RSView32在污水厂监控系统中应用

引言

组态软件是伴随着计算机系统的开放式体系结构而产生的。它通过简单的组态工作即可实现用户所需大部分功能，缩短了项目开发周期，避免了许多重复性开发工作，正在代替各种计算机语言的软件开发，在计算机控制系统软件行业中逐渐占据主导地位。在众多公司的组态软件中，罗克韦尔软件的RSView32组态软件以其独有的特点成为具有代表性的组态软件之一。

1 RSView32的功能和特点

RSView32基于Microsoft Windows NT和Windows 9X 平台设计。

RSView32组态软件画面显示功能丰富。可以直接使用其他绘图软件包如AutoCad等生成的对象;支持OSP（Object Smart Path）和ActiveX对象;并可在线编辑项目。

RSVie32软件的开放式设计可以很容易地与Microsoft产品共享信息。它的标签数据库是ODBC兼容数据库，可以利用其它数据库工具浏览并管理标签。

RSView32组态软件能与多种通信协议互联，支持各种型号PLC，适应各类测控硬件设备。RSView32向下可以通过RSLinx、OPC驱动与数据采集硬件通信;向上通过TCP /IP协议、以太网络与高层管理网互联。

2 控制系统的结构和功能

长沙市第一污水处理厂采用氧化沟处理工艺。

污水厂控制系统由中控室（两台工控机、模拟屏）、厂区PLC（PLC1、PLC2、PLC3）及厂外泵站（凤嘴泵站PLC和陈家湖泵站PLC）、厂区光纤以太网络以及厂外泵站无线电台构成。厂区PLC通过光纤以太环网应用TCP/IP协议进行相互间数据传递;同时通过OMRON 公司的FinsGateway、OPCSever通讯驱动程与上位机监控软件进行通讯，共同控制工艺设备的运行。控制系统的结构如图1所示。



图1 长沙污水厂控制系统结构图

控制系统PLC采用OMRON CS1W系列PLC，触摸屏采用OMRON NT631C-ST151-EV2，以太网交换机采用赫斯曼公司的RS2 FX/FX工业以太网交换机，无线电台采用MDS公司MDS2710产品。

上位监控计算机负责现场PLC数据的收集、存档、图形显示、趋势和报警显示，也可以使设备脱离程序控制状态，点动设备的运行。两台上位监控计算机均设置为服务器，当一台不能正常工作时，不影响另一台的工作，提高了监控系统的可靠性。

3 监控软件的设计和实现

上位监控计算机安装普通以太网卡、RSView32组态软件、OMRON FinsGateway和OPCSever通讯驱动程序、Microsoft Office软件。采用组态软件RSView32开发的上位监控软件实现如下功能模块：系统登陆、用户管理、工艺画面显示、活动记录、报表打印、趋势和报警显示、工艺参数修改。

3.1组态软件RSView32的通讯组态

组态软件RSView32和OMRON PLC的通讯采用OPC驱动方式。首先将OMRON PLC 程序中的变量表导入到OPC Server中，在OPC Server中进行FinsGateway网络组态：在以太网驱动中增加PLC节点，设置其IP地址。通过OPCServer的在线功能测试OPC Server变量和Omron PLC变量的通讯是否正确。在RSView32中添加OPC 节点，数据源为OPC Server，即可调用OPC Server中的变量。

3.2数据库标签的组织

RSView32的数据库标签采用树形结构，为了便于标签的组织和调用，按照工艺段、设备名称组织文件夹，将每一个设备的对应的标签放在同一个文件夹下。同时RSView32的数据库标签的数据类型要和OPC Server中变量的数据类型一致。

3.3用户管理界面

RSView32组态软件可以设置多个用户，每个用户可以分配A到P共16个安全级别，将画面和命令分配不同的安全级别就能够实现不同用户的操作权限分配。本工程设置工程师Engineer、操作员CS两个用户权限。工程师可以在线进行用户管理，操作员只能进行画面查看和设备操作。

3.4工艺显示画面

工艺画面包括系统工艺概览画面、各个工艺段的工艺画面。工艺画面中显示设备的运行状态和控制方式以及仪表的显示。从工艺概览画面可以切换到各个工艺段的工艺画面。

设备的控制采用三级控制：现场级的控制包括低压MCC柜和现场操作箱的控制，程序控制即PLC程序控制设备的运行，触摸屏和上位监控计算机也可以点动设备的运行。设备的运行状态和三级控制方式直接在工艺画面上显示出来。一期改造部分的系统概览图如图2所示。



图2 一期改造部分工艺概览图

3.5设备控制界面

设备控制界面实现设备控制方式的切换和上位机点动命令的执行。设计中为防止误操作，需要先点击命令按钮再点击执行按钮，命令才执行。

设备控制界面的调用采用动态调用。同一种类型的设备调用同一个设备控制界面进行操作，利用 Display “设备控制画面号” /T “控制设备标签所在的文件夹”命令实现动态调用，一次性将设备控制画面中的变量标签替换为对应设备的标签，提高了开发、调试和维护的效率。

3.6实时趋势显示

污水厂趋势画面用于水厂仪表参数的图形化显示，为操作者提供了一种跟踪工厂工艺运行的手段。水厂运行中有多个ORP和PH参数需要同时显示，因而增加了导航按钮，用户可以自由选择趋势画面、调节显示刻度和自己选择的参数。

3.7 报警画面

对于设备的故障以及仪表示数超限，系统自动进行报警记录存档，同时在画面的最底部显示最近发生的报警。详细的报警记录在专门的报警画面中显示，同时还可以调用报警历史画面显示发生过的报警记录。

报警画面设计时，在报警标签的Alarm Identification选项中输入变量所在的画面号，则当报警发生，并且用户点击“进入相关页面”按钮（Alarm Identification按钮），便可快速进入报警发生的工艺画面，帮助用户快速确定故障原因。

3.8 报表的生成和显示

上位监控软件具有手动、自动报表以及报表查看功能。自动报表在每天的23:59自动生成日报表，在每月的月末自动生成月报表，在每年的年末自动生成年报表。手动报表根据选择的报表内容（如一号曝气池）、报表类型（日报表，月报表和年报表）和时间产生报表，输出到文件或打印机。

在RSView32中利用VBA编程调用Excel表来实现手动、自动报表。在Visual Basic Editor中设计了dayreport（）、monthreport（）、yearreport（）报表函数，以及手动报表界面和报表查看界面。自动报表通过时间驱动Event事件自动调用报表函数。 手动报表画面如图3所示。



图3 手动报表打印画面

4 结束语

RSView32通过开放的技术扩展了用户的视野，达到了与其它罗克韦尔软件产品、微软产品以及第三方软硬件的高度兼容。长沙第一污水厂自动控制系统中利用RSView32开发的上位监控软件与现场控制网络和OMRON PLC配合实现了全厂的工艺控制，为用户提供了简洁、稳定、高效、开放的数据监控、管理画面。系统目前运行稳定。

参考文献：

[1] Rockwell Automation. RSView32 User’s Guide . Dec 1999

[2] Omron Corporation. OMRON SYSMAC OPC Server V2.3 Operation Manual. Dec 2002

[3] Omron Corporation. FinsGateway Version3 User’s Manual Dec 2001

[4] 唐贤伦 基于RSView32的交通灯监控系统的设计与实现. 自动化与仪器仪表,2005,2:8-10

[5] 陈　瑶 散控制系统在污水处理中的应用. 微计算机信息,2004,1:10-12