空調(diào)、氣體系統(tǒng)集中監(jiān)控解決方案

華建康　琚倉(cāng)黃

摘要：本文以工程實(shí)例為背景，描述了工業(yè)自動(dòng)控制中空調(diào)自控系統(tǒng)及氣體制造控制系統(tǒng)融和實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控監(jiān)控的解決方案。簡(jiǎn)要闡述了各個(gè)控制系統(tǒng)融入集中監(jiān)控監(jiān)控的技術(shù)解決途徑。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制；工程實(shí)例；集中監(jiān)控；解決方案；技術(shù)途徑

中圖分類號(hào)：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）01-0013-01

1 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為自控系統(tǒng)改造項(xiàng)目，目前A車間監(jiān)控點(diǎn)接入了許多工藝設(shè)備，這些設(shè)備大多自成系統(tǒng)，通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施對(duì)這些監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行整合并對(duì)部分未納入系統(tǒng)的工藝設(shè)備增加遠(yuǎn)程監(jiān)控部分，通過(guò)改造整合提高系統(tǒng)的管理效率，減少運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度，保障設(shè)備安全運(yùn)行，系統(tǒng)主要改造內(nèi)容包括：

1.1 設(shè)備集中監(jiān)控改造部分

目前這些設(shè)備基本都自帶控制器，控制器大多為廠家專用控制器，需要把這些設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、運(yùn)行參數(shù)等傳輸?shù)紸車間運(yùn)行點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)等功能，主要設(shè)備包括：（1）1#站2臺(tái)空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造；（2）1#站2臺(tái)壓縮空氣干燥機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造；（3）2#站1臺(tái)空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造；（4）2#站1臺(tái)制氮機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造；（5）3#站1臺(tái)空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造。

1.2 機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造部分：

目前部分設(shè)備運(yùn)行機(jī)房監(jiān)控功能不完善，需要增加機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)柜柜體、電控柜、機(jī)房的溫度、煙霧監(jiān)控報(bào)警、增加送風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)軸承溫度、震動(dòng)監(jiān)控報(bào)警，增加巡檢系統(tǒng)，增加機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要內(nèi)容包括：（1）1#站空壓機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造；（2）2#站壓機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造；（3）3#站空壓機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造；（4）A車間空調(diào)機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造；（5）B車間空調(diào)機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造；（6）C車間空調(diào)機(jī)房環(huán)境監(jiān)控改造。

1.3 A車間中控室監(jiān)控系統(tǒng)整合改造

本系統(tǒng)內(nèi)的所有受控設(shè)備集中監(jiān)控設(shè)置在A車間中控室，目前系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)獨(dú)立監(jiān)控，本次改造對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理的整合，采用集中管理、分散控制的總體思路，把系統(tǒng)整合成幾個(gè)專用監(jiān)控系統(tǒng)，在控制室增加1套拼接顯示屏系統(tǒng)。

系統(tǒng)包括A車間氮?dú)庀到y(tǒng)、A車間水源熱泵系統(tǒng)共計(jì)8套工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)和2套視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

2 解決方案

2.1 中控室整合

原有3套亞控組態(tài)王（B車間空調(diào)系統(tǒng)、A車間水源熱泵系統(tǒng)、A車間氮?dú)庀到y(tǒng)）、A車間二層FFU監(jiān)控及新本次改造新接入的機(jī)房感溫、感煙、震動(dòng)監(jiān)控、空壓機(jī)、制氮機(jī)、干燥機(jī)、巡檢等合為1套系統(tǒng)，設(shè)置1臺(tái)備用機(jī)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)雙機(jī)熱備份；系統(tǒng)平臺(tái)采用組態(tài)王（因WINCC對(duì)西門子相關(guān)控制支持性好，對(duì)其他工業(yè)控制器支持性差，綜合考慮系統(tǒng)可靠性、經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)展性等）。

原有3套WINCC系統(tǒng)（A車間壓縮空氣系統(tǒng)、A車間一二層空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)）基本保持不變，只把顯示信號(hào)接入大屏幕系統(tǒng)。

