLC控制器及軟件即可全自動優(yōu)化控制整個系統(tǒng)的工作狀況。使整個水處理系統(tǒng)為無需人員看管的真正“全自動”系統(tǒng)。該系統(tǒng)還須配備BA接口，通過所配置的設(shè)備監(jiān)視/控制系統(tǒng)各單機(jī)的工作狀態(tài)，同時提供優(yōu)化/節(jié)能的運行模式，真正做到智能化集控及遠(yuǎn)程監(jiān)控。應(yīng)設(shè)置故障停機(jī)、故障報警裝置。

    （12）系統(tǒng)配置中的砂過濾器/活性碳過濾器等，各機(jī)是全自動過濾設(shè)備，即設(shè)定為自動運行狀態(tài)，設(shè)備可長時間自動工作、反沖等。

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

    （14）在活性碳過濾器出口端須配有流量計，方便用戶了解活性碳的工作能力，還可在調(diào)試/使用過程中很方便地調(diào)節(jié)兩套系統(tǒng)的工作狀態(tài)及平衡，優(yōu)化使用這2套設(shè)備。

    （15）加藥管配管采用加厚ABS塑料管，法蘭或粘結(jié)劑連接。

    （16）設(shè)備與管道的連接及需要拆卸的部位應(yīng)采用活接頭連接方式。

    （17）凈水機(jī)房電控系統(tǒng)中應(yīng)有對缺水、超壓、過流、過熱不合格水排放等問題的保護(hù)功能，并根據(jù)反饋信號進(jìn)行相應(yīng)控制，協(xié)調(diào)系統(tǒng)的運行。

    （18）根據(jù)設(shè)計要求提供各加藥點化學(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個月。

    （19）定時對設(shè)備、附件、管線進(jìn)行檢查，對運行中的化學(xué)劑濃度進(jìn)行檢測。

    3 世紀(jì)星監(jiān)控系統(tǒng)

    監(jiān)控中心主要由以下幾部分組成：

            

                                    圖1監(jiān)控中心構(gòu)成圖

    （1）實時數(shù)據(jù)采集
    監(jiān)控中心計算機(jī)通過PPI總線連接到現(xiàn)場設(shè)備。所有的現(xiàn)場開關(guān)量狀態(tài)和模擬量值都通過PPI總線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心計算機(jī)，可調(diào)整所有數(shù)據(jù)的采集頻率以滿足監(jiān)控需求。

    （2）歷史數(shù)據(jù)記錄
歷史數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)負(fù)責(zé)保存所有需要記錄分析的數(shù)據(jù)，根據(jù)需要可調(diào)整數(shù)據(jù)記錄的頻率和記錄方式(文件、數(shù)據(jù)庫)，歷史數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)由世紀(jì)星自動完成，不需要編寫代碼。

    （3）趨勢曲線
    趨勢曲線分實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線兩種。實時趨勢曲線顯示所選變量的實時變化情況。歷史曲線用于查詢歷史數(shù)據(jù)并生成曲線，歷史曲線可以縮小放大以便于觀察曲線的變化細(xì)節(jié)。

    （4）報警系統(tǒng)
    世紀(jì)星對每個變量都提供了報警功能，報警種類分為極限報警、偏差報警、變化率報警，當(dāng)然如有特殊需要還可以編寫用于實現(xiàn)特定種類報警的程序。

    世紀(jì)星提供了實時報警畫面和歷史報警畫面。實時報警畫面顯示當(dāng)前所有未應(yīng)答的報警信息，可以使用報警過濾功能顯示需要查看的報警種類。歷史報警窗口用于查詢歷史報警信息，歷史報警窗口對所有歷史報警時間、報警值、報警恢復(fù)時間做詳細(xì)記錄，同樣可以采用過濾功能查詢特定條件的歷史報警信息。

    （5）歷史數(shù)據(jù)報表
    所有歷史數(shù)據(jù)可以以報表的形式顯示和打印。
    通過查詢設(shè)定具體的時間生成班報表、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(jī)進(jìn)行打印。

    （6）數(shù)據(jù)庫
    世紀(jì)星可以和局域網(wǎng)或internet網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行連接，把特定的數(shù)據(jù)信息寫到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上或從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上獲得數(shù)據(jù)信息，這樣實現(xiàn)和ERP或OA的交互。

    世紀(jì)星是通過ODBC連接到數(shù)據(jù)庫的，所以在通過ODBC連接測試成功的數(shù)據(jù)庫世紀(jì)星都能訪問。

    （7）WEB服務(wù)

                   

                                   圖2設(shè)備輸入狀態(tài)監(jiān)視

    監(jiān)控中心為局域網(wǎng)計算機(jī)提供WEB瀏覽服務(wù)。可通過不同的WEB組來區(qū)分不同的工位和站點畫面。WEB發(fā)布啟動后，所有配置了WEB發(fā)布的變量都可以在WEB瀏覽器端實時顯示。

    （8）用戶管理
    世紀(jì)星為每個用戶提供了不同權(quán)限，可根據(jù)要求分為設(shè)備廠商、管理員、操作員、一般瀏覽人員。

    4 軟件畫面

                    

                              圖3輸出狀態(tài)監(jiān)視及報警

                

                                 圖4 系統(tǒng)流程圖

    5 小結(jié) 

    該系統(tǒng)實現(xiàn)了世博村（A地塊）VIP生活樓工程水處理設(shè)備全自動化控制，提高了水質(zhì)處理的效率，減輕了運行人員的負(fù)擔(dān)，提高了水廠運行的安全和可靠性。世紀(jì)星組態(tài)軟件開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)具有運行穩(wěn)定、操作界面直觀友好，報警、報表、數(shù)據(jù)記錄、趨勢顯示分析和安全管理等功能完善的特點，完全實現(xiàn)了規(guī)劃的功能，系統(tǒng)操作和維護(hù)都十分簡便，為水設(shè)備的安全運行提供了可靠的保障，并且世紀(jì)星良好的開放性為系統(tǒng)的二期功能集成提供了很好的接口。