无人值守自控系统的设计与应用

纯碱工业　无人值守自控系统的设计与应用　张秀明　（唐山三友化工股份有限公司，河北唐山０６３３０５）　摘要：就轨道衡、汽车衡无人值守自控系统建设，介绍了系统的结构以及数据、图像信号的流程，对　相应的软件、硬件进行了描述，为建设无人值守自控系统的单位提供了技术参考。　关键词：自控系统；无人值守；网络；设计　中图分类号：ＴＱ　０５６．２２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—８３７０（２０１５）０４—４２—０３　唐山三友化工股份公司经过二十多年的发展，　目前纯碱产量达到２００万ｔ以上，效益在同行业最　佳。纯碱生产所消耗的原材料成本超过生产成本的　３０　，随着企业的不断发展壮大，适应现代化大生产　是可扩展的。　安全性：整个系统在物理上和逻辑上都应该是　安全的，既要有防止外来黑客攻击的措施，又要有防　止内部人为破坏的手段，可以采用隔离设备、代理服　务器和用户等级管理相结合的方法。　１．２设计目标　的需要，将进厂计量的大宗原材数据进行统一整合，　建立企业集中计量平台，提高计量数据的准确性与　可靠性，实现企业各信息系统的集成与共享，进一步　提升企业管理水平。　１）实现信息集成：实现计量信息与采购物流、销　售物流信息的集成，强化进出厂物流信息的监控，提　高进出厂物流管理的效率与质量。　１　系统设计　１．１　设计原则　２）建立集中计量平台：建立统一的无人值守计　量信息系统，实现所有物资计量业务的标准化、电子　化和集成化，实现减员增效，提高计量效率。　３）提高计量数据的可靠性：采用多种防作弊技　术手段，减少或杜绝人为因素对计量数据影响，提高　计量数据的可靠性。　４）提升企业管理水平，管理体现效益：打造物流　先进性：系统的建设应该尽可能选用当今先进　成熟的技术，兼顾技术的实用性。　经济性：系统的建设以最小的投资达到最佳的　效果。　扩展性：系统的建设在技术应用、管理功能方面　与计量综合管理平台，进一步提升企业管理水平。　参考文献　４　结　语　目前连云港碱厂在锅炉脱硫电力系统中已采用　大容量高速开关组合保护装置，即便脱硫Ｉ段或脱　［１］王仁祥．电力新技术概论［Ｍ］．北京：中国电力出版　社，２００９　［２］傅知兰．电力系统电气设备选择与实用计算［Ｍ］．北　京：中国电力出版社，２００４　硫Ⅱ段发生短路，大容量高速开关组合保护装置可　以实现在１　ｍｓ之内截流，３　ｍｓ之内开断短路电流。　在很大程度上避免因此而产生的发电机跳闸乃至主　［３］刘介才．工厂供电设计指导［Ｍ］．北京：机械工业出版　社，２００３　６　ｋＶ母线解列这类重大电气事故，提高企业内部电　网安全稳定性，保证生产系统的连续稳定。　收稿日期：２０１５—０３—０６　作者简介：孙东杰（１９７８一）大学，工程师，热电车间电气主任。　２０１５年第４期　１．３　系统构成　张秀明：无人值守自控系统的设计与应用　１．７网络拓扑图　红外　对射　整个无人值守自控系统设计采用集中管理、分　散监控的模式，计量数据、视频图像、语音、监控信号　经数字化处理，通过光纤进行远距离传输。主要包　括三部分，前端的衡器磅房各种数据、图像的采集，　计量中心对计量数据、图像的实时存储，监控中心对　衡器的实时监控。系统整体设计采用三级架构。　１）数据采集层：各磅房计量点　各计量点的采集包括称重仪表数据、视频信号、　音频信号、控制信号等采集，同时包括音频、视频信　号的输出设备、控制信号的输出设备等。　２）数据管理层：计量中心　计量中心作为整个系统的核心枢纽，负责整个　网络的管理、权限分配控制，负责协调、管理系统间　的数据交换，同时也作为数据备份中心。　３）数据监控层：远程监控中心　远程监控中心负责监控所有现场测量点的设备　状况，数据是否异常，突发故障及时协调相关部门进　行处理。　１．４软件　为了使应用系统具有更好的稳定性、高效性，使　应用程序具有更好的可重用性、可扩展性、跨平台和　可维护性，整个系统易于增加新的功能、易于修改已　有功能，系统调用、处理具有统一的流程，本系统拟　主体采用成熟的Ｊ２ＥＥ技术来架构整个应用。采用　Ｃ＃语言编写程序，运行、开发环境为．ｎｅｔ。　软件系统由系统管理、验配管理、设置管理、进　出厂管理、现场汽车衡计量管理、远程汽车衡计量管　理、业务异常管理、计量衡器管理、ＩＣ／ＲＦＩＤ卡管　理、视频监控管理、统计报表管理、票据打印管理、接　口管理等子模块组成。整个软件为模块结构。　１．５数据库　无人值守管理系统采用Ｏｒａｃｌｅ　１ｌｇ数据库作为　计量数据库平台。使用Ｏｒａｃｌｅ　１１ｇ版本数据库将有　效降低项目的实施风险并有利于系统的数据集成。　１．６汽车衡磅房　汽车衡的磅房前后在立杆上安装摄像头和红绿　灯，一侧安装ＲＩＦＤ天线，秤体与引坡连接处安装红　外对射，现场控制终端嵌入式安装在磅房的墙体上，　摄像头、红绿灯、红外对射、ＲＩＦＤ天线、称重信号全　部进入现场控制终端。　