水廠生產自動化發展現狀探究論文

時間:2022-02-23 09:42:00

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水廠生產自動化發展現狀探究論文

1.各主要泵站建立基于現場總線的測控系統

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

過程現場總線是一種國際性的開放式的現場總線標準,是5種最具影響力的現場總線技術之一,主要應用于可編程的邏輯控制器。PROFIBUS可使分散式數字化控制器從現場底層到車間級網絡化。這種系統分為主站和從站:主站決定總線的數據通信,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、驅動器和測量發送器。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出請求時向它發送信息。

2.建立管網信息管理系統

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

總體配置:

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

管網地理信息子系統應具有:信息電子化功能、圖形化管理功能、數據資源化功能、全球定位系統定位功能、建立設備檔案、指導設備維護作業、記錄維護信息功能、查詢設備狀態功能。管網運行調度子系統應具有:儀表在線檢測功能、數據實時傳輸功能、狀態集中顯示功能、控制遠程執行功能、模型自動修正功能、工況實時模擬功能、性能動態評估功能、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、管理調度日志功能。

3.在實現方式上需要注意的問題

3.1交換式以太網需與融合

現場總線相互間兼容性差,對不同的總線產品之間無法實現互連、互換、統一組態及互操作,而以太網技術以其協議規范統一,信息透明存取,逐步在遠程實時控制系統中得到應用。工業以太網中現場設備與交換機端口采用全雙工通訊線路,交換機內部實現了多對端口之間的并行交換,這樣,徹底擺脫了載波監聽多路訪問/沖突檢測協議的限制,提高了信息傳遞的確定性和實時性。以太網能夠實現與管網GIS系統及遠距離泵站或井群監控的I/O節點實現無縫連接;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控。

3.2選擇合適的網絡連接方式

由于鋼鐵生產企業地理環境比較復雜,各測控點處于其中,使用單一的網絡連接方式可能現場條件不容易滿足,必須綜合考慮網絡連接方式,達到合理、安全、及時、穩定的要求。

3.3安全性問題

一個網絡測控系統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網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應用,二是基于開放式數據庫連接的互聯模式的應用,通過以上技術使得不同系統之間實現準確、高速、大量的數據交換,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,水工業領域自動化程度高低不一,本文側重于現場總線技術的應用,因為此項技術比較適合供排水行業的特點,在行業中發展迅速,FCS與工業以太網的相互滲透,促進了管理控制一體化盡快實現。