A車間一層暫時(shí)考慮獨(dú)立系統(tǒng)。

新設(shè)置1臺(tái)32路網(wǎng)絡(luò)硬盤攝像機(jī)，增加的攝像機(jī)及原有攝像機(jī)整合為1套系統(tǒng)。

這樣系統(tǒng)整合后相當(dāng)于有5套工藝監(jiān)控系統(tǒng)、1套視頻監(jiān)控。

在中控室內(nèi)設(shè)置1臺(tái)6聯(lián)操作控制臺(tái)，1-3機(jī)位放置原有3套WEINCC系統(tǒng)，4、5機(jī)位放置整合后的組態(tài)王系統(tǒng)主備用PC，6號(hào)機(jī)位放置A車間B一層FFU監(jiān)控系統(tǒng)；在中控室設(shè)置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜用于放置視頻監(jiān)控的硬盤錄像機(jī)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、光纖收發(fā)器、光纖終端盒等設(shè)備。

2.2 新增機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1#-3#機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備環(huán)境改造部分：這些系統(tǒng)的空壓機(jī)基本都能通過(guò)增加廠家專用網(wǎng)關(guān)的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，系統(tǒng)利用中控室整合后的計(jì)算機(jī)作為空壓機(jī)等設(shè)備的集中系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)，計(jì)算機(jī)采用組態(tài)王作為系統(tǒng)的監(jiān)控平臺(tái)。

各機(jī)房設(shè)置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)，柜放置網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備及PLC。機(jī)柜內(nèi)設(shè)置1套S7-200PLC，該機(jī)房?jī)?nèi)感溫、感煙探測(cè)器、震動(dòng)傳感器、巡檢按鈕等接入該控制器；從中控室到各工號(hào)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜放置1根8芯多模光纖，用于視頻監(jiān)控、PLC、空壓機(jī)等設(shè)備信號(hào)傳輸?shù)街锌厥遥粡臋C(jī)房網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜引出通訊線路到該工號(hào)的空壓機(jī)進(jìn)行通訊監(jiān)控，引出視頻監(jiān)控系統(tǒng)電源、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)信號(hào)到該機(jī)房網(wǎng)絡(luò)視頻攝像機(jī)。

2.3 其他

A車間機(jī)房設(shè)置共設(shè)置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)，柜放置網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備及PLC。機(jī)柜內(nèi)設(shè)置1套S7-200PLC，該機(jī)房?jī)?nèi)感溫、感煙探測(cè)器、震動(dòng)傳感器、巡檢按鈕等接入該控制器，從中控室到該工號(hào)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜放置1根8芯多模光纖，用于視頻監(jiān)控、PLC、空壓機(jī)等設(shè)備信號(hào)傳輸?shù)街锌厥摇?/p>

B車間設(shè)置1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)機(jī)，柜放置網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備及PLC。機(jī)柜內(nèi)設(shè)置1套S7-200PLC，該機(jī)房?jī)?nèi)感溫、感煙探測(cè)器、震動(dòng)傳感器、巡檢按鈕等接入該控制器，從中控室到該工號(hào)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜放置1根8芯多模光纖，用于視頻監(jiān)控、PLC、空壓機(jī)等設(shè)備信號(hào)傳輸?shù)街锌厥摇?/p>

3 技術(shù)方案

3.1 空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控改造技術(shù)方案

本次改造的空壓機(jī)共4臺(tái)。購(gòu)買廠家專用“網(wǎng)關(guān)”轉(zhuǎn)換成RS485總線標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RUT協(xié)議，然后再配套485光纖調(diào)制解調(diào)器傳輸?shù)街锌厥摇?/p>

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)改造

本次改造在各機(jī)房設(shè)置視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)，攝像機(jī)采用海康威視的1080P網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，中間采用光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸信號(hào)，末端配置32路硬盤錄像機(jī)，系統(tǒng)共計(jì)接入32路視頻信號(hào)。

Abstract：taking the engineering example as the background， this paper describes the solution of the integration of air conditioning automatic control system and gas manufacturing control system in industrial automatic control. The technical solutions of each control system integrated into centralized monitoring and control are briefly described.

Key words：automatic control； examples of projects； centralized monitoring； solutions； technical pathways