热力管网换热站远程监控管理系统.doc

热力管网换热站远程监控管理系统
控制系统的功能
    根据上面的控制方式，整套系统相应地分为如下三个层次：就地控制箱、现场控制站（PLC）、调度中心。
3、1 第一级：就地控制箱
    所有设备均应有现场控制箱，当“控制模式”旋钮开关置于“就地”位置时，操作员可以利用控制箱上的启动、停止按钮来控制设备的“运行”和“停止”。这种操作级别最高，独立于计算机控制之外，主要应用在设备调试、设备维护阶段以及作为出现重大故障时的后备手段。在这种模式下，远程手动以及自动功能将不起作用。
3、2 第二级：现场控制站（PLC）
现场控制站负责有关工艺、设备参数的采集，生产过程以及生产设备的运行控制等。
对生产设备以及生产过程进行监测、控制，实现生产的连续、可靠运行，有效地提高产品质量、提高生产效率、降低能耗，并减少人为的失误，是计算机监控系统最重要的任务。PLC负责采集生产设备的运行状态信号、故障信号，一方面在计算机上显示、报警，另一方面通过相应的控制程序进行联锁控制。
3、3 第三级：调度中心
调度中心监控计算机，监控计算机同时具备I/O服务器的功能。监控计算机在运行时完成数据的采集以及系统数据的管理、控制任务调度和历史数据的存贮等，为管理者提供真实的参考数据，同时还将提供必要的生产管理功能，包括生产报表、历史数据查询、报警管理、对操作员的操作记录等。
两台I/O服务器运行相同的组态程序，完全热备：平时一台服务器作为主机运行，另外一台服务器作为热备机，热备机的数据由主机实时更新，若主机瘫痪，则热备机在极其短的时间内接管其所有的任务，若瘫痪的主机重新投入运行，则将恢复其主机地位并从热备机处自动更新瘫痪期间的数据。服务器处于本系统的最上层，实时监测整个系统的运行状态，提供生产管理所必需的计量，并提供了操作接口，地位非常重要，因此完善、可靠的热备功能保证了系统能够安全、可靠地工作。
由于在调度中心采用了工业以太网，因此可以随时根据需要方便地加入更多的监控机以实现资源的共享，便于管理部门了解全厂的历史生产情况、实时工况，从而进行工艺参数的调整、运行决策及生产调度等。
监控计算机上提供了友好的人机界面，具备如下功能：
 · 总流程显示
显示整个生产系统的运行总貌，包括有工艺流程总图、主设备的状态、主要工艺参数等。画面切换按钮能够方便地切换至其它任何一幅画面。
 · 各工艺段显示
分别显示各工艺段的运行情况，包括该段工艺流程图、该段所有的设备状态、所有的工艺参数以及各控制回路的详细参数等。画面切换按钮能够方便地切换至其它任何一幅画面。
 · 调节回路显示
包括所有调节回路，可修改设定值、控制方式、调节参数等，并有实时趋势图便于进行PID回路整定。
 · 设定值显示
包括所有调节回路及顺控回路等的设定值、控制方式、调节参数以及其它连锁值、报警值等。
· 标准功能画面显示
    包括实时报警显示、历史报警显示、趋势曲线显示、操作记录显示等。
 · 报表显示和打印
采用了DDE技术，从而使用户能够直接使用Excel编制报表，借助Excel的强大功能，用户可以随心所欲地编制各种各样的报表。可以是实时数据的报表，也可以是历史数据的报表。
 · 历史数据的存储与检索
对重要的数据进行在线存储，数据的存储时间最长为270年。可以通过历史报表或者历史趋势曲线的方式来检索历史数据。
 · 控制
    在监控计算机上可以进行远程手动控制，使用鼠标、键盘控制PLC来启动和停止现场的设备。
 · 系统的安全管理
对重要设备的操作、重要参数的修改均会自动记录，包括登录的操作员、对设备进行的操作、时间以及修改前的参数值、修改后的参数等，以利于进行管理及事故分析；
另外，系统设置为多用户、多区域方式，各类用户均有自己的用户名和密码，对应着不同的安全级别，决定了操作员可观察的范围、可使用的功能、可修改的参数等。最多可以设置为8级用户、8级区域。
4、系统网络结构描述
4、1 调度监控网络
对于调度中心以及厂区内其它监控计算机之间的网络，我们构筑了基于TCP/IP协议的工业以太网。以太网是一种网络技术，基于CSMA/CD （Carrier sense multiple Access with Collision Detection,载波侦听/碰撞检测）控制各节点对网络的访问，在中等通信量时，以太网技术是非常有效的，它在大多数速率的情况下都提供了高性能。以太网是目前开放性最好的网络，为大多数厂家的工业以太网产品所应用，能够轻松满足用户将来的扩容需要，从而能够很好保护用户的投资。整个网络的结构为星型，网络上所有节点的地位是对等的，任何一节点的故障不会影响其他节点的通讯。
为提高网络通讯的效率，在中控室设置以太网交换机，交换机的通讯机理可以保证各节点之间互不干扰。中控室内部监控计算机和综合楼内其他计算机采用屏蔽双绞线连接到交换机，网络速度为100Mbps。
4、2  现场监控网络
对于主站与各分站之间的的现场监控网络，我们采用了GPRS无线通信方式。
本方案将传统的工控系统与新兴的移动通信的GPRS网络相结合，以先进的电子技术、网络技术、计算机技术、通讯技术为核心，加以完备的用户系统需求分析，利用移动通信的网络平台，为用户提供全面、有效、经济的解决方案。
 ※  网络覆盖率高
因为系统利用GPRS移动通信网络，所以在GPRS网络信息覆盖的地区均可使用。目前在我国，几乎所有的城市和县城都完成了GPRS网络覆盖，并且随着移动通信公司的不断投入，覆盖范围将越来越广。
 ※  施工、维护简单，费用相对低廉
直接使用中国移动的GPRS网络，意味着无需为本工程重新架设网络，因此通信设备数量很少，施工、维护均非常方便，费用相对低廉。
※  运行费用较低
移动公司目前针对GPRS有不同的资费套餐，非包月计费大致为0.01-0.03元/k，包月费用目前在100-200元/月。在某些地区，集团用户与当地移动公司沟通，每卡包年费用可低于1000元。
※ 通信速率高
理论上在使用中可达到115kbit/s，实际使用约为30kbit/s左右。可以实现批量发送，以较短的时间完成大量的信息的发送。
※ 实时在线
或叫“永远在线”，即用户随时与网络保持联系，并且不产生流量则不收费。
※ 系统扩容方便
直接采用移动通信网，因此本系统将来的扩容极其方便。
5、系统的开放性
无线通信网络直接采用GPRS移动通信网络,以中国移动GPRS网络为通信平台。系统的施工、维护、扩容极其方便，可在不改变主站软硬件配置的前提下，随时方便地进行扩容，理论上具备扩至无限多个分站的能力。
系统调度监控级采用以太网，提供了良好的开放性结构。TCP/IP协议是大多数控制系统和信息系统所采用的通讯协议，几乎是业界的标准协议，基于TCP/IP的二次开发非常方便，为系统扩展奠定基础，利于进一步的扩充。
基于数字化、信息化工程的思想，着眼于企业“管控一体化”信息系统的建设，本着“真诚地为用户设想”的原则，我们在方案中提供了网关计算机，提供开放的接口，能够将生产控制系统与管理系统有机地结合起来，从而能够使管理者在办公室里、在异地就可以监测到生产现场生产情况及报警信息，并可以对取得的实时数据进行优化、分析，为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据，能够有效地使企业的生产管理达到一个新的高度。

