AI調節(jié)器在四川制藥廠動力車間空壓機調度管理系統(tǒng)的應用
 

廈門宇電自動化科技有限公司 技術部

關鍵詞：光纜 監(jiān)控 以太網(wǎng)

一、概述

    四川制藥股份有限公司在全廠局域網(wǎng)設計中采用光纖深入動力車間兩臺喬納森公司550空壓機運行情況控制，加入調度管理系統(tǒng)，將以太網(wǎng)滲透到工業(yè)現(xiàn)場從而實現(xiàn)辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結合，給廠部調度室、總工隨時決策提供幫助。充分運用AI系列智能儀表組建現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)連接到局域網(wǎng)上共享信息資源。使車間、調度室、廠辦計算機組成對等以太網(wǎng)，實現(xiàn)資源共享管控一體化。

二、系統(tǒng)架構

    我們將傳統(tǒng)的服務器下放至現(xiàn)場充當服務器，計算機中安裝WWW網(wǎng)絡版工控軟件，現(xiàn)場的儀表數(shù)據(jù)以數(shù)字信號的形式由服務器采集并保存于服務器中。
    調節(jié)器AI-808AXL2L2S4巡檢儀AI-706MAJ0J0J0L2L2S AI表采集的壓力、流量、溫度、位移、液位、流量等數(shù)據(jù)存儲在客戶服務器WWW網(wǎng)絡版工控軟件數(shù)據(jù)庫，在計算機上按裝100M網(wǎng)卡，接上光纖收發(fā)器，通過四芯光纜送至500米（可達幾公里）處的16口百兆自適應集線器（HUB）為中心組建的企業(yè)局域網(wǎng)，使整個局域網(wǎng)內的計算機成為對等以太網(wǎng)，并為每臺計算機分配IP地址，工業(yè)現(xiàn)場的參數(shù)通過光纖快速傳輸圖象及數(shù)據(jù)，即滿足了實際需要又降低了成本。

    企業(yè)網(wǎng)中的任意一臺管理機可與現(xiàn)場服務器，進行實時流程圖形數(shù)據(jù)交換，所有計算機成為對等以太網(wǎng)（見圖），用戶可通過各自的計算機的標準IE瀏覽器查詢現(xiàn)場數(shù)據(jù)與工藝參數(shù)，真正起到資源共享把復雜的網(wǎng)絡配置簡單化，節(jié)約硬件投資。

三、網(wǎng)絡硬件執(zhí)行層     

    網(wǎng)絡主干采用光纖橫跨廠區(qū)直接將光纜、以太網(wǎng)技術深入到車間。工業(yè)現(xiàn)場采用AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)，將現(xiàn)場的智能儀表用超五類屏蔽雙絞線并連，每條總線上掛101臺儀表（101個地址碼），通過光隔轉換器（RS232/RS485）插入計算機的串口， 
    整個網(wǎng)絡的鏈路系統(tǒng)確定工廠區(qū)域主干線采用光纜構架，由于光纜可以消除地表電勢差和其他電磁干擾源傳輸頻帶寬、信息量大，傳輸損耗低、中繼距離長、保密可靠，光纜重量輕，易于施工。對計算機局域網(wǎng)絡宜采用多模光纖，當用光纖做數(shù)據(jù)主干時，一般用4芯、6芯、8芯，可用架空、槽架地溝敷設，每50CM裝托架，光纜兩端熔接尾纖需固定于光纖終端盒，至墻上按裝、尾纖與光纖收發(fā)器接頭處保正潔凈，以免影響傳輸，集線器應按裝于局域網(wǎng)的中心位置，子系統(tǒng)采用5類標準非屏蔽雙絞線布線。在采用成熟的以太網(wǎng)技術產品*的兼容，以太網(wǎng)應用工業(yè)現(xiàn)場是至今的選擇，能充分考慮今后的發(fā)展需要，具高傳輸速率，目前到100Mbits/s，高傳輸安全性和可靠性，集電器技術確定性幾乎不需考慮網(wǎng)絡的拓撲結構、傳輸物理介質，雙絞線、光纖，同軸電纜，集線器的應用可不需考慮網(wǎng)絡的擴展，運用Windows98、NT、TCP/IP協(xié)議組成對等以太網(wǎng)，便于與公用數(shù)據(jù)網(wǎng)集成可進行整個工廠的化聯(lián)網(wǎng)。
軟、硬件配置:
    現(xiàn)場參數(shù)采集　　　宇光AI系列智能調節(jié)器
    現(xiàn)場總線　　　　　超五類屏蔽雙絞線（上掛101臺儀表）
    AI光隔轉換器　　　RS232/RS485無需初始化兼容任何軟件
    工控機　　　　　　普通PC機　　　　品牌機　兼容機
    操作平臺　　　　　Windows98、NT、2000
    軟件　　　　　　　WWW網(wǎng)絡版組態(tài)軟件
    集線器　　　　　　百兆自適應集線器
    光纖收發(fā)器　　　　100M多模光纖收發(fā)器　2公里
    光纜　　　　　　　G/G＊TW室外架空型　4芯
    網(wǎng)絡線　　　　　　超五類雙絞線

