智能測控終端在企業(yè)計量調度管理中的設計及應用

隨著局域網(wǎng)的應用在大中型企業(yè)日漸普及，網(wǎng)絡資源逐漸豐富，物理網(wǎng)絡資源的共享為基于以太的企業(yè)計量調度管理網(wǎng)絡建設成為可能。

1、前言

在我國大中型企業(yè)，以往傳統(tǒng)的計量信息采集調度管理受企業(yè)網(wǎng)絡建設的制約，經(jīng)過了從早期依賴人工定時巡檢抄錄、人工統(tǒng)計到采用電話線組網(wǎng)或無線專網(wǎng)方式組網(wǎng)，進行定時信息自動采集管理的過程。由于以上兩種組網(wǎng)方式投資少、組網(wǎng)方便，因此在企業(yè)局域網(wǎng)建設尚未完善的情況下，一直是企業(yè)計量信息調度管理應用的最佳選擇，但是由于其網(wǎng)絡的依賴性、特殊性，兩者都存在傳輸速率低、信號干擾大、誤碼率高、數(shù)據(jù)交互式實時性差、穩(wěn)定性差等缺點。隨著計量管理現(xiàn)代化、信息化建設的推進，為更好的滿足企業(yè)計量調度管理及ERP建設的要求，這種應用的不適應越來越明顯。如何解決企業(yè)發(fā)展中所碰到的這個技術準題，搞好計量管理工作，成為擺在自動化技術人員面前的一個現(xiàn)實的問題。隨著計算機測控技術和信息網(wǎng)絡技術日新月異的發(fā)展，局域網(wǎng)的應用在大中型企業(yè)日漸普及，網(wǎng)絡資源逐漸豐富，物理網(wǎng)絡資源的共享為基于以太的企業(yè)計量調度管理網(wǎng)絡建設成為可能。

2、解決方案

由于企業(yè)網(wǎng)的物理網(wǎng)絡已經(jīng)構建成功，資源共享成為可能，計量信息網(wǎng)絡可以構建為企業(yè)網(wǎng)的一個邏輯子網(wǎng)，物理上使用企業(yè)網(wǎng)的資源，邏輯上自為體系。網(wǎng)絡前端的測控設備，通?？蛇x擇基于IPC結構的計算機系統(tǒng)或PLC系統(tǒng)，IPC基于WINDOWS系統(tǒng)平臺開發(fā)，穩(wěn)定性和可靠性不高；PLC系統(tǒng)受成本投入、協(xié)議標準及軟件編程環(huán)境的制約；作為大型分散式測控網(wǎng)絡兩者都存在不適應性。HSST-2002JZ智能測控終端作為基于以太網(wǎng)的新一代智能化網(wǎng)絡末端設備，克服了以上兩種系統(tǒng)的弊端，能很好的滿足目前企業(yè)計量調度網(wǎng)建設的需求，該終端可以采用數(shù)字或模擬方式從現(xiàn)場儀表采集數(shù)據(jù)，通過本地編程或遠端編程對各種接入信號進行處理，并將數(shù)據(jù)通過以態(tài)網(wǎng)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務器，實現(xiàn)計量信息的共享。系統(tǒng)模擬圖所示：

系統(tǒng)組織圖

2.1 HSST-2002JZ智能測控終端

HSST-2002JZ智能測控終端綜合了數(shù)據(jù)采集、遠程設備監(jiān)控、網(wǎng)絡通信以及信息管理的多項實用技術與理論，將計算機控制技術、信道傳輸技術、網(wǎng)絡管理技術有機結合，該設備采用模塊化結構，體積緊湊、高度集中、結構簡潔、易于維護、擴展性好、具有極高的的I/O密集度，它與傳統(tǒng)的采集終端產(chǎn)品相比無論從集成度、結構設計及處理能力等方面都有其獨特的優(yōu)點，在功能上和性能上都有很大的提高。

2.1.1 完善的硬件配置
內置22.1-100Mhz的微處理器，大容量非易失性存儲器，內置硬時鐘、數(shù)據(jù)掉電不丟失。

2.1.2 基于以太網(wǎng)絡的上位網(wǎng)絡接口
該產(chǎn)品配置有以太網(wǎng)接口，自帶IP地址（IP地址可通過操作面板或上位機進行設置），遵循標準TCP/IP Modbus通用協(xié)議（根據(jù)需求可自定義協(xié)議），上位計算機系統(tǒng)可通過編程或使用通用組態(tài)工具軟件直接進行數(shù)據(jù)訪問。同時也可通過Internet瀏覽器直接察看現(xiàn)場數(shù)據(jù)。由于采用工業(yè)標準的MODBUS TCP/IP協(xié)議，因此該設備也可方便的與集散控制系統(tǒng)（DCS/PLC系統(tǒng)）進行數(shù)據(jù)交互，因此該設備具有良好的開放性。

2.1.3 基于PLC結構的軟硬件設計
該產(chǎn)品采用PLC的軟硬件結構，硬件I/O支持模擬量輸入、模擬量輸出，開關量輸入、開關量輸出等模塊，可以根據(jù)需要進行配置；提供模塊化結構函數(shù)應用高級語言，可以通過本地編程或遠端編程通過網(wǎng)絡下發(fā)至終端內運行，程序具備邏輯運算和過程控制功能，可以完成復雜的控制，編程靈活方便。可以采用缺省的RS485/232通訊協(xié)議與其它智能儀表進行通訊，也可以根據(jù)用戶的要求定制任意的RS485/232通訊協(xié)議進行通訊。

2.1.4 自動控制和遠端控制
由于采用PLC結構的軟硬件設計，該終端可以根據(jù)工程的實際進行配置，并通過編程實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的智能控制（過程量控制、PID調節(jié)控制等）和通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠端指令控制，因此該設備的應用能滿足實現(xiàn)計量管理和工藝生產(chǎn)控制雙重功能。

2.1.5 緊湊的硬件結構和靈活的安裝方式
該產(chǎn)品采用超大規(guī)模集成電路設計，板卡小型化，整個終端結構小巧、緊湊、可以盤內安裝，也可以壁掛式安裝，靈活性好，適用于在分散性的現(xiàn)場，對于解決企業(yè)分散區(qū)域的計量管理提供理想的硬件支持。

2.1.6 良好的人機界面設計
良好的交互功能，設備配置一體化控制面板，可以輕松的對整個系統(tǒng)進行配置及信息瀏覽。

2.1.7 高可靠性、低故障率
該產(chǎn)品的核心部件全部采用進口產(chǎn)品，采用高可靠性設計，硬件故障率低，可以長期無故障在線運行，滿足連續(xù)化計量和工藝生產(chǎn)的要求。

2.2 系統(tǒng)設計方案