换热站检测点清单
温度
一次网供水温度
一次网回水温度
二次网供水温度
二次网回水温度
压力
一次网供水压力
一次网回水压力
二次网供水压力
二次网回水压力
流量
一次网供水流量
电力参数
循环泵三相电压
循环泵三相电流
其它
软化水箱水位
除污器前后压力差
循环泵变频器频率
补水泵变频器频率
开关量
1#循环泵的开关状态
2#循环泵的开关状态
循环泵手动/自动状态反馈
1#补水泵的开关状态
2#补水泵的开关状态
补水泵手动/自动状态反馈
巡检记录反馈

四、方案的特点及功能
本方案依据先进、合理、可靠、高性价比的原则，以FOPLC、GPRS设备、监控计算机为核心，以高速工业以太网、GPRS网络作为系统骨干网络，将各现场PLC控制站及监控计算机连接起来，构成一个分布式控制系统。
本系统具有如下特点：
 · 高可靠性
I/O服务器（监控计算机）双机热备，任何一台瘫痪均不影响系统的正常运行。
现场控制站PLC对工艺过程的控制不会因监控计算机的瘫痪而受影响。
现场控制站的PLC能够在恶劣的环境中长期可靠、无故障运行。
GPRS网络是由中国移动负责组建、维护的通信网络，其可靠性、先进性无可比拟。
 · 完善、强大的功能
PLC的编程语言符合IEC61131-3标准，易学、易懂、易用。
CPU内置软PID，并提供了丰富的指令集及函数库，用户直接调用。
    高速工业以太网作为系统的骨干网络，实现高速数据传输、高度数据共享。
Focsoft3.1组态软件图库丰富，网络功能强大，报警、报表、历史数据以及二次开发功能完善而易用。
 · 优良的开放性
    无线通信网络可随时根据需要方便地扩容。
TCP/IP协议是目前开放性最好的协议，可以轻松进行系统扩展。
Focsoft3.1支持DDE、OPC、ODBC、SQL，且提供丰富的API编程接口，同时也为世界各大厂商，如Modicon、Siemens、AB、GE、Omron等的设备提供了完善的驱动程序库，从而可以将其它系统轻松接入本系统。
充分考虑到用户将来“管控一体化”的需求，预留了开放的接口，便于用户进行大规模信息化、数字化的建设。
公司名称：
青岛中鼎矿山机电设备有限公司
联 系 人：
公绪超
电　　话：
0532 86996406
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