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[導(dǎo)讀] 智能測(cè)控終端在企業(yè)計(jì)量調(diào)度管理中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

隨著局域網(wǎng)的應(yīng)用在大中型企業(yè)日漸普及,網(wǎng)絡(luò)資源逐漸豐富,物理網(wǎng)絡(luò)資源的共享為基于以太的企業(yè)計(jì)量調(diào)度管理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為可能。

1、前言

在我國(guó)大中型企業(yè),以往傳統(tǒng)的計(jì)量信息采集調(diào)度管理受企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的制約,經(jīng)過(guò)了從早期依賴(lài)人工定時(shí)巡檢抄錄、人工統(tǒng)計(jì)到采用電話線組網(wǎng)或無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)方式組網(wǎng),進(jìn)行定時(shí)信息自動(dòng)采集管理的過(guò)程。由于以上兩種組網(wǎng)方式投資少、組網(wǎng)方便,因此在企業(yè)局域網(wǎng)建設(shè)尚未完善的情況下,一直是企業(yè)計(jì)量信息調(diào)度管理應(yīng)用的最佳選擇,但是由于其網(wǎng)絡(luò)的依賴(lài)性、特殊性,兩者都存在傳輸速率低、信號(hào)干擾大、誤碼率高、數(shù)據(jù)交互式實(shí)時(shí)性差、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。隨著計(jì)量管理現(xiàn)代化、信息化建設(shè)的推進(jìn),為更好的滿足企業(yè)計(jì)量調(diào)度管理及ERP建設(shè)的要求,這種應(yīng)用的不適應(yīng)越來(lái)越明顯。如何解決企業(yè)發(fā)展中所碰到的這個(gè)技術(shù)準(zhǔn)題,搞好計(jì)量管理工作,成為擺在自動(dòng)化技術(shù)人員面前的一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的發(fā)展,局域網(wǎng)的應(yīng)用在大中型企業(yè)日漸普及,網(wǎng)絡(luò)資源逐漸豐富,物理網(wǎng)絡(luò)資源的共享為基于以太的企業(yè)計(jì)量調(diào)度管理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成為可能。

2、解決方案

由于企業(yè)網(wǎng)的物理網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)構(gòu)建成功,資源共享成為可能,計(jì)量信息網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)建為企業(yè)網(wǎng)的一個(gè)邏輯子網(wǎng),物理上使用企業(yè)網(wǎng)的資源,邏輯上自為體系。網(wǎng)絡(luò)前端的測(cè)控設(shè)備,通??蛇x擇基于IPC結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或PLC系統(tǒng),IPC基于WINDOWS系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)發(fā),穩(wěn)定性和可靠性不高;PLC系統(tǒng)受成本投入、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)及軟件編程環(huán)境的制約;作為大型分散式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)兩者都存在不適應(yīng)性。HSST-2002JZ智能測(cè)控終端作為基于以太網(wǎng)的新一代智能化網(wǎng)絡(luò)末端設(shè)備,克服了以上兩種系統(tǒng)的弊端,能很好的滿足目前企業(yè)計(jì)量調(diào)度網(wǎng)建設(shè)的需求,該終端可以采用數(shù)字或模擬方式從現(xiàn)場(chǎng)儀表采集數(shù)據(jù),通過(guò)本地編程或遠(yuǎn)端編程對(duì)各種接入信號(hào)進(jìn)行處理,并將數(shù)據(jù)通過(guò)以態(tài)網(wǎng)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)計(jì)量信息的共享。系統(tǒng)模擬圖所示:

系統(tǒng)組織圖

2.1 HSST-2002JZ智能測(cè)控終端

HSST-2002JZ智能測(cè)控終端綜合了數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)通信以及信息管理的多項(xiàng)實(shí)用技術(shù)與理論,將計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、信道傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)有機(jī)結(jié)合,該設(shè)備采用模塊化結(jié)構(gòu),體積緊湊、高度集中、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、易于維護(hù)、擴(kuò)展性好、具有極高的的I/O密集度,它與傳統(tǒng)的采集終端產(chǎn)品相比無(wú)論從集成度、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及處理能力等方面都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),在功能上和性能上都有很大的提高。

