Intouch在自来水调度系统中的成功应用

应用, 自来水, Intouch, 系统 本文主要介绍了Intouch软件在城市自来水调度系统中的应用。描述了整个系统的组成结构，对Intouch软件的使用作了着重说明。

　　关键字：Intouch、城市自来水、调度系统、双机冗余

　　[Abstract]：This paper introduces that the application of Intouch in the city water supply system. The system composing structure was described and emphasis on the usage of Intouch.

　　Keywords：Intouch、The city water supply、schedule system、redundancy with two computer



　　1 引言：

　　城市自来水系统在城市生活中起着非同寻常作用。所以，提高供水系统的安全性、健壮性、可靠性是非常重要的，这样可以实现有效预防、及时预警、实时调度。

　　城市自来水系统主要由总调度中心、水厂、加压站、水源地等和整个管网系统组成。本文中所描述的系统总调度中心用Wonderware公司的Intouch监控软件，采用双机冗余的结构提高系统的可靠性，与下位的通讯是通过以太网完成的。

　　人机界面（HMI）部分由两台上位机组成，互为冗余。主要用于提供工艺流程、数据显示、数据控制和数据分析处理。

　　2 硬件配置

　　本系统设有一个RTU电器设备室和一个操作室，RTU通过一台3Com的交换机和两台上位机相连。Intouch操作员站都采用工业控制计算机，具体的配置如下：

　　　　CPU Pentium Ⅲ 2.66GHz
　　　　硬盘80G，软驱1.44MB
　　　　RAM 512M
　　　　CD-R/W
　　　　19英寸液晶显示器
　　　　Intel 10/100自适应以太网卡
　　　　工业防水键盘和鼠标


　　3 系统结构

　　本城市自来水调度系统的系统结构图1所示：


图1 系统结构图

　　本系统用交换机连接两台上位机和RTU的通讯模块，RTU 通讯模块之间和现场RTU之间通过有线介质（光纤）或者无线介质（电台）交换数据。所以上位机采集现场数据都是通过通讯模块来完成的。


　　4 软件设置

　　本系统中操作员站均安装了Windows 2000 professional 操作系统，HMI监控软件采用Intouch9.5版本。同时在操作员站安装了Microsoft SQL Server 2000 数据库系统，存储带时间标签的实时数据，用于数据统计分析和报表查询。

　　Intouch组态模块组成：

　　　　图形组态：
　　图形组态包括工艺流程图绘制、数据显示、和所有用户操作界面的设置。

　　　　IOServer 冗余：
　　在实际运行中为了不让两台上位机同时扫描RTU，必须要进行IOServer 冗余的配置。在Intouch9.5 版本中可以通过访问名的配置来实现，具体请参考图2：


图2 修改访问名对话框


　　配置IOServer 冗余功能，在上图中“修改访问名”对话框中选择复选框“启用辅助数据源”，会显示出辅助数据源选项，在访问名节点名信息中分别输入两台上位机的名称。这样就完成了IOServer 冗余的配置。

　　按照上述方法的配置，程序启动后scada01 默认为主访问名，scada02 为辅助访问名，若scada01 上的IOServer 没有启动，Intouch 程序会自动连接scada02 上的IOServer。不过如此配置有个缺点，如果先启动scada02 ，访问名会连接到scada02，这时再启动scada01，由于程序默认的主访问名为scada01，所以会造成两个Intouch 程序分别访问各自的访问名，会造成两个IOServer 同时扫描下位机的情况。

　　这时当下位设备不支持多扫描时，就需要进一步的配置。 在图2中点击“故障转移”按钮，弹出如图3所示的“故障转移配置”对话框：


图3 故障转移配置对话框


　　表达式为真，或 I/O 通讯故障发生超过死区值指定的时段时，将触发故障转移。 表达式留为空白时，只要发生 I/O 通讯故障，便立即发生故障转移。故障转移死区是从主访问名切换到辅助访问名之前延迟的秒数。要是访问名能切换到主数据源，需要选择“故障转移条件消失时切换回主数据源”复选框。故障转移死区是从辅助访问名切换到主访问名之前延迟的秒数。


　　这样就完成里了IOServer 冗余的配置。

　　数据分析处理
　　Intouch 程序根据用户需要定时向SQL Server 数据库存储带时间标签的数据，用于数据统计、数据分析和报表查询。


　　5 软件运行说明

　　两台机器上位机都可对系统进行监控，控制权限由登录的用户角色确定，分别分为管理员、操作员和浏览者三种角色。

　　管理员可以控制整个系统，配置用户，退出系统等高权限的操作。操作员只能进行其配置权限之内的操作。而浏览者只能进行系统浏览，查看数据等信息，无法进行操作。

　　画面中数据和机组状态的颜色根据数据和机组的状态做了相应的标识，当数据超低限时，数据颜色显示为黄色，超高限时数据显示为红色，数据正常显示时用蓝色标识；当机组正常运行时，机组状态用绿色显示，停止时用红色显示，故障时用黄色显示。这样操作人员通过画面就可以很快判断当前数据和机组的运行状态。

　　当有新的报警产生时，系统会弹出报警提示页面，同时出发配置的报警音乐文件，提醒操作员来查看和处理报警。

　　系统的画面由管网图、工艺流程图、趋势查询、报警查询、数据汇总、调度指令发布和功能按钮等组成。点击功能按钮菜单区可以访问所有界面。


　　管网流程图如图4所示：


图4 管网图

　　管网图显示了所有水厂、压力站的相关参数，和站点的通讯状态。


　　数据汇总如图5所示：


图5 数据汇总画面


　　在数据汇总画面中点击对应的参数，可以设置对应参数的报警门限等参数。


　　报警查询画面如图6所示：


图6 历史报警查询画面


　　在历史报警查询界面选择开始日期和结束日期，点击“确认”按钮就可以查询选择日期内的报警，可以非常方便的进行报警信息的查询。


　　历史趋势画面如图7所示：


图7 历史趋势画面

　　历史趋势查询画面可以查看所有配置了历史纪录的标记名数据。可以显示8条历史数据，同时提供实时打印历史趋势图。


　　当总调度室需要对水厂等地方要发送调度指令时，打开调度指令发送画面，如图8所示：


图8 调度信息输入界面


　　输入指令和接收地点，如后电机发送即可，操作方面快捷。

　　系统启动运行后，Intouch 程序在全屏幕的方式下运行，只有管理员角色的用户才能退出Intouch系统，而其他操作人员不能退出系统和越权操作。登录界面如图9所示：


图9 登录信息输入界面

　　输入名称和口令，登录到系统。


　　6 结束语

　　自2006年3月调试完成以来，系统运行稳定、可靠。本城市自来水调度系统自动化程度较高，调度人员可以方便的从总调度中心及时的完成调度任务，使城市自来水管网运行在一个比较理想的状态。对其他水厂的调度运行有着学习和借鉴的地方。