一、概述
水質(zhì)監(jiān)測是監(jiān)視和測定水體中污染物的種類、各類污染物的濃度及變化趨勢,評價(jià)水質(zhì)狀況的過程。監(jiān)測范圍十分廣泛,包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各種各樣的工業(yè)排水等。主要監(jiān)測項(xiàng)目可分為兩大類:一類是反映水質(zhì)狀況的綜合指標(biāo),如溫度、色度、濁度、pH值、電導(dǎo)率、懸浮物、溶解氧、化學(xué)需氧量和生物需氧量等;另一類是一些有毒物質(zhì),如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機(jī)農(nóng)藥等。為客觀的評價(jià)江河和海洋水質(zhì)的狀況,除上述監(jiān)測項(xiàng)目外,有時(shí)需進(jìn)行流速和流量的測定。
對于底層自動化控制系統(tǒng),通過現(xiàn)場的各種自動化儀表采集數(shù)據(jù),通過PLC控制系統(tǒng)的動作。來完成周期性的數(shù)據(jù)采集。把數(shù)據(jù)保存到現(xiàn)場工控機(jī)的數(shù)據(jù)庫中,通過通訊程序?qū)?shù)據(jù)按要求發(fā)送到服務(wù)器,以各種形式展現(xiàn)給上層管理者。
在此以紫金橋組態(tài)軟件為例,簡述現(xiàn)場自動化系統(tǒng)中軟件如何完成上位機(jī)與下位PLC及各種測量儀器的配合,以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集。
二、系統(tǒng)功能
工藝流程圖:現(xiàn)場設(shè)備,管路結(jié)構(gòu)圖。整個(gè)系統(tǒng)一般4小時(shí)運(yùn)行一次(下限可設(shè)置到2小時(shí)),各水管中的顏色在運(yùn)行中會發(fā)生變化,以指示運(yùn)行到哪個(gè)階段。各模擬設(shè)備上顯示著參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,或者參數(shù)超標(biāo)時(shí),系統(tǒng)會發(fā)生報(bào)警,報(bào)警燈閃爍。在畫面的右下角,也顯示著系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)畫面:匯總用戶關(guān)心的所有數(shù)據(jù),重要數(shù)據(jù)以曲線形式實(shí)時(shí)顯示。在下面的表格中,可以顯示近一段時(shí)間內(nèi)的報(bào)警??蓪Ξ?dāng)前報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)。

歷史數(shù)據(jù)查詢畫面:根據(jù)起止日期,可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。
操作原理,在特定條件下,系統(tǒng)把采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過報(bào)表關(guān)系數(shù)據(jù)源點(diǎn),保存到了后臺關(guān)系數(shù)據(jù)庫ACCESS里。在此查詢畫面中,通過后臺自由報(bào)表把關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),按條件進(jìn)行篩選。最后導(dǎo)入到前臺報(bào)表中。
查詢?nèi)繗v史數(shù)據(jù),按時(shí)間條件查詢歷史數(shù)據(jù),導(dǎo)出到EXCEL,打印,清空表格。

歷史趨勢分析畫面:以曲線的形式顯示任何數(shù)據(jù)庫點(diǎn)相于對時(shí)間的變化,預(yù)估未來的參數(shù)走勢。

在系統(tǒng)構(gòu)建的前期,設(shè)備還沒有完全裝配結(jié)束時(shí),系統(tǒng)還不能連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。此時(shí)經(jīng)常需要對某些設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)的調(diào)試起停。在調(diào)試畫面中,可對源水泵,電動閥,電磁閥,各個(gè)測量儀器進(jìn)行完全控制。待各設(shè)備調(diào)試成功后,正式啟動系統(tǒng),周期性運(yùn)行。

在設(shè)置界面,對敏感參數(shù)進(jìn)行上下限設(shè)置,此值作為測量參數(shù)的報(bào)警閾值。
手動控制:在系統(tǒng)完成的一個(gè)流程中,內(nèi)部又分為若干的子流程。在間歇時(shí)段(非流程運(yùn)行時(shí)段),可以啟動一些獨(dú)立的子流程(比如清洗管路,除藻等)。如果系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生緊急情況,可以執(zhí)行強(qiáng)制停機(jī)等動作。
在此頁面中,也可以對檢測周期(一般2-4小時(shí)之間)和除藻周期進(jìn)行設(shè)置。

如果需要對用戶的權(quán)限進(jìn)行控制,那么可以增加用戶管理模塊。對高級用戶開放全部的功能,而普通用戶無法完成對一些按鈕的觸發(fā)。
至此,簡單介紹了水源監(jiān)測現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的搭建情況。把現(xiàn)場數(shù)據(jù)以時(shí)間為標(biāo)簽都存儲到了現(xiàn)場工控機(jī)的ACCESS數(shù)據(jù)庫里。此后,如果想把數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴蠈庸芾砥脚_,可使用通訊程序傳輸。在上層軟件中審核發(fā)布。
三、小結(jié)
通過以上的簡要介紹,我們可以看到,使用紫金橋軟件的組態(tài),能在短時(shí)間內(nèi)完成水源監(jiān)測的現(xiàn)場自動化系統(tǒng)的構(gòu)建,大大的縮短了工程開發(fā)周期,使系統(tǒng)盡快的投入運(yùn)行。
操作人員可以在遠(yuǎn)程電控室監(jiān)控到現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)作情況,并可以查看現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù),把現(xiàn)場監(jiān)測站的人力完全解放出來,節(jié)省了人力資源成本。真正的完成了自動化系統(tǒng)的智能數(shù)據(jù)采集。