集中控制系统的优化设计.docx
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1、集中控制系统的优化设计(自动化博览杂志)2014年第十二期1中央集中控制系统设计方案1.1优化设计优化设计的主要设计内容:在中央控制室增加4台计算机,其中2台采用WinCC监控软件,实现对二区所有控制系统的数据采集,两台互为备用。为保证系统安全运行,第三台计算机采用Facview监控软件,整合所有MACS3系统数据,第四台计算机采用AdvanTrol_Pro监控软件,整合所有浙大中控系统数据。整个数据传输网络采用星型构造,中央控制室增加网络机柜1台,并改造利用原有网络机柜。数据与管理网衔接:为最大限度保证中央集中控制系统与管理网衔接的安全性,本设计从硬件、软件两个方面入手。硬件方面:首先增加一
2、台数据镜像web服务器和一台数据采集服务器,将中央集中控制系统WinCC数据服务器中数据库系统内的数据采集到数据采集服务器,在数据镜像WEB服务器和数据采集服务器之间设置物理隔离装置,然后在数据镜像WEB服务器上进行数据到管理网。软件方面:在数据服务器上安装单独开发的OPC通信软件实现WinCC数据服务器和镜像服务器之间的通信,同时在数据采集服务器和数据镜像WEB服务器上安装UNIX操作系统,使其区别于WinCC数据服务器的WINDOWS操作系统,造成病毒因操作系统不同而失效。现场控制系统应用情况见表1。1.2系统特点电源安全管理:采用30kVAUPS提供中央控制室设备供电,包括网络机柜设备供
3、电、视频网络设备供电、视频监控LED电子屏供电、中控室计算机供电等。网络统一:原控制系统网络复杂,控制系统网络独立,相互之间不能进行数据通讯,就需要对原来的控制系统网络进行整改规划,建立一个统一的相互之间能进行数据通讯的大型网络。网络采用工业交换机及光纤通讯,网络通讯快速稳定,数据流畅。数据库统一:采用SQL大型数据库,数据存储量大,历史数据查询方便。监控软件统一:实现所有生产控制系统的整合,方便后期控制系统数据更新,方便维护人员维护。中央集中控制:能够及时查询生产信息,方便生产调度及时协调各个生产工序的生产产量和生产运行情况。2网络通信协议及配置监控系统的网络化是监控系统今后发展的主要方向,
4、通过以太网对分散在不同地点的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。该网络是开放式多主站SIMATIC通信系统管理单元级网络,主要用于大量数据的高速传送以及网络节点间经过网关的便利通信。SIMATICNET是西门子公司一款基于OPC技术的自动化控制方案实现软件,支持多种通信协议,广泛应用于各类分布式自动化系统中。现场操作员站和中控室操作员站之间基于OPC技术的通信通过该软件进行配置实现,其中现场操作员站配置成OPC服务器,通过OPC标准接口和中控室操作员站实现通信。另外中控室操作员站能够直接通过以太网访问现场PLC系统工作站,进而实现客户端与S7
5、-300400系列PLC间的通信。2.1网络通信及硬件配置集中控制系统网络通讯最大的特点是每一套PLC要和三至四台操作员站通讯,而中央控制室里的操作员站要和多套PLC通讯。由于现场控制系统比拟多,而且控制系统网络通讯限制,本集中控制系统分为三套独立网络通讯构造,一套控制系统为和利时控制系统集中整合,第二套为浙大中控控制系统集中整合,第三套为所有PLC控制系统集中整合。集中控制系统整合后要求原来PLC控制系统都要实现以太网通讯,通讯协议为TCP/IP。原来各生产岗位主控室操作员站不做大的更改,所有控制系统都通过光纤通讯到集中控制室,保证通讯快速安全。PLC控制系统、原岗位操作员站、集中控制室工作
6、站的IP地址都统一到同一个网段,IP地址重新调整统一编排,保证IP地址不冲突数据传输通讯顺畅。整体网络构造配置如图1所示。2.2OPC通信DCOM配置OPC技术依靠于微软的COM和DCOM在自动化的硬件和软件之间进行数据交换,假如不能正常建立OPC的连接或者是不能成功地传输OPC数据,可能与DCOM配置问题有关。下面讲述怎样正确配置DCOM的步骤并保证安全。DCOM配置并建立可靠的DCOM通讯包括下列步骤:1移除Windows安全;2建立互相能识别的用户帐号;3配置系统广泛的DCOM设置;4配置Server特殊的DCOM设置;5恢复Windows安全。OPC客户端连接OPC服务器有两种方式:本
7、地连接和远程连接。连接本地(即本机)OPC服务器时,不需要对OPC服务器进行任何配置。连接远程(即非本机)OPC服务器时,需要对OPC服务器进行一系列的配置。当OPC服务器设置好DCOM后,OPC客户端这台机器不设置DCOM组件能够直接连接OPC服务器读取数据。3中央集中控制系统监控实现监控组态软件不仅有监控和数据采集功能,而且有组态、开发和开放功能。西门子公司的WinCC运行于个人计算机环境,能够与多种自动化设备及控制软件集成,具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单项选择项,使用方式灵敏,功能齐全。用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理,可构成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、
8、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境,不仅缩短了软件设计周期,而且提高了工作效率。WinCC的另一个特点在于其整体开放性,它能够方便地与各种软件和用户程序组合在一起,建立友好的人机界面,知足实际需要。用户可以将WinCC作为系统扩展的基础,通过开放式接口,开发其本身需要的应用系统。3.1变量管理组态WinCC的变量系统是变量管理器。WinCC使用变量管理器来组态变量。变量管理器对项目所使用的变量和通讯驱动程序进行管理。WinCC与自动化控制系统问的通讯依靠通讯驱动程序来实现;自动化控制系统与winCC工程间的数据交换通过经过变量来完成。WinCC
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- 集中控制 系统 优化 设计
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