描述

2系統(tǒng)概述

沈陽皇姑熱電有限公司供暖監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示由三部分組成：現(xiàn)場換熱站HOLLiAS-PLCG5控制部分、GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分、調(diào)度室數(shù)據(jù)中心。通過HOLLiAS-PLCG5CP240RS-232模塊完成與GPRSDTU的數(shù)據(jù)交互。PLC定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRSDTU，同時PLC實(shí)時接收DTU發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應(yīng)控制功能。GPRSDTU在收到PLC發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。根據(jù)換熱站的實(shí)際情況，此次換熱站PLC每次向DTU發(fā)送幀格式數(shù)據(jù)量為140字節(jié)，包括所有模擬量和開關(guān)量。

(1)現(xiàn)場換熱站HOLLiAS-PLCG5將各工藝參數(shù)實(shí)時采集后通過RS-232串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往GPRSDTU通信模塊；同時，還可通過該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。

(2)GPRS數(shù)據(jù)傳輸部分在對GPRSDTU通信模塊進(jìn)行配置時預(yù)先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP地址。GPRSDTU通信模塊收到HOLLiAS-PLCG5發(fā)來的數(shù)據(jù)后，把這些數(shù)據(jù)送到前面設(shè)置的IP地址主機(jī)中（即數(shù)據(jù)中心路由器）。GPRSDTU發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為：數(shù)據(jù)送到中國移動GPRS網(wǎng)絡(luò)中，然后再經(jīng)過Internet，最后在數(shù)據(jù)中心通過ADSL進(jìn)行接收，數(shù)據(jù)中心路由器收到各換熱站的數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)服務(wù)器上。

(3)調(diào)度室數(shù)據(jù)中心由ADSLMODEM、防火墻、路由器、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、客戶機(jī)、網(wǎng)關(guān)機(jī)組成。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過ADSLModem接收來自各換熱站的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、歷史趨勢分析、報(bào)表打印等，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)還傳送到全廠MIS系統(tǒng)。

3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

該系統(tǒng)主要是通過GPRSDTU和移動公司GPRS網(wǎng)絡(luò)來完成。DTU主要完成HOLLiAS-PLCG5與調(diào)度中心數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)，同時也是與移動GPRS網(wǎng)絡(luò)的工作接口。主要設(shè)置的參數(shù)如下：

(1)與移動GPRSAPN（訪問結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)）方式。APN主要有以下兩種：CMNET和專線訪問。CMNET利用的是中國移動的公眾網(wǎng)絡(luò)，安全性和數(shù)據(jù)傳輸控制性相對專線訪問方式存在一些弊端，因此，筆者選擇的是專線訪問這種方式。

(2)數(shù)據(jù)發(fā)送目的地，即數(shù)據(jù)中心服務(wù)器或者路由器的IP地址或者域名。

(3)與HOLLiAS-PLCG5CP240的接口參數(shù)，包括波特率、停止位、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、流控制。

(4)DTU對于不同地區(qū)GPRS網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一些參數(shù)配置。

數(shù)據(jù)經(jīng)DTU發(fā)送到移動GPRS網(wǎng)絡(luò)上的CGSN后，移動的GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet有通道接口，因此，移動CGSN服務(wù)器可將數(shù)據(jù)經(jīng)Internet再轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器或者是路由器上。為了保證數(shù)據(jù)在移動網(wǎng)絡(luò)到數(shù)據(jù)中心路由器之間傳輸?shù)陌踩裕P者使用了VPN功能。該功能在數(shù)據(jù)中心路由器和移動出口網(wǎng)關(guān)服務(wù)器之間建立VPN的GRE隧道，保證這兩點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，不被他人在中途進(jìn)行信息竊取、修改。

移動GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸送來的各換熱站數(shù)據(jù)經(jīng)Internet，通過ADSLModem信號解調(diào)經(jīng)防火墻檢測后送達(dá)路由器VPN解密后，再將解密后的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到指定的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上進(jìn)行數(shù)據(jù)接收處理，與此同時數(shù)據(jù)中心服務(wù)器擔(dān)負(fù)著向各換熱站發(fā)送相應(yīng)控制指令數(shù)據(jù)的任務(wù)。各客戶機(jī)從數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上取得數(shù)據(jù)在各自的人機(jī)界面軟件上完成對各換熱站的監(jiān)視控制、報(bào)警、歷史曲線等功能。