图１无人值守自控系统网络拓扑图　１．８硬件设备　１）自助终端：包括工控机、１５　液晶显示器、硬盘　录像机、ＩＣ卡读写器、票据打印机、键盘、话筒、摄像　头。称重计量数据，通过网络发送到计量中心，称重　计量发生问题时，通过音频及时与监控中心建立音　视频通道。　２）服务器：包括数据服务器、图像服务器、应用　服务器，主要负责现数据、图像存储及发布。　３）其他设备：ＲＦＩＤ读写器、电子标签、硬盘录　像机。　２　实现功能　２．１进厂的验配　将电子标签上唯一的序列号与汽车的车牌号进　行绑定，统一存储到数据库当中。　２．２现场汽车衡的计量管理　完成汽车上衡计量数据的采集，将汽车衡的计　量数据经网络系统实时传送到计量中心的数据服务　器上。　２．３远程计量管理　在监控中心通过远程网络，辅助以音频、视频系　统，进行计量数据监控。　２．４业务异常管理　在计量称重过程中，发生计量数据不稳定，衡器　零点漂移，业务流程无法正常运行时，弹出异常信　息，视具体情况通知相关部门去处理。　２．５视频监控管理　衡器的各个监控摄像头实时监控衡器的运行状　况，并将监控图像实时记录在本地的硬盘录像机上，　当衡器进入称重状态时，在衡器读取数据时抓拍衡　４４　纯３．３提升维护人员的素质　碱工业　器的图像，实时传送到计量中心的图像服务器上。　２．６计量数据票据实时打印管理　无人值守涉及技术比较全面，必须提高维护人　现场的自助终端上，完成每次计量称重后，可以　根据客户需要将计量数据打印到计量票据上。　２．７各种数据、图像管理　员的素质，培训其掌握衡器、计算机、接口、无线设　备、网络等应用技术，这样现场故障时才能得到迅速　处理，不至于影响系统的运行。、、　将称重计量数据实时存储到计量中心的数据服　务器上，应用服务器实时接收各个用户的访问，根据　４　结　语　无人值守系统投运以来运行稳定，计量数据、视　需要完成计量数据的各种报表。图像服务器将与计　量称重时绑定的图像存储，通过应用服务器支持客　户的查询访问。　频图像能够实时存储到计量中心；监控中心能够实　时监控现场各衡器的计量数据、运行状况；各管理网　上的客户端可根据权限积极浏览各种数据，完成各　种报表的制作。项目实施后衡器司磅员减掉１３人，　减员年效益７１万元。　无人值守控制技术集计算机、网络、通讯、衡器、　３运行注意事项　３．１　电子标签找不到　电子标签需黏贴在汽车挡风玻璃的中上部，不　允许有遮挡，且有方向要求；接收天线方向正确，当　天线方向发生变化时，导致信息无法接收；天线、读　音视频技术于一体，构建了一个先进的数据平台，提　高了工作效率，强大的防作弊功能有效避免了人为　因素对大宗材料计量工作的影响，提升了企业的现　写器等链接通信电缆要连接牢固，虚接也可导致无　法通讯；读写器转换接口应采用质量好的工业级产　代化管理水平。　收稿日期：Ｚ０１５一Ｏ３—１７　‘　品，质量差的相对寿命较短。　３．２　网络不通　检查光缆、网线有误损坏，发送、接收设备是否　正常运行。　作者简介：张秀明（１９６６一），毕业于青岛化工学院生产过程自动化　专业，高级工程师，从事自控专业设计及仪表管理工作。　氯化铵价格涨势惊人　一季度氯化铵市场走势较平稳，但４月份后的上涨势头令人震惊，价格持续走高，一发不可收拾。目前　５００元（吨价，下同）以下的湿铵出厂报价基本上已经看不到，出厂报价大多上涨至５３Ｏ～５５０元；干铵出厂报　价大多在５５Ｏ～６００元，高的达６３０元左右。与年初价格低点相比，涨幅普遍超过７Ｏ　，高的早已翻番。　市场人士指出，氯化铵价格涨势未止，主要有三方面原因：　一是复合肥厂家采购积极性提升。受买涨不买跌心理影响，复合肥厂家从过去随用随买的策略，变为积　极购买，主动库存。按道理，目前夏季高氮肥生产已接近尾声，需求量应该有所下降。但有些复合肥厂又在　提前采购氯化铵，为秋季小麦肥生产做准备，导致对氯化铵需求不减。　二是出口量增加。２０１４年国内氯化铵市场不景气，许多企业加大了出口力度，取得了一定成效。今年　氯化铵出口继续维持较好形势，４月份我国出口肥料用氯化铵高达１０万吨，创出单月出口新高；１＂－－４月累计　出口肥料用氯化铵３３．４１万吨，同比大幅增长４０９．２３　。　除了氯化铵直接出口外，还有氮磷二元肥的间接出口。２０１５年氮磷二元肥出口取消淡旺季关税，改为　全年统一按５　关税征收，这对出口明显有利。海关统计数据显示，今年４月我国二元复合肥出口量为５．７６　万吨，较去年同期增加３５６　；前４个月，我国二元复合肥累计出口量为３Ｏ．４万吨，较去年同期增加２２万　吨，增幅为２７３　。　三是厂家挺价。今年纯碱走势不佳，价格震荡走低。目前轻质碱出货价在１２２０～１３５０元，重质碱在　１４００～１５００元，同比下降４　。纯碱厂家希望从氯化铵上多获利，以弥补价格下跌损失，厂家一直在利用控　制发货等手段推涨价格。但对于这一行为，有市场人士表示，经过大幅上涨后，目前的氯化铵价格已达到了　厂家的预期价位，不宜再一味推涨价格。