本文作者洪悦先生，东北大学罗克韦尔自动化实验室本科生；冯立先生，硕士；刘建昌先生，主任、教授。 关键词：供水　SCADA　数据库　RSBizware　CIMS 一 引言 在城市供水系统中往往配备有一个甚至多个调度中心。调度中心的监控网络采集各个水厂流量、城市管网压力等数据，通过人机界面展现在值班操作员面前，由值班人员对水厂生产和城市供水进行调度。更加合理、有效地利用水资源，并调配城市用水，已成为调度中心的主要任务。以往，调度中心都建立自己的数据库管理信息系统，对各种现场采样数据进行记录与分析，并生成不同时间段的流量、压力数据等报表。但对于一些缺乏专业软件开发维护人员的中小调度中心来说，很难对软件开发商所开发的软件进行修改或扩展；同时更多的用户希望控制设备生产商能够提供从现场控制设备到调度中心监控系统，从数据采集到记录分析、报表等的一整套全面解决方案。 罗克韦尔自动化的AB可编程控制器(PLC)及其监控组态软件RSView32已经在国内水处理/供水行业有了广泛的应用。湖南某供水调度系统的改造项目利用其现有的可编程控制器和RSView32监控系统，结合罗克韦尔软件公司的历史数据分析软件RSBizware Historian构建了一套基于网络的供水调度中心监控及数据管理分析系统，为实现整个供水企业的CIMS奠定了基础。 二 供水调度中心通信网络结构 供水调度中心需要掌握分布在城市各地水厂和管网的流量、压力等情况，这使得无线电数据通信在供水行业中大有用武之地。通常，数据通信网络由各级水厂、管网采样点及调度中心的无线数传电台构成，如图1所示。该项目充分利用了各水厂现有的AB SLC500系列可编程控制器，并新添了小巧的MicroLogix 1000/1500可编程控制器用于少量数据点的采样，从而大大降低了成本。为了提高通信可靠性，在调度中心采用SLC505可编程控制器的串口来控制无线电台，其以太网接口用于与调度中心局域网连接。
三 RSBizware Historian主要功能 RSBizware Historian是RSBizware系列软件中的一个子模块，它是一个基于工业标准开放式关系型数据库的历史数据记录分析软件。通过简单地使用一些工具，可以让对数据库缺少认识的最终用户把所需要的采样数据记录到数据库中，并创建、修改各种图表，包括柱状图、折线图等。 各种图表的生成仅仅需要用户按照制作向导的提示，选定数据源、时间范围、图形报表方式等，一步步地完成。在这一过程中，系统自动生成各种复杂的SQL语句对后台数据库进行操作。 RSBizware Historian由以下几个部分组成： (1)RSBizware Server作为后台服务运行，即RSBizware服务器端程序。 (2)RSBizware Enterprise Manager，主要完成对RSBizware服务器的系统配置，账号管理，赋予用户各种权限，如创建、修改权，查看权等。 (3)RSBizware Production Client，它是RSBizware的客户端软件，Historian作为它的一部分，可以利用它来创建、修改、察看各种图表并对数据进行分析。除了使用专门的客户端软件外，还可以使用RSBizware的ActiveX控件，在RSView32中可以使用RSBizware的Adds-on插件，另外还可以通过Web浏览器直接浏览RSBizware生成的HTML格式报表。 (4)RSSql，它作为连接现场设备和后台数据库的桥梁，在系统中起到了数据传送控制的关键作用。通过对它的设置，可以方便地将来自现场设备通信控制接口软件RSLinx和监控组态软件RSView32的数据，按照要求存放在后台数据库中。 (5)MS SQL Server，这是微软公司的关系型数据库，当购买RSBizware时就含有了该软件，用户不需要另外购买数据库软件。它作为RSBizware系统首选的后台数据库软件，担负着记录数据的任务。当然，RSBizware也支持其他一些数据库，如Oracle等。 由于整个RSBizware软件架构是基于TCP/IP的，所以可以将整个系统展开到局域网中。在该项目中，一台计算机作为MS SQL服务器，另一台计算机作为RSBizware服务器，其余的计算机作为监控组态系统和RSBizware客户端，结构如图2所示。
四 系统运作过程 由图2可知，该系统采用运行RSLinx通信接口软件的计算机进行数据采集，RSView32进行系统监控。RSSql在RSBizware Historian的控制之下对RSLinx采集的原始数据和RSView32的监控数据按照要求存储在MS SQL数据库服务器中。用户预先以编辑者的身份从RSBizware Production Client登录进入Historian服务器，安排需要进行存储的数据，创建各种报表。同时，还可以通过拖/放各种数据分析工具和公式(如平均值、最大值、最小值等)，对数据进行处理并画出图形。 其他用户可通过Production Client、RSView Historian插件、Historian ActiveX控件，甚至是Web浏览器来对报表进行查看、保存、打印等操作。在该项目中，通过RSView Historian插件在原有的RSView32监控系统中加入新的Historian报表画面，实现了无缝集成。利用监控中心原有的Internet Information Server网站服务器，构建了Historian历史报表站点，RSBizware His-torian服务器定时生成各种HTML格式的报表文件，通过E-mail或者www服务器向Intranet/Internet用户进行发布，方便了没有安装RSView32和RSBizware软件的用户浏览历史报表。 五 调度中心RSBizware Historian系统与供水企业CIMS系统的集成 城市供水作为典型的流程工业，其生产过程是大规模的连续生产；生产流程地域分布广泛；其运营目标是优质、低能耗和安全可靠，这使得CIMS技术在供水企业大有用武之地。参照美国Purdue CIMS模型，供水企业的CIMS结构层次可以分为：(1)MIS管理信息系统；(2)调度系统层；(3)监控系统层；(4)PLC控制层。要实现供水企业的CIMS，需要解决两大类问题，一类是从设备控制层到管理信息层的信息集成问题；然后是在信息集成环境下用各种技术实现相关的功能。罗克韦尔的全方位自动化技术提供了这些问题的解决方案：Logix技术面向实时控制系统(如可编程控制器等)；NetLinx技术提供了从设备层到信息层的无缝网络连接；View Anywhere技术以RSView和RSBizware为核心，提供了随时随地的系统监控、数据分析方案，如图3所示。
由图3对应关系可见，调度中心RSBizware Historian和RSView32系统的结合，以及该系统所采用的Intranet/Internet构架和开放式关系型数据库MS SQL Server，解决了供水企业各信息层面的数据集成问题，利用RSBizware Historian及其对数据库系统的管理、分析功能 ，为实现整个供水企业的CIMS迈出了第一步。 六 结束语 RSBizware Historian在城市供水调度中心的应用，使得工程项目时间大大缩短，用户不需要重新学习更多的操作方法便可以掌握该系统，而且系统便于维护与扩展，为今后实现整个供水企业的CIMS奠定了坚实的基础。随着RSBizware软件功能包的不断丰富，将促进企业自动化信息技术的应用与发展。