愛(ài)華網(wǎng)??? 1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 提供優(yōu)質(zhì)的卷煙工藝環(huán)境；提高能源利用效率，降低能源消耗； 建立企業(yè)能源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 能源管控系統(tǒng)具有先進(jìn)性、安全可靠性、兼容擴(kuò)展性、可操作維護(hù)性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。系統(tǒng)的技術(shù)和方案代表行業(yè)的先進(jìn)水平，使生產(chǎn)與管理更敏捷、信息更透明、整體效率更高；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分明，相互融合，各層信息可無(wú)障礙通信；各種主控PLC、電器元件、檢測(cè)元件、執(zhí)行元件等盡量統(tǒng)一，系統(tǒng)功能完善、簡(jiǎn)潔明快、操作方便，充分滿足生產(chǎn)和管理需求。系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠、控制穩(wěn)定是對(duì)電控系統(tǒng)最基本也是最重要的要求。系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性，集中控制操作、單機(jī)設(shè)備操作相結(jié)合。系統(tǒng)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范，標(biāo)牌、標(biāo)識(shí)、編號(hào)清晰。 3 系統(tǒng)主要完成任務(wù) 動(dòng)力自控與能源計(jì)量系統(tǒng)是為全廠的動(dòng)力設(shè)備提供底層配套自動(dòng)化控制系統(tǒng)統(tǒng)、上位計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控和管理系統(tǒng)、全廠能源計(jì)量和統(tǒng)計(jì)等功能的完整系統(tǒng)集成。 4 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與配置 A.系統(tǒng)構(gòu)成與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 能源集中監(jiān)控中心系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，即設(shè)備控制層、集中監(jiān)控層 、信息管理層。 信息管理層。信息管理層作為運(yùn)行人員監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行的接口，配置數(shù)臺(tái)操作微機(jī)，所有的數(shù)據(jù)收集、分析、存儲(chǔ)，報(bào)表制作、運(yùn)行班管理等也都是在這一層完成。 B.集中監(jiān)控層 集中監(jiān)控層采用PROFINET千兆工業(yè)以太網(wǎng)，提供各系統(tǒng)之間的高速信息通訊，而無(wú)需匯總到上層工作站去處理大量信息，并實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)采集。 設(shè)備控制層。設(shè)備控制層以PROFIBUS-DP為主要選擇，連接系統(tǒng)前端控制器和檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，數(shù)據(jù)通訊速率最高達(dá)12M波特率。從而保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。 網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。信息管理層網(wǎng)絡(luò)與綜合布線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，也可采用普通雙絞屏蔽電纜系統(tǒng)；開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支持多種通用協(xié)議；可通過(guò)集中監(jiān)控層實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)之間直接交換數(shù)據(jù)，可通過(guò)信息管理層集中交換數(shù)據(jù)。 整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)說(shuō)明。系統(tǒng)集中監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎铆h(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，服務(wù)器通過(guò)雙網(wǎng)卡接入交換機(jī)，各監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)接入以太網(wǎng)交換機(jī)與服務(wù)器通信。集中監(jiān)控層和管理層融合在一起，兩臺(tái)主機(jī)按服務(wù)器標(biāo)準(zhǔn)配置硬件，同時(shí)作為上位監(jiān)控機(jī)和服務(wù)器使用，互為冗余，系統(tǒng)控制層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎铆h(huán)形工業(yè)以太網(wǎng)。 C. 設(shè)備控制層 設(shè)備控制層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜述。設(shè)備控制層是整個(gè)能源集中監(jiān)控中心的基礎(chǔ)，該層設(shè)備儀器盡量采用工業(yè)以太網(wǎng)通信，不能采用工業(yè)以太網(wǎng)通信的，采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制層，主控PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊、操作站通過(guò)網(wǎng)卡進(jìn)入集中監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)，底層設(shè)備通信有兩種模式，一種以工業(yè)以太網(wǎng)通信，采用星形結(jié)構(gòu)，一種以現(xiàn)場(chǎng)總線通信，采用線型。對(duì)于不支持此種通信的設(shè)備，通過(guò)轉(zhuǎn)換協(xié)議，以現(xiàn)場(chǎng)總線方式通信。 現(xiàn)場(chǎng)總線以Profibus-DP為主要選擇，連接系統(tǒng)前端主設(shè)備控制器和觸摸屏、變頻器、軟啟動(dòng)器等設(shè)備，數(shù)據(jù)通訊速率高達(dá)12M波特率，從而保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。 設(shè)備控制層組成。設(shè)備控制層硬件主要是包括各子系統(tǒng)的主控PLC、操作員站、單機(jī)設(shè)備及其用于單機(jī)的控制PLC、用于控制的從站PLC、用于底層網(wǎng)絡(luò)通信的交換機(jī)、各種檢測(cè)儀表、執(zhí)行元器件、本地操作箱、遠(yuǎn)程I/O等。 設(shè)備控制層功能設(shè)置：安全保護(hù)功能--各臺(tái)機(jī)組具備運(yùn)行自我保護(hù)和異常自動(dòng)停止功能；根據(jù)設(shè)備的布置情況，在主控柜和I/O箱上分布設(shè)置急停按鈕開(kāi)關(guān)。人機(jī)交互功能--在主控柜上設(shè)置具有中文人機(jī)交互能力的觸摸屏，其顯示頁(yè)面是集中監(jiān)控層相對(duì)于該設(shè)備頁(yè)面的拷貝，該畫面詳細(xì)顯示設(shè)備的運(yùn)行情況和各個(gè)傳感器、執(zhí)行器的安裝位置?？刂乒δ?