2.1.1 完善的硬件配置
內(nèi)置22.1-100Mhz的微處理器,大容量非易失性存儲(chǔ)器,內(nèi)置硬時(shí)鐘、數(shù)據(jù)掉電不丟失。

2.1.2 基于以太網(wǎng)絡(luò)的上位網(wǎng)絡(luò)接口
該產(chǎn)品配置有以太網(wǎng)接口,自帶IP地址(IP地址可通過(guò)操作面板或上位機(jī)進(jìn)行設(shè)置),遵循標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP Modbus通用協(xié)議(根據(jù)需求可自定義協(xié)議),上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可通過(guò)編程或使用通用組態(tài)工具軟件直接進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)。同時(shí)也可通過(guò)Internet瀏覽器直接察看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。由于采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS TCP/IP協(xié)議,因此該設(shè)備也可方便的與集散控制系統(tǒng)(DCS/PLC系統(tǒng))進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,因此該設(shè)備具有良好的開(kāi)放性。

2.1.3 基于PLC結(jié)構(gòu)的軟硬件設(shè)計(jì)
該產(chǎn)品采用PLC的軟硬件結(jié)構(gòu),硬件I/O支持模擬量輸入、模擬量輸出,開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出等模塊,可以根據(jù)需要進(jìn)行配置;提供模塊化結(jié)構(gòu)函數(shù)應(yīng)用高級(jí)語(yǔ)言,可以通過(guò)本地編程或遠(yuǎn)端編程通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)至終端內(nèi)運(yùn)行,程序具備邏輯運(yùn)算和過(guò)程控制功能,可以完成復(fù)雜的控制,編程靈活方便??梢圆捎萌笔〉腞S485/232通訊協(xié)議與其它智能儀表進(jìn)行通訊,也可以根據(jù)用戶(hù)的要求定制任意的RS485/232通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。

2.1.4 自動(dòng)控制和遠(yuǎn)端控制
由于采用PLC結(jié)構(gòu)的軟硬件設(shè)計(jì),該終端可以根據(jù)工程的實(shí)際進(jìn)行配置,并通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能控制(過(guò)程量控制、PID調(diào)節(jié)控制等)和通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端指令控制,因此該設(shè)備的應(yīng)用能滿足實(shí)現(xiàn)計(jì)量管理和工藝生產(chǎn)控制雙重功能。

2.1.5 緊湊的硬件結(jié)構(gòu)和靈活的安裝方式
該產(chǎn)品采用超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì),板卡小型化,整個(gè)終端結(jié)構(gòu)小巧、緊湊、可以盤(pán)內(nèi)安裝,也可以壁掛式安裝,靈活性好,適用于在分散性的現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于解決企業(yè)分散區(qū)域的計(jì)量管理提供理想的硬件支持。

2.1.6 良好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)
良好的交互功能,設(shè)備配置一體化控制面板,可以輕松的對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置及信息瀏覽。

2.1.7 高可靠性、低故障率
該產(chǎn)品的核心部件全部采用進(jìn)口產(chǎn)品,采用高可靠性設(shè)計(jì),硬件故障率低,可以長(zhǎng)期無(wú)故障在線運(yùn)行,滿足連續(xù)化計(jì)量和工藝生產(chǎn)的要求。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 [!--empirenews.page--]

根據(jù)計(jì)量管理的需要,我們將各檢測(cè)和控制點(diǎn)就近分組,每組配備一個(gè)采集終端,在終端上組態(tài)實(shí)現(xiàn)采集和控制功能,各終端分配唯一的IP地址并就近接入企業(yè)網(wǎng)。采用一臺(tái)浪潮服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,服務(wù)器通過(guò)VB編程實(shí)現(xiàn)對(duì)各終端的數(shù)據(jù)采集和控制,企業(yè)網(wǎng)內(nèi)其它計(jì)算機(jī)可以通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和生產(chǎn)控制。

