數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在煉鐵動力網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼微爾自動化公司 唐山 063000

摘要：隨著生產(chǎn)信息化的不斷發(fā)展與更新，煉鐵動力數(shù)據(jù)采集（簡稱數(shù)采）的用戶群不斷增加。原有系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)和用戶的需求，通過對原有數(shù)采的探索，在原有數(shù)采的基礎(chǔ)上架設(shè)一條專用光纖系統(tǒng)。本文對數(shù)采系統(tǒng)ADAM5000原理及應(yīng)用，上位軟件都將做簡要介紹。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；ADAM5000；FIX

1前言

煉鐵動力區(qū)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一套集綜合采集、監(jiān)控、調(diào)度為一體的系統(tǒng)，它能夠快速、準(zhǔn)確地反映出煉鐵廠用高氣、焦氣、氣體管網(wǎng)壓力、動力生產(chǎn)情況，調(diào)度人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)，綜合做出判斷，調(diào)整生產(chǎn)情況，在保證用氣安全及管網(wǎng)壓力正常的基礎(chǔ)前提下，合理分配資源，改變網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，確保數(shù)據(jù)通暢，提高生產(chǎn)效率，減低煉鐵成本。

2原理

2.1數(shù)據(jù)采集原理：如圖1

多路轉(zhuǎn)換開關(guān)有8路摸擬信號同時輸入，內(nèi)部有8個電子開關(guān)，該開關(guān)受CPU來的3路信號控制，多路轉(zhuǎn)換開關(guān)有1路輸出去A/D轉(zhuǎn)換，CPU輸出3路信號為 000----111二進(jìn)制數(shù)，每個數(shù)值控制一個開關(guān)閉合，如：000控制第1個開關(guān)閉合，110控制第7個開關(guān)閉合。當(dāng)CPU發(fā)出“讀數(shù)”信號時。首先命A/D準(zhǔn)備，后發(fā)出控制信號命一個開關(guān)閉合，這樣一個模擬信號通過開關(guān)到A/D轉(zhuǎn)換，變成數(shù)字量信號去RAM，再去CPU計算，后去D/A轉(zhuǎn)換輸出，CPU計算完后又發(fā)出一個控制信號命令另一個開關(guān)閉合，該模擬信號同樣通過開關(guān)到A/D轉(zhuǎn)換到RAM，CPU，D/A。如此循環(huán)，使每個摸擬信號都分別被接通，再分別被處理。

2.2 ADAM5000系列原理及應(yīng)用

ADAM5000/485內(nèi)有一個CPU（80188）卡，一個電源調(diào)節(jié)器，一個4槽機(jī)板，一個內(nèi)置的RS---232通訊口和一個RS---485通訊口。CPU最多支持64個I/O點，這些I/O點可以設(shè)置成輸入輸出點。ADAM5000系列包括了應(yīng)用所需要的全范圍的I/O模塊，數(shù)字量模塊支持10到30個直流電壓和繼電器的輸出，模擬量模塊提供16位的，可編程的輸入和輸出的量程范圍ADAM5000系統(tǒng)有幾種軟件應(yīng)用：DOS下的應(yīng)用軟件可以用來對ADAM5000進(jìn)行設(shè)置，DLL提供Windows下的編程驅(qū)動，DDE為Intouch，F(xiàn)ix，DMACS，Genie等Windows下的軟件包提供了接口。ADAM5000/485面板上有幾個指示燈分別是：系統(tǒng)狀態(tài)（PWR RUN）通訊狀態(tài)（TX，RX）。ADAM5000/485面板上有網(wǎng)絡(luò)地址開關(guān)，它是用8針DIP開關(guān)來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址，從0到255（00h----FFh），ON代表二進(jìn)制中的1，OFF代表0。ADAM5000/485有3個通訊接口，其中RS485接口是9針插頭，RS232是9孔插座，DATA+，DATA- 是端子排上的兩端子，它輸出的也是RS485通訊協(xié)議，RS485是工業(yè)上使用最廣泛的雙向有補償傳輸線標(biāo)準(zhǔn)，它特別為能夠高速和長距離發(fā)送和接收的工業(yè)系統(tǒng)特別開發(fā)的。RS232接口可以直接與計算機(jī)COM口相聯(lián)，RS485網(wǎng)絡(luò)可以對傳感器信號進(jìn)行低噪聲傳輸，通過ADAM RS485中繼器，最多可連接256個ADAM-5000，可擴(kuò)展的最大距離4000英尺，為擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量，ADAM TRS485 中繼器使用一個邏輯RTS信號來管理中繼器的信號流向，RS485網(wǎng)絡(luò)只需兩根廉價的雙絞線。

