項(xiàng)目介紹：

　　為了解決河北某玻璃廠浮法玻璃工藝流程用氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣體的需要，該廠決定采用深冷法的成套空分設(shè)備建立一個(gè)氮?dú)庹?。該廠選用國(guó)外PLC廠家設(shè)備做為控制系統(tǒng)，選用亞控公司的組態(tài)王作為上位監(jiān)控。系統(tǒng)采用4臺(tái)PLC分別控制三套空分制氮設(shè)備和一套汽化系統(tǒng)，使用三臺(tái)裝有組態(tài)王的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與PLC組成PLC通訊網(wǎng)絡(luò)，這三臺(tái)機(jī)器屬并行配置，任何一臺(tái)出問(wèn)題都不會(huì)影響別的上位系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　組態(tài)軟件介紹

　　組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件。它們處在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過(guò)程控制等諸多領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。

　　組態(tài)軟件是有性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中。如DCS組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，PhotoShop等。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。從表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。 工控組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語(yǔ)言，有的支持VB，現(xiàn)在有的組態(tài)軟件甚至支持C#語(yǔ)言。

　　系統(tǒng)要求：

　　－使用上位監(jiān)控軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空分設(shè)備的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，上位機(jī)通過(guò)專用電纜和PLC構(gòu)成專用網(wǎng)絡(luò)連接通訊；

　?。杉臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)在組態(tài)王軟件數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便歷史數(shù)據(jù)查詢、事故追憶；

　?。?三套制氮設(shè)備PLC控制相互獨(dú)立、互不影響，通過(guò)公用系統(tǒng)向廠輸內(nèi)送氮?dú)猓?/P>

　　－ 系統(tǒng)采用模塊化控制設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)清晰，控制靈活；

　?。镜乜梢燥@示查詢空分系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可把數(shù)據(jù)提供給上層訪問(wèn)；

　?。蠼M態(tài)軟件有豐富的圖形界面設(shè)計(jì)；

　　－監(jiān)控系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。

　　方案說(shuō)明：

　　在整個(gè)系統(tǒng)中，按照功能可劃分為三個(gè)層次：現(xiàn)場(chǎng)控制層，數(shù)采監(jiān)控層，應(yīng)用層。

　　現(xiàn)場(chǎng)控制層：采用國(guó)外的PLC系列產(chǎn)品，控制空分制氮系統(tǒng)和汽化系統(tǒng)的閥門、泵等設(shè)備。

　　數(shù)采監(jiān)控層：負(fù)責(zé)采集三個(gè)空分制氮系統(tǒng)和汽化系統(tǒng)共四臺(tái)PLC上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，上位機(jī)采用三臺(tái)裝有組態(tài)軟件的監(jiān)控系統(tǒng)安裝三套無(wú)限點(diǎn)組態(tài)軟件，采用并行架構(gòu)，大大提高監(jiān)控軟件的穩(wěn)定性。用戶根據(jù)自身的權(quán)限大小可在任何一臺(tái)上位機(jī)上查看數(shù)據(jù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)還提供了關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置、閥門PID參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)查看、每日關(guān)鍵數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)打印等功能。

　　現(xiàn)場(chǎng)數(shù)采監(jiān)控層中，分管理控制級(jí)和操作員級(jí)，對(duì)特別重要參數(shù)的設(shè)定，需要相應(yīng)權(quán)限的管理人員來(lái)實(shí)施，而操作人員只有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一些基本的維持設(shè)備正常運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行修改的權(quán)限；

　　應(yīng)用層：中央控制層位于玻璃廠計(jì)算機(jī)中心，配備一臺(tái)服務(wù)器，安裝一套“64點(diǎn)+web”授權(quán)的組態(tài)王，與現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)數(shù)采網(wǎng)絡(luò)。它的功能主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)等進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)并進(jìn)行web發(fā)布等；服務(wù)器配置雙網(wǎng)卡，一個(gè)網(wǎng)卡連接數(shù)采網(wǎng)，一個(gè)網(wǎng)卡連接辦公網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離，廠內(nèi)人員多訪問(wèn)到服務(wù)器數(shù)據(jù)，無(wú)法找到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　總結(jié)：

　?。耆梢暬慕鉀Q方案，自動(dòng)化程度提升，節(jié)約了人力；

　?。_(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)接口，為管理人員提供數(shù)據(jù)平臺(tái)支持；

　?。到y(tǒng)的可擴(kuò)展性能好，為以后的升級(jí)擴(kuò)建預(yù)留了數(shù)據(jù)接口；

　?。?數(shù)據(jù)采集安全可靠，采用冗余解決方案；

　?。W(wǎng)絡(luò)隔離措施，數(shù)采網(wǎng)和辦公網(wǎng)物理隔離；

　　系統(tǒng)框圖：

參考文獻(xiàn):

[1]. PLC datasheet http://m.58mhw.cn/datasheet/PLC_1248813.html.