水廠生產(chǎn)自動化發(fā)展現(xiàn)狀探究論文

時間:2022-02-23 09:42:00

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水廠生產(chǎn)自動化發(fā)展現(xiàn)狀探究論文

1.各主要泵站建立基于現(xiàn)場總線的測控系統(tǒng)

現(xiàn)場總線在水工業(yè)領域的普遍應用,導致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結構的變革,形成了新型的網(wǎng)絡集成式分布控制系統(tǒng)———現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),這是繼集散式控制系統(tǒng)后的新一代控制系統(tǒng)。它把來自不同廠商而遵守同一協(xié)議規(guī)范的自動化設備,通過現(xiàn)場總線連接成系統(tǒng),實現(xiàn)自動化的各種功能;同時把DCS集中與分散相結合的集散系統(tǒng)結構變成了新型全分布式結構,把控制功能徹底下放到現(xiàn)場,依*智能設備的計算、通信能力,在現(xiàn)場進行許多復雜計算,形成真正分散在現(xiàn)場的完整的控制系統(tǒng),提高控制系統(tǒng)運行的可*性;還可以借助現(xiàn)場總線網(wǎng)段以及與之有通信連接的其他網(wǎng)段,實現(xiàn)異地遠程自動控制;還可以提供傳統(tǒng)儀表所不能提供的閥門開關動作次數(shù)、故障診斷等信息,便于操作管理人員更好、更深入地了解生產(chǎn)現(xiàn)場各自控設備的運行狀態(tài)。

過程現(xiàn)場總線是一種國際性的開放式的現(xiàn)場總線標準,是5種最具影響力的現(xiàn)場總線技術之一,主要應用于可編程的邏輯控制器。PROFIBUS可使分散式數(shù)字化控制器從現(xiàn)場底層到車間級網(wǎng)絡化。這種系統(tǒng)分為主站和從站:主站決定總線的數(shù)據(jù)通信,當主站得到總線控制權(令牌)時,沒有外界請求也可以主動發(fā)送信息;從站為外圍設備,典型的從站包括:輸入輸出裝置、閥門、驅(qū)動器和測量發(fā)送器。它們沒有總線控制權,僅對接受到的信息給予確認或當主站發(fā)出請求時向它發(fā)送信息。

2.建立管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)

目前,公用給排水管網(wǎng)系統(tǒng)正在結合新水不銹鋼項目的要求進行全面技術改造,經(jīng)過改造后,將實現(xiàn)分質(zhì)供水與分質(zhì)排水,要建成九套公用管網(wǎng)系統(tǒng),相應的改造信息化解決方案包括兩大部分:一是以靜態(tài)信息為主體的管網(wǎng)地理信息系統(tǒng),二是以動態(tài)信息為主體的管網(wǎng)運行調(diào)度系統(tǒng)。

總體配置:

上層配置主要基于與INTERNET相連接的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡,除網(wǎng)絡設備外,包括9臺服務器、多臺客戶機、大屏顯示器、全球移動通訊系統(tǒng)接口設備等;下層配置主要基于GSM與INTERNET相連接的網(wǎng)絡,所有廠站的控制系統(tǒng)和管網(wǎng)監(jiān)控站均通過GPRS或CDMA與INTERNET通信,然后連接到系統(tǒng)網(wǎng)絡中。采用GPRS/CDMA無限連接費用低、可*性高、可移動、免維護,是目前工業(yè)領域分布式低帶寬通信的新方向,已在多個行業(yè)中得到成功應用。

管網(wǎng)地理信息子系統(tǒng)應具有:信息電子化功能、圖形化管理功能、數(shù)據(jù)資源化功能、全球定位系統(tǒng)定位功能、建立設備檔案、指導設備維護作業(yè)、記錄維護信息功能、查詢設備狀態(tài)功能。管網(wǎng)運行調(diào)度子系統(tǒng)應具有:儀表在線檢測功能、數(shù)據(jù)實時傳輸功能、狀態(tài)集中顯示功能、控制遠程執(zhí)行功能、模型自動修正功能、工況實時模擬功能、性能動態(tài)評估功能、設定工況模擬分析功能、保證安全供水功能、降低供水成本功能、應對異常事件功能、管理調(diào)度日志功能。

3.在實現(xiàn)方式上需要注意的問題

3.1交換式以太網(wǎng)需與融合

現(xiàn)場總線相互間兼容性差,對不同的總線產(chǎn)品之間無法實現(xiàn)互連、互換、統(tǒng)一組態(tài)及互操作,而以太網(wǎng)技術以其協(xié)議規(guī)范統(tǒng)一,信息透明存取,逐步在遠程實時控制系統(tǒng)中得到應用。工業(yè)以太網(wǎng)中現(xiàn)場設備與交換機端口采用全雙工通訊線路,交換機內(nèi)部實現(xiàn)了多對端口之間的并行交換,這樣,徹底擺脫了載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測協(xié)議的限制,提高了信息傳遞的確定性和實時性。以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)與管網(wǎng)GIS系統(tǒng)及遠距離泵站或井群監(jiān)控的I/O節(jié)點實現(xiàn)無縫連接;可在任何地方用專用線、電話線、GPS或GSM通過INTERNET連接,進行廠站級的遠程監(jiān)控。

3.2選擇合適的網(wǎng)絡連接方式

由于鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)地理環(huán)境比較復雜,各測控點處于其中,使用單一的網(wǎng)絡連接方式可能現(xiàn)場條件不容易滿足,必須綜合考慮網(wǎng)絡連接方式,達到合理、安全、及時、穩(wěn)定的要求。

3.3安全性問題

一個網(wǎng)絡測控系統(tǒng)最為重要的是要具有很強的安全性。采用具有身份鑒別和報文鑒別特性的數(shù)字簽名、加密解密技術,同時加入防火墻,將比采用通過操作密碼登陸企業(yè)網(wǎng)來賦予不同操作者權限的方法更安全。

3.4注重軟件的集成

一是對用于過程控制的對象連接和嵌入技術的開發(fā)應用,二是基于開放式數(shù)據(jù)庫連接的互聯(lián)模式的應用,通過以上技術使得不同系統(tǒng)之間實現(xiàn)準確、高速、大量的數(shù)據(jù)交換,能將實時控制、可視化操作、信息分析、信息診斷等功能集成到一個緊湊的軟件包中。

4.結語

在實際中,水工業(yè)領域自動化程度高低不一,本文側(cè)重于現(xiàn)場總線技術的應用,因為此項技術比較適合供排水行業(yè)的特點,在行業(yè)中發(fā)展迅速,F(xiàn)CS與工業(yè)以太網(wǎng)的相互滲透,促進了管理控制一體化盡快實現(xiàn)。