此外，在調(diào)度中心網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)機(jī)與全廠MIS網(wǎng)絡(luò)連接，負(fù)責(zé)把熱網(wǎng)的各種運(yùn)行參數(shù)送到MIS網(wǎng)上，供上一級相應(yīng)MIS軟件完成數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等功能，大大提高熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。在這里，網(wǎng)關(guān)機(jī)與MIS網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器的數(shù)據(jù)接口選用OPC，該接口使用方便、調(diào)試配置十分簡單。

GPRS技術(shù)

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadioService)的英文簡稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS

理論帶寬可達(dá)171.2Kbps，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在10~70Kbps，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于Internet連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。

GPRS是一種新的移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP。GPRS采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)171.2Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收，用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi)，迅速降低了服務(wù)成本。

基于GPRS技術(shù)組建的熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：

永遠(yuǎn)在線GPRSDTU一開機(jī)就能自動附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上，并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)，具有很高的實(shí)時性；

按流量計(jì)費(fèi)GPRSDTU一直在線，按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費(fèi)用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時不收費(fèi)用；

高速傳輸GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快將達(dá)到160Kbps，速率的高低取決于移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，根據(jù)中國移動的網(wǎng)絡(luò)情況，目前可提供20~40Kbps的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸；

組網(wǎng)簡單、迅速、靈活GPRS無線DDN系統(tǒng)可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的構(gòu)建覆蓋全中國的虛擬移動數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)，為廣大中小用戶提供接入便利，節(jié)省接入投資；

通信鏈路由專業(yè)運(yùn)營商維護(hù)由于采用中國移動的GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，因此鏈路維護(hù)也由中國移動負(fù)責(zé)，免除通信鏈路維護(hù)的后顧之憂；

防雷擊由于采用中國移動的GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，所以在不影響上網(wǎng)的前提下，GPRSDTU的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設(shè)備的缺點(diǎn)。

4工藝控制描述

該方案中，筆者采用HOLLiAS-PLCG5在各換熱站完成以下功能：現(xiàn)場溫度、壓力、流量、液位信號的采集；現(xiàn)場各調(diào)節(jié)閥的控制；現(xiàn)場電機(jī)、變頻器的控制及運(yùn)行監(jiān)視。在換熱站中，通過觸摸屏簡單易行的完成人機(jī)交互，控制各種設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。對于現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥及各種電機(jī)的控制，設(shè)計(jì)了就地控制、觸摸屏控制、遠(yuǎn)程調(diào)度中心控制三種方式。

(1)根據(jù)室外氣象溫度和二次網(wǎng)的供回水平均溫度調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水或回水管道上電動調(diào)節(jié)閥，從而改變一次網(wǎng)進(jìn)換熱器的流量，保證二次網(wǎng)的供熱量。

(2)根據(jù)室外氣象溫度、二次網(wǎng)的供回水溫度、供回水壓力共五個參數(shù)，來通過變頻器調(diào)整循環(huán)水泵的運(yùn)行頻率，從而改變二次網(wǎng)的運(yùn)行流量。（對于目前換熱站中循環(huán)水泵為變頻控制的采用該方案）。

(3)根據(jù)恒壓點(diǎn)的實(shí)測壓力值與設(shè)定壓力值的比較偏差，來通過變頻器改變補(bǔ)水泵的運(yùn)行頻率，保證恒壓點(diǎn)的壓力恒定。

(4)其中，室外氣象溫度數(shù)據(jù)采用各新機(jī)組室外溫度加權(quán)平均后經(jīng)中心站處理后送往各改造機(jī)組進(jìn)行自動控制。

5系統(tǒng)功能與特點(diǎn)

5.1功能

沈陽皇姑熱電有限公司供暖監(jiān)控系統(tǒng)（GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控）主要完成對工藝流程的監(jiān)測、控制以及數(shù)據(jù)的處理、存儲、分析以及報(bào)表打印等任務(wù)。

工藝流程顯示顯示各換熱站工藝流程，包括溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)、所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及各控制回路的詳細(xì)參數(shù)等；

歐美品牌停產(chǎn)的，常用的“PLC”備品備件

我司產(chǎn)品應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1,《發(fā)電廠DCS監(jiān)控系統(tǒng)》

2,《智能平鋼化爐系統(tǒng)制造》

3,《PLC可編程輸送控制系統(tǒng)》

4,《DCS集散控制系統(tǒng)》
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5,《智能型消防供水控制系統(tǒng)》

6,《化工廠藥液恒流量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)》

7,《電氣控制系統(tǒng)》造紙,印染生產(chǎn)線,變電站綜合自動化控制系列

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