-現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備有本地控制和遠(yuǎn)程兩個(gè)控制層次，手動(dòng)/自動(dòng)/禁止三種控制方式；因此，設(shè)有本地/遠(yuǎn)程控制開(kāi)關(guān)，相應(yīng)的在主控柜上設(shè)置手動(dòng)/自動(dòng)/禁止開(kāi)關(guān)。 D.設(shè)備控制層設(shè)計(jì)原則 群控，控制多樣性，控制和檢測(cè)精度，節(jié)能。 集中監(jiān)控層綜述。集中監(jiān)控層主要完成設(shè)備的集中監(jiān)視和控制，該層是現(xiàn)場(chǎng)物理設(shè)備的邏輯模型和上下層的通信樞紐，它通過(guò)圖形、數(shù)字、曲線以及表格等反映制絲線設(shè)備的運(yùn)行情況。 集中監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)采用千兆光纖將各子系統(tǒng)的主控PLC和現(xiàn)場(chǎng)操作站通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)聯(lián)接成冗余環(huán)網(wǎng)，通過(guò)環(huán)網(wǎng)主交換機(jī)，兩臺(tái)互為冗余的I/O服務(wù)器與各子系統(tǒng)通信。 集中監(jiān)控層采用PROFINET網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。符合TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)。 集中監(jiān)控層的組成。集中控制層硬件主要由工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、I/O服務(wù)器、各子系統(tǒng)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、工程師站、圖形處理站、標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)交換機(jī)等組成。 軟件包括有：各站計(jì)算機(jī)和服務(wù)器操作系統(tǒng)、數(shù)采軟件、監(jiān)控組態(tài)軟件、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)軟件、圖形處理軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件等。 集中監(jiān)控層的功能。動(dòng)力中心集控系統(tǒng)監(jiān)控軟件能提供如下基本功能：監(jiān)視功能，控制功能，在線診斷和幫助功能，數(shù)據(jù)輸出功能，接口功能，多媒體功能，冗余功能。 監(jiān)控軟件功能結(jié)構(gòu)。監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)安全管理功能、圖形監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)管理功能、報(bào)警管理功能、系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能、系統(tǒng)冗余組態(tài)、能源數(shù)據(jù)管理等功能模塊。 系統(tǒng)軟件各功能模塊可以根據(jù)操作員站、管理站和工程師站對(duì)功能的不同要求任意組合，最終構(gòu)成一個(gè)功能完整強(qiáng)大并且分布處理的統(tǒng)一系統(tǒng)。 E.信息管理層 信息管理層綜述。信息管理層是基于車間級(jí)的管理層，通過(guò)對(duì)各種數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，形成各種報(bào)表和文件，供車間管理人員使用。其對(duì)上與MES實(shí)現(xiàn)開(kāi)放聯(lián)接，從上接收相關(guān)命令和任務(wù)，同時(shí)將MES所需數(shù)據(jù)和內(nèi)容上傳。對(duì)下與集中監(jiān)控層實(shí)現(xiàn)無(wú)縫融合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明共享、各種信息的快速交互。 信息管理層組成及主要設(shè)備說(shuō)明。信息管理層的硬件配置包括：用于各種操作的操作員站（與監(jiān)控層一體）、用于數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工作師站、用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的WEB服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)等。包含數(shù)采服務(wù)器，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器，WEB發(fā)布服務(wù)器，監(jiān)控中心操作員站 信息管理層功能：數(shù)據(jù)管理功能--數(shù)據(jù)管理功能包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、歸檔、分析，數(shù)據(jù)的上傳和下達(dá)等。并根據(jù)需要生成相應(yīng)的文件、報(bào)表、圖形，可供打印和網(wǎng)絡(luò)查詢。 設(shè)備管理功能--對(duì)設(shè)備的參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)等信息進(jìn)行記錄和分析，生成各種報(bào)表和信息源，對(duì)設(shè)備的日常巡視、安全檢查、定期檢修、搶修等工作進(jìn)行規(guī)范和集成。設(shè)備管理主要內(nèi)容包括：設(shè)備故障記錄及統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬管理、設(shè)備維修記錄、設(shè)備潤(rùn)滑管理、設(shè)備效率分析等。 過(guò)程參數(shù)管理功能--規(guī)范確定各種工藝參數(shù)均存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)，生產(chǎn)過(guò)程中可自動(dòng)根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行下達(dá)。系統(tǒng)提供良好的界面，可供相關(guān)授權(quán)人員對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程修改和調(diào)整。 能源統(tǒng)計(jì)與分析功能--對(duì)動(dòng)力中心所有的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，完成動(dòng)力中心內(nèi)部生產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度、成本核算等功能，并完成能耗的日、月、年統(tǒng)計(jì)報(bào)表等能源管理的工作。系統(tǒng)采集存儲(chǔ)需要的所有能源計(jì)量數(shù)據(jù)（水、電、汽、氣）數(shù)據(jù)，可以根據(jù)用戶的要求生成能源計(jì)量的報(bào)表，包括日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等。 系統(tǒng)管理功能--系統(tǒng)管理功能包括用戶管理功能、班組管理功能、操作日志管理。 WEB發(fā)布功能--構(gòu)建WEB發(fā)布平臺(tái)，向工廠各個(gè)部門發(fā)布能源管理信息。
參考文獻(xiàn) 【1】Erich Gamma Richard Helm Ralph Johnson John Vlissides 李英軍等譯 設(shè)計(jì)模式（可復(fù)用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)）.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 .06
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