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热网监控工程双机/PLC冗余方案
发布时间：2007/4/3 17:38:37 修改时间：2007/4/3 17:38:37 浏览次数：1154

一、概述：
按照新一轮城市建设和经济发展规划，城市建设和经济发展对优化城市能源结构提出了更高的要求。而推行热电联产、城市集中供热，是解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施，充分体现节约能源、保护环境，提高能源利用效率、企业经济效益和社会效益的最佳途径。所以既有利于节约能源，又有利于提高热电企业的经济效益和社会环境效益，给热电企业的发展创造了更加广阔的前景。
随着热用户的不断增加，热用量不断的加大，而怎样才能更好，更有效的对整个热网管道，热用户计量进行管理呢？利用远程监测，对整个热网管道，仪表进行跟踪监控，不仅可以全面掌握整个热网管线供热状态，还能快速、准确地反映仪表故障报警信息，方便维护人员及时查修，这样不仅节省大量的人力、物力，而且极大的提高了热网的现代化管理水平。城市热网监控作为数字化城市的一个方面，已显示出越来越重要的作用。
二、需求：
1、双机采集加热站的模拟量和开关量。下位PLC、DP块/采集模块、上位监控软件全
部无缝连接，分层冗余。监控加热站的温度、压力、流量、电动阀门、循环泵的启停/开关。保证系统的安全性、稳定性、实时性。
2、采集下属的50个供热站的数据传递到中央数据中心。通过VIPA PLC通讯模块接受主叫猫的拨号，由被叫猫将远程数据传送到中央数据中心。
三、系统设计原则：
1．安全可靠稳定性原则
系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中，将系统的安全可靠性稳定性作为设计的首选原则
2．开放性原则
坚持开放行原则，为今后系统的升级扩展维护和二次开放过程提供较大的灵活性
3．技术先进性原则
保证系统的先进性，只有这样，系统才能经受实际的考验，保证不会被淘汰
4．经济性原则
经济性原则不仅体现在设计过程中，而且会为系统今后的维护降低成本
5．操作维护简单原则
系统不仅要功能完善，而且应该操作简单，维护方便，这会为使用人员带来很多操作的方便性
6．可扩展性原则
为了使系统具有一定的应变能力，可以方便的修改和灵活的扩充，应使系统保证一定的可伸缩性四、系统概述：
系统主要由力控监控软件、TP—link MODEM、西门子 PLC、VIPA PLC构成，这种方式的主要特点是结构分散、开放性好、稳定性强、性价比高并且扩展容易。
主要工作方式：
力控软件主要负责数据采集、通讯处理、人机界面和WEB发布等工作；
TP—link MODEM负责将VIPA PLC采集到的各个供热站数据转为以太网通讯，并将数据通过电话线网络传递给力控软件；
两台SIEMENS PLC互作冗余，同时负责加热站的现场仪表和设备的通讯及数据采集和控制。一旦有一台PLC瘫痪，系统可以在最短的时间内自动实现冗余PLC的智能切换，以此来保证加热站系统监控的绝对可靠性。
加热站：
力控软件设在中央数据中心。由两台嵌入CP5611通讯卡的采集服务器互作冗余备份，同时采集下位SIEMENS PLC的现场数据。一旦一台采集站的计算机瘫痪，另一台计算机的力控软件可以自动的接过监控的任务，实现上位机的冗余，画面同步，数据同步显示、历史保存。
力控软件采用典型的C/S和B/S结构，B/S方式是作为WEB服务器，将实时数据和画面通过WEB进行发布，远端用户经过授权，无须安装任何插件，使用标准的浏览器通过固定IP或域名绑定进行访问即可在远程进行监视。C/S方式是力控软件作为标准服务器端与各分站的多个客户端（通过力控NETSERVER通讯组件）进行通讯。客户端通过局域网的IP地址访问采集站的数据库数据，在非本地中控室的其他控制室就可实现对现场数据的采集，各仪表和执行器的下置控制。力控客户端的定制可有5个，如果增加客户端，客户需要付额外的费用。
供热站：
力控同样设置在中控室内，现场50个供热站点分散在一定的区域内。
在每个供热站需要有一组相应的采集设备。这里使用VIPA的214CPU作为RTU（数据采集模块）。由该CPU上的IO模块，采集供热站的现场数据，并由自带的串口和TP—LINK调制解调器连接。上位的力控在进入运行后，会由IO调度对连接上位机串口的主叫猫发送AT命令，使主叫猫通过拨号去和现场的被叫猫进行通讯，采集每个供热站现场的开关量、模拟量。同时还可以通过对力控HMI（人机界面）上一些参数的设定来控制现场电动执行器或者一些阀门的启停或开度，来达到根据现场的实际情况调整供暖的温度。真正做到了在线的远程监控。
为了保证系统的稳定性和便利的管理方式，人性化的操作。该供热站系统的MODEM全部采用自动呼叫，断线智能重新连接的方式。这样在现场一旦停电或出现电话线信号不稳定甚至断线的情况下，不需要现场再去重新对MODEM进行重新的配置。节省了维护成本，大大提高了系统的自动化程度，并保证了该系统的稳定性。
五、系统结构拓补图：

　　　　　　　　　　系统结构图

六、工程截图：

七、结束语：
该系统采用了多层冗余备份，实现的是上位机监控和下位PLC的两套系统共同工作。采用的力控软件经典的分布式网络结构，融汇了B/S，C/S结构，做到了跨地区，无局限性的在线即时监控。
在该系统稳定运行后，现场的很多操作人员不用再去现场手动执行操作。避免了原来一些有可能因为无法同时观测多个地区多个参数而造成操作失误所带来的隐患。

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