圖1

3系統(tǒng)介紹

3.1數(shù)采站系統(tǒng)構(gòu)架

煉鐵動力區(qū)數(shù)采系統(tǒng)中，每一個站的硬件配置都是相同的，都是由一ADAM5000/485的框架加入5017、5013模板構(gòu)建而成，根據(jù)系統(tǒng)要求點數(shù)的多少來配置所需模板個數(shù)。對于要求少的站，我們用DUT4000系統(tǒng)采集模塊代替ADAM5000來減少成本提高效率。這些站分別分成4個網(wǎng)，由4個4520轉(zhuǎn)換器來接收數(shù)據(jù)，4520是雙向轉(zhuǎn)換器，主機(jī)發(fā)出RS232轉(zhuǎn)換成 RS485，ADAM5000發(fā)出RS485轉(zhuǎn)換成 RS232。在2#網(wǎng)由于距離遠(yuǎn)我們應(yīng)用到了4510中繼器，它的作用就是，既雙向放大，以便遠(yuǎn)距離傳輸。4520轉(zhuǎn)換器和4510中繼器，兩者都有自動識別方向的I/O電路，無需握手信號，你可不加修改地在ADAM網(wǎng)絡(luò)中使用半雙工的RS232通訊軟件。（具體數(shù)采網(wǎng)絡(luò)圖見附圖一）

3.2數(shù)采系統(tǒng)采集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

動力區(qū)煉鐵廠TRT高爐頂壓、TRT煤氣進(jìn)口壓力、TRT發(fā)電量、TRT煤氣進(jìn)口流量、TRT進(jìn)口溫度、鍋爐II級過熱器后壓力、鍋爐給水壓力、鍋爐蒸汽母管壓力、鍋爐高爐煤氣壓力、鍋爐焦?fàn)t煤氣壓力、汽機(jī)送風(fēng)壓力、汽機(jī)進(jìn)汽壓力、汽機(jī)送風(fēng)壓力、汽機(jī)入口溫度、15萬煤氣柜柜容、進(jìn)出口壓力、放散塔各個支管放散量、放散管壓力、北區(qū)用焦煤流量、北區(qū)用焦煤壓力、壓縮空氣壓力、唐龍用焦煤流量、燒結(jié)區(qū)燒結(jié)機(jī)用氣流量、壓力、高爐區(qū)熱風(fēng)爐用氣流量、壓力。

3.3監(jiān)控軟件

上位機(jī)FIX軟件主要是與ADAM5000進(jìn)行通訊，它主要是通過一個叫I/O驅(qū)動器的軟件接口，同現(xiàn)場的I/O設(shè)備直接通訊。將數(shù)據(jù)拿上來，存在數(shù)據(jù)庫中供數(shù)據(jù)處理時調(diào)用，也可將數(shù)據(jù)發(fā)出去，實現(xiàn)自動控制?？蓪崿F(xiàn)監(jiān)視，監(jiān)控，報警，控制，報表，趨勢記錄等各種數(shù)據(jù)處理。

4網(wǎng)絡(luò)改造

自從數(shù)采服務(wù)器更換位置以后，從原來的5個網(wǎng)絡(luò)變成了4個網(wǎng)，原有線路老化顯現(xiàn)嚴(yán)重導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集延時不準(zhǔn)確現(xiàn)象時有發(fā)生。就此我們由數(shù)采服務(wù)器現(xiàn)在位置向動力調(diào)度室敷設(shè)一根專用光纖。在動力調(diào)度室增設(shè)數(shù)采交換機(jī)，數(shù)采交換機(jī)同時連接原動調(diào)和燃調(diào)各終端，同時引出一路網(wǎng)線連接至北區(qū)局域網(wǎng)。新敷設(shè)的通訊光纖穿保護(hù)管。設(shè)立中繼器，對三期衰弱的信號予以加強(qiáng)修復(fù)。敷設(shè)一期汽機(jī)廠房至調(diào)度室的通訊電纜。

改造后網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：

如圖2

如圖2

說明：數(shù)采系統(tǒng)現(xiàn)使用新光纜系統(tǒng)，從數(shù)采服務(wù)器經(jīng)光纖收發(fā)器進(jìn)入HUB-2口，通過HUB-1口與廠際網(wǎng)絡(luò)連接。原系統(tǒng)是數(shù)采服務(wù)器直接與計控處交換機(jī)連接，新系統(tǒng)改為光纖連接。當(dāng)出現(xiàn)問題是可以將原燃?xì)庹{(diào)度室內(nèi)光纖收發(fā)器端的網(wǎng)線摘下接到原來數(shù)采交換機(jī)上連接即可恢復(fù)原系統(tǒng)。

5結(jié)語

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有實時準(zhǔn)確的傳遞數(shù)據(jù)的能力，是生產(chǎn)上的工具。為保證其通訊穩(wěn)定正常運行必須對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化并合理利用資源。此次敷設(shè)通訊電纜及光纜，增加中繼器，有效地解決了數(shù)據(jù)傳輸沖突的問題，解決了信號衰弱的問題，解決了通訊電纜不暢畫面沒有信號的問題，更為重要的是，從1#TRT廠房敷設(shè)到調(diào)度室的新光纖，成功解決了因為局域網(wǎng)交換機(jī)有時速度較慢造成的調(diào)度室控制畫面數(shù)據(jù)更新慢的問題，極大地提高了設(shè)備的可靠率，避免了因數(shù)據(jù)傳輸故障造成的增加人力資源和效率低下的問題，在保證生產(chǎn)設(shè)備和管網(wǎng)的安全的情況下，提升了資源的利用效率。

附圖一：