水厂生产自动化发展现状探究论文

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1．各主要泵站建立基于现场总线的测控系统

现场总线在水工业领域的普遍应用，导致了传统控制系统结构的变革，形成了新型的网络集成式分布控制系统———现场总线控制系统，这是继集散式控制系统后的新一代控制系统。它把来自不同厂商而遵守同一协议规范的自动化设备，通过现场总线连接成系统，实现自动化的各种功能；同时把DCS集中与分散相结合的集散系统结构变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场，依*智能设备的计算、通信能力，在现场进行许多复杂计算，形成真正分散在现场的完整的控制系统，提高控制系统运行的可*性；还可以借助现场总线网段以及与之有通信连接的其他网段，实现异地远程自动控制；还可以提供传统仪表所不能提供的阀门开关动作次数、故障诊断等信息，便于操作管理人员更好、更深入地了解生产现场各自控设备的运行状态。

过程现场总线是一种国际性的开放式的现场总线标准，是5种最具影响力的现场总线技术之一，主要应用于可编程的逻辑控制器。PROFIBUS可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化。这种系统分为主站和从站：主站决定总线的数据通信，当主站得到总线控制权（令牌）时，没有外界请求也可以主动发送信息；从站为外围设备，典型的从站包括：输入输出装置、阀门、驱动器和测量发送器。它们没有总线控制权，仅对接受到的信息给予确认或当主站发出请求时向它发送信息。

2．建立管网信息管理系统

目前，公用给排水管网系统正在结合新水不锈钢项目的要求进行全面技术改造，经过改造后，将实现分质供水与分质排水，要建成九套公用管网系统，相应的改造信息化解决方案包括两大部分：一是以静态信息为主体的管网地理信息系统，二是以动态信息为主体的管网运行调度系统。

总体配置：

上层配置主要基于与INTERNET相连接的企业内部网络，除网络设备外，包括9台服务器、多台客户机、大屏显示器、全球移动通讯系统接口设备等；下层配置主要基于GSM与INTERNET相连接的网络，所有厂站的控制系统和管网监控站均通过GPRS或CDMA与INTERNET通信，然后连接到系统网络中。采用GPRS/CDMA无限连接费用低、可*性高、可移动、免维护，是目前工业领域分布式低带宽通信的新方向，已在多个行业中得到成功应用。

管网地理信息子系统应具有：信息电子化功能、图形化管理功能、数据资源化功能、全球定位系统定位功能、建立设备档案、指导设备维护作业、记录维护信息功能、查询设备状态功能。管网运行调度子系统应具有：仪表在线检测功能、数据实时传输功能、状态集中显示功能、控制远程执行功能、模型自动修正功能、工况实时模拟功能、性能动态评估功能、设定工况模拟分析功能、保证安全供水功能、降低供水成本功能、应对异常事件功能、管理调度日志功能。

3．在实现方式上需要注意的问题

3．1交换式以太网需与融合

现场总线相互间兼容性差，对不同的总线产品之间无法实现互连、互换、统一组态及互操作，而以太网技术以其协议规范统一，信息透明存取，逐步在远程实时控制系统中得到应用。工业以太网中现场设备与交换机端口采用全双工通讯线路，交换机内部实现了多对端口之间的并行交换，这样，彻底摆脱了载波监听多路访问/冲突检测协议的限制，提高了信息传递的确定性和实时性。以太网能够实现与管网GIS系统及远距离泵站或井群监控的I/O节点实现无缝连接；可在任何地方用专用线、电话线、GPS或GSM通过INTERNET连接，进行厂站级的远程监控。

3．2选择合适的网络连接方式

由于钢铁生产企业地理环境比较复杂，各测控点处于其中，使用单一的网络连接方式可能现场条件不容易满足，必须综合考虑网络连接方式，达到合理、安全、及时、稳定的要求。

3．3安全性问题

一个网络测控系统最为重要的是要具有很强的安全性。采用具有身份鉴别和报文鉴别特性的数字签名、加密解密技术，同时加入防火墙，将比采用通过操作密码登陆企业网来赋予不同操作者权限的方法更安全。

3．4注重软件的集成

一是对用于过程控制的对象连接和嵌入技术的开发应用，二是基于开放式数据库连接的互联模式的应用，通过以上技术使得不同系统之间实现准确、高速、大量的数据交换，能将实时控制、可视化操作、信息分析、信息诊断等功能集成到一个紧凑的软件包中。

4．结语

在实际中，水工业领域自动化程度高低不一，本文侧重于现场总线技术的应用，因为此项技术比较适合供排水行业的特点，在行业中发展迅速，FCS与工业以太网的相互渗透，促进了管理控制一体化尽快实现。