四、系統(tǒng)功能、

特點：     (1)WWW網(wǎng)絡版組態(tài)軟件，引入了先進的瘦客戶機制，即在客戶端只需要有Microsoft Imternet  Explore5.0或以上版本的網(wǎng)頁瀏覽器，就可以對現(xiàn)場的各種各務進行瀏覽，甚至控制，無需在用戶的計算機安裝任何軟件。即減少了軟件購買成本，用戶培訓和用戶端軟件的維護成本。同時可以充分發(fā)掘生產現(xiàn)場控制系統(tǒng)的能辦，使整個企業(yè)管理者能夠在自己的桌面瀏覽整個工廠的生產狀況。
    (2)能夠對運行的現(xiàn)場設備實現(xiàn)在線檢測和診斷。通過簡單的組態(tài)實現(xiàn)工程曲線，報表，數(shù)據(jù)瀏覽與分析，動畫顯示的WWW發(fā)布，隨時隨地了解現(xiàn)場情況。
    (3)能夠方便實現(xiàn)設備管理與企業(yè)管理的Intranet集成。
    (4)采用分層認證的方式，擁有完整的安全機制，可以充分保證企業(yè)運行設備和信息系統(tǒng)的安全性。
    (5)強大的數(shù)據(jù)報表功能，通過Microsott EXCEL的無縫銜接，提供的報表模式可以與提供的報表相媲美。
    (6)擴充的曲線功能，可以在同一個頁面上同時顯示100條曲線，與曲線相對應，提供直觀、準確的數(shù)字顯示，該段時間各曲線的峰值可以通過專門的按鈕獲得。
    (7)提供對各種異質網(wǎng)的支持，隨心所欲
連接介質支持：雙絞線、光纖
網(wǎng)絡域支持：局域和廣域互聯(lián)網(wǎng)
連接方式支持：專線和Modem拔號
    (8)提供個性化的用戶定制功能，用戶可根據(jù)需要選擇適合需要的WWW模板實現(xiàn)不同的瀏覽風格。

五、結束語     

    在目前現(xiàn)場總線領域這種群雄紛爭的情況下，現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏，在一定時期內是一種趨勢。它體現(xiàn)在企業(yè)所獲得的效率和實惠上，隨時隨地掌握工業(yè)現(xiàn)場與企業(yè)運營狀態(tài)，準確及時的了解所需的信息是關鍵，大幅度提高工作效率，實現(xiàn)成功決策。　
    計算機和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，國內多數(shù)生產企業(yè)都相繼建立了自己的計算機局域網(wǎng)絡。您工作在一個高度辦公自動化的環(huán)境中，您的PC可以隨時上網(wǎng)，隨時查詢并與其他人交換信息，而另一方面您還需要隨時隨地了解，在工廠的某個車間，有一套非常先進的監(jiān)控系統(tǒng)，如采用宇光AI儀表組建的AIFCS現(xiàn)場總線型計算機監(jiān)控系統(tǒng)。如何來幫助您了解該車間的生產狀況，如機器的運轉情況和產品的化學反應，包括該監(jiān)控系統(tǒng)可以收集大量您需要的數(shù)據(jù)和信息。如果您現(xiàn)場的監(jiān)控系統(tǒng)沒有連接到網(wǎng)絡上，那么它只能作為一個信息的孤島，無法通暢地將這些信息發(fā)送出去。
    以太網(wǎng)是目前世界上應用zui廣的局域網(wǎng)技術。隨著Internet的迅猛發(fā)展，以太網(wǎng)已成為事實上的工業(yè)標準，TCP/IP協(xié)議的簡單實用為廣大用戶所接受。隨著通訊、網(wǎng)絡技術以及智能儀表的發(fā)展，以太網(wǎng)技術有能力延伸到工業(yè)現(xiàn)場，也就是說，可以將以太網(wǎng) 建到工業(yè)現(xiàn)場I/O級，從而實現(xiàn)辦公自動化與工業(yè)自動化的無縫結合，形成真正意義上的全開放、可互操作的監(jiān)控系統(tǒng)。由于局域網(wǎng)布置一般采用雙絞線，距離控制在99米以內，而您的車間遠離管理層幾百米至幾公里，必須引入以太網(wǎng)的產品，配置光纜、光纖收發(fā)器，直接深入到車間計算機與管理層相連，使宇光AI儀表通過現(xiàn)場總線向以太網(wǎng)靠攏成為現(xiàn)實，起到真實含意上的企業(yè)信息化。