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污水处理厂组态软件的Web发布和安全性设置 |
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污水处理厂组态软件的Web发布和安全性设置
摘要：随着A/O池、SBR等污水处理工艺的持续改进和优化，其自动化程度也逐年提高，自控系统中上位机监控组态软件的使用也越来越普及。各种组态软件的功能也相应地日趋完善，其Web发布模块为远程实时观察动态的工艺流程提供了可能。如何配置组态软件的Web发布功能，以保证在公网上传输的安全性，并对所发布组态动画、报表、曲线等实现访问权限的控制，本文通过一个应用实例做出了回答。
关键词：组态软件，Web发布
1 工程概况
秦皇岛市昌黎县污水处理厂处理规模为40000吨/日，工程总投资约1.4亿元，其中包括约60km的市政配套管网。处理方式采用SBR法中的CASS法工艺，为保证污水处理过程的安全可靠和生产的连续性，并适应SBR工艺的需要，采用了德国SIEMENS公司的S7-400H系列PLC为主的集中和分散相结合的计算机控制系统，实现对全厂工艺参数、电气参数和设备运行状态进行监测、控制、连锁和报警以及报表打印的功能。通过使用在主站和远程站间的一系列通讯链，完成污水厂整个工艺流程所必需的数据采集，数据通讯，顺序控制，时间控制，回路调节及上位监视和管理。
整个系统由1个中心控制室、1个现场PLC控制主站及4条Profibus-DP远程I/O链路组成。具体是：DP(1)，DP(2)，DP(3)，本地DP链路。现场控制站对污水处理厂各过程进行分散控制，再由中心控制室对全厂实行集中管理。现场控制主站与中心控制室之间由工业以太网进行数据通信，传输介质采用光纤，总线型网络拓扑结构，100Mbps传输速率；现场PLC主站与4条Profibus-DP远程I/O链路之间通过环形Profibus-DP进行数据通讯，介质同样使用光纤，传输速率为9.6k~12Mbps（自调整）。
工艺流程简图
原污水
出 水
2 组态软件设计
与A/O池工艺相比，SBR工艺自动化程度高，相应地PLC逻辑控制关系和上位机组态软件编程也比A/O池工艺复杂。
整套污水处理流程设多个监控点，包括液位、PH值、溶氧、浊度、泵运行状态等。
各模拟量参数通过相应的变送器输出4~20mA的标准信号，通过屏蔽电缆接至PLC的AI模块。各模拟量输出控制信号是以4~20mA的标准信号，从PLC的AO模块通过屏蔽电缆接至相应设备。这些设备包括变频器、启闭阀门。数字输入信号为24V直流电信号，通过电缆接至PLC的DI模块。数字输出控制信号为24V直流电信号，从PLC的DO模块通过电缆接至现场设备。每台现场设备原则在其相应现地箱上输出有三个状态信号：故障、运行/停止、手动/自动；和一个启动信号。为了使现场与PLC完全隔离，PLC所有数字量模块与现地箱中间必须加辅助继电器。所有输出信号（包括模拟量和数字量）由PLC内部程序或上位机指令控制。
PLC编程软件采用西门子的Step 7中文版5.0，上位机组态软件采用三维力控的PCAuto5.0。监控层使用双机热备冗余方式，在两台工控机上并行安装两套PCAuto5.0无限点运行版。
整套系统含多幅实时监控画面，包括总工艺流程图、粗格栅间、进水泵房、细格栅和旋流沉砂池、1#SBR池、2#SBR池、接触池、加氯间、贮泥池、脱水机房等。通过指示灯表明设备运行状态。在电机运行方式为手动时，用鼠标点击画面下排电机启动按钮可远程启动现场设备。传感器的瞬时值依据实际安装位置被分别标注到不同的分布工艺流程图中，其实时数据和历史数据被做成相应分布图的子画面，可在分布工艺流程图中直接点击按钮进入。整个软件界面呈树状排列，查阅、操作简便。监控网络拓扑图如下
3 组态软件的WEB发布和安全性设置
由于昌黎污水处理厂属于BOT项目，除了现场的运营管理人员外，投资方的技术人员也希望能经常了解污水厂的实际运行情况，而且在一些会议上直观地引用组态画面，通过投影仪播放，能收到很好的效果。这就要求在数百甚至数千公里外的地方能和现场中控室同步看到相同的组态画面、历史曲线和统计报表。因此，在创建数据库、配置I/O设备、构建组态动画等常规步骤之外，还需增加Web服务器软硬件的设置。
昌黎污水处理厂的Web发布服务器使用一台联想万全 T400服务器，PIV 2.93G/512M内存/80G硬盘/双以太网卡，Win2000 Pro平台，安装一套PCAuto 64点运行版加5用户pWebView模块（允许最多同时有5个用户通过浏览器访问）。在此特别说明一下，之所以不在双机热备中的从机上安装pWebView模块作Web服务器，是因为Web发布消耗内存资源较多，一旦主机宕机，从机替补，其既对内采集PLC数据生成组态画面，又对外进行Web发布，负担过重，会严重影响整个监控层的性能，安全性也稍差。所以虽然要增加一万多元投资，但为保证自控系统运行的连续和稳定，还是应该再购买一套单独用于Web发布的组态软件运行版。当然，可以选最小点数的。
3.1 网络设备基本配置
外网线路租用网通的光纤，分配给2个IP地址。T400的双网卡中一块（网卡N0）和双机热备的从机通讯（因为是通过交换机，所以随时可以改为和主机通讯），读取实时数据库的内容；另一块（网卡N1）经一台Cisco2611路由器和网通光电转换器的以太网口相连，< |
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