2.2.1、系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu),基于ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)庫(kù)管理包括網(wǎng)絡(luò)配置檔案、線路資源檔案、系統(tǒng)參數(shù)檔案、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行流程檔案管理以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理等。

2.2.2、服務(wù)器:應(yīng)用程序基于WIN2000NT平臺(tái),用VB(DELPHI)開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)與各測(cè)控站和工作站的信息交互,服務(wù)器每2~10秒(可設(shè)定)將儀表數(shù)據(jù)記錄實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控及曲線繪制,同時(shí)數(shù)據(jù)按設(shè)定的記錄間隔存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù),便于歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)管理。

2.2.3、客戶(hù)端:應(yīng)用程序基于WIN2000NT平臺(tái),用VB(DELPHI)開(kāi)發(fā),通過(guò)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互,實(shí)現(xiàn)工藝流程繪制、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)刷新、數(shù)據(jù)查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表生成打印、曲線繪制、報(bào)警處理與查詢(xún)、遠(yuǎn)程控制等管理功能的要求。

2.3 計(jì)量管理功能

根據(jù)計(jì)量調(diào)度管理工作的需求,應(yīng)用軟件具備的主要功能有:

直觀的電子地圖繪制、工藝流程圖繪制,數(shù)據(jù)定位實(shí)時(shí)刷新顯示功能。
良好的人機(jī)界面操作,提供用戶(hù)多種操作方式(包括菜單方式和電子地圖點(diǎn)擊方式等)。
實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、刷新顯示、存儲(chǔ)功能,監(jiān)控采集周期可根據(jù)用戶(hù)要求自行設(shè)定。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的走勢(shì)曲線繪制功能。
實(shí)時(shí)閥門(mén)調(diào)節(jié)走勢(shì)曲線繪制功能。
歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、任意時(shí)間段數(shù)據(jù)查詢(xún)、曲線繪制以及報(bào)表處理打印功能。
定時(shí)自動(dòng)和人工手動(dòng)切換功能。
遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定功能。
各檢測(cè)點(diǎn)的異常情況(超上下限等)報(bào)警及歷史事件存儲(chǔ)、查詢(xún)功能。
檢測(cè)點(diǎn)信息表及系統(tǒng)配置信息表管理功能。
靈活的系統(tǒng)擴(kuò)展和更改功能,增減新站點(diǎn)和增減線路,只需簡(jiǎn)單的對(duì)系統(tǒng)配置表進(jìn)行設(shè)置即可完成。
關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計(jì)、分析、判斷功能:提供總管與相關(guān)聯(lián)的支管流量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的比較、統(tǒng)計(jì)、分析等功能。
對(duì)前端執(zhí)行設(shè)備的控制功能。
局域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)共享功能。
向上層網(wǎng)(如總公司管理網(wǎng))的互聯(lián)功能
多級(jí)密碼權(quán)限管理功能,針對(duì)不同的管理級(jí)別和職能軟件提供不同操作權(quán)限,以提高系統(tǒng)的保密性和安全性。
通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)自定義功能等。

3、應(yīng)用效果

該設(shè)備的應(yīng)用解決了長(zhǎng)期困擾大中型企業(yè)自動(dòng)化計(jì)量管理工作的難題,克服了以往計(jì)量管理工作中存在的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)滯、數(shù)據(jù)可信度地、掌握情況不及時(shí)、有問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、不易進(jìn)行科學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和及時(shí)有效的生產(chǎn)調(diào)度等弊端,全面提高了能源信息化管理和生產(chǎn)調(diào)度自動(dòng)化管理水平,達(dá)到科學(xué)的生產(chǎn)指揮調(diào)度,為企業(yè)ERP建設(shè)提供了可靠的數(shù)據(jù)平臺(tái)。

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