数据秦皇岛港务局煤炭综合楼生产调度指挥控制中心指挥调度系统应用

秦皇岛港务局煤炭综合楼生产调度指挥控制中心

指挥调度系统应用

赵欣

交通部水运科学研究所北京运达伟业科贸有限责任公司北京 100088

摘要文章介绍了秦皇岛港务局煤炭综合楼生产调度指挥控 皮带机控制系统 HMI画面采用RSview SE开发 PLC与制中心指挥调度系统的结构设计和技术实践叙述了该系统 HMI监控机之间采用Ethernet/IP协议通讯局域网网段的主要功能及特点并描述了三层交换技术、VLAN技术的 172. 16.9.xxx。

中图分类号TP391 文献标识码A  间采用Profibus协议通讯。局域网网段无。

文章编号 1009-23742010 19-0063-05 本系统面临两大问题各个分公司局域网不属于同一网

段或没有以太网结构目前PLC生产厂商、HMI监控软件

的生产厂商以及它们之间的以太网通讯协议不尽相同因此

1 系统概述本系统首先在第六分公司和矿石分

1 . 1 工程概况 公司的生产控制系统中分别增加一个以太网模块从而使以

秦皇岛港务局煤炭综合楼生产调度指挥控制中心指挥调 太网通讯成为可能。通过三层交换技术实现数据链路的联通度系统以下简称系统由数据采集子系统和HMI监控子系 同时使用通讯协议网关实现不同以太网通讯协议之间的数统组成实现对下属各个分公司的生产设备、工艺流程、生产 据交换并且通过VLAN技术和ACL技术进行数据管理。运行数据等信息的监视。系统主要由设于调度指挥中心区 下面详细介绍数据采集子系统和HMI监控子系统的实的监控工作站、中心PLC、中心交换机以及第二分公司煤一 现。

期、第六分公司煤三期、第七分公司煤四期、第九分公司

数据采集子系统

第二分公司采用Schneider Quantum系列PLC作带秤的实时流量、累计量等生产信息的数据采集和集中。系为皮带机控制系统PLC HMI画面采用iFix开发 PLC与统的中心PLC通过协议转换网关与各个分公司的集中控制HMI监控机之间采用Modbus TCP协议通讯局域网网段 系统分别通讯再向HMI监控子系统中的HMI服务器发布

10. 10. 10.xxx。 实时生成数据 HM I服务器再向各台HM I监控站发布数据

第六分公司采用Siemens S7/400 系列PLC作为皮带 从而实现对每个分公司生产数据的实时监控。

机控制系统 HMI画面采用WINCC开发 PLC与HMI监控 21 核心交换机

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统一的平台的目的。 同时通过访问控制列表ACL的有效 21 1 物理链路 由于各个分公司地理位置距离较远控制实现了在保证通讯的前提下兼顾到各公司数据独立性 所以本系统使用单模光缆传输实现远距离数据传输。和安全性。 系统结构拓扑图如图1所示

21 2 三层数据交换及数据安全 各个分公司的数据全 VLAN端口网关i p

部采用以太网方式接入煤炭综合楼生产调度指挥控制中心指 VLAN 11 10. 10. 100. 3 255.255.0.0

挥调度系统网络连接便利的同时也带来了安全的隐患。 网 VLAN27 192. 168. 7. 3 255.255.255.0

络中最大的隐患是各个分公司的控制系统处于物理路 VLAN29 172. 16.9.3 255.255.255.0

径互相连通的网络内。这种网络属于共享交换式局域网很 VLAN26 10. 10.6. 3 255.255.255.0

难保证网络的安全性难以做到数据上的独立。 同时当网内 VLAN28 10. 10. 16.3 255.255.255.0

任何网络设备损坏后有可能不停地向网内发送广播包从而 VLAN22 10. 10. 10.3 255.255.255.0

导致广播风暴影响到其他分公司网络正常运转。 (2)访问控制列表(ACL)的应用。采用ACL方式对本项

为了实现数据链路的联通同时消除以上安全隐患核心 目将各个分公司生产控制系统和指挥调度系统的全部接入节交换机上使用了VLAN技术和ACL技术。 点进行网络控制确保只有授权的设备才能够在以太网上访

(1)VLAN的应用。本项目将各个分公司生产控制系统和 问受控的网络资源。

煤炭综合楼生产调度指挥控制中心指挥调度系统都单独划分 建立访问控制列表后可以限制指挥调度系统网络流量VLAN从而保证了各个分公司的网络节点之间以及各个分公 提高网络性能也保证了网络访问的安全。在核心交换机的司与指挥调度系统之间的访问受控同时确保各个分公司的 接口上配置访问控制列表后可以对入站接口、出站接口及通网络节点仅仅可以与指挥调度系统的中心PLC进行通讯。 过核心交换机中继的数据包进行安全检测。

表1 VLAN划分及设置 访问控制列表(ACL)配置(部分)

//拒绝2公司数据列表

Switchconfig#access-list 120 deny ip 10. 10. 10.0

Switchconfig#access-list 190 deny ip 172. 16.9.0 Switch config-if#ip access-group 170 in

0.0.0.255 any Switch config-if#ip access-group 190 inSwitchconfig#access-list 190 permit ip any any Switch config-if#ip access-group 180 in//拒绝6公司数据列表 使用以上ACL从而实现在VLAN26中拒绝相应VLANSwitchconfig#access-list 160 deny ip 10. 10.6.0 的信息的功能。 其他分公司设置均以此为例本文不再作详

0.0.0.255 any 细说明

Switchconfig#access-list 160 permit ip any any 21 3通讯数据流向每个分公司集中控制系统各自独立

0.0.Switch config#interface vlan 26 务器同时与中心PLC、HMI客户端、集团数据库服务器通讯Switch config-if#ip access-group 120 in HMI监控子系统服务器与集团数据库服务器的通讯本文不

作讨论。通讯数据流向示意图如图2所示

司煤三期、矿石分公司集中控制系统中的数据首先传输至 图3 PLC数据通讯示意图

网关的数据缓冲区内再由网关自动转换后传输至中心PLC 23 中心PLC

的对应数据区中从而完成了不同厂家、不同协议之间的数据 中心PLC选用Rockwell ControlLogix PLC系统包含

电源模块一个 CPU一个以太网通讯模块一个主要完成 工艺系统全貌及流程显示皮带机系统的运行状态和故障各分公司数据采集和整理发布的功能。 显示各行走机械的行走位置各单机的运行状态和故障显

CPU处理器模块选型为1756-L63采用的是Ethernet/ 示堆场的堆存状况显示采制样系统运行和故障显示装卸IP以太网通讯协议。 作业量显示火灾自动检测装置报警及电源显示

3 HMI监控子系统31 iFIX监控系统简介 系统画面和总的工艺流程同时实时显示各分公司设备运行流程、堆场区域和各子备层和监管层人机界面系统融合在了一起它为用户提供了 流程画面可以分别显示单个流程的运行状态并用红效率更高、功能更强、成本更低的解决方案。应用程序开发和 色、绿色及闪烁分别标注设备的故障、运行和使用状态。 同时培训时间大大缩短从而降低了整体费用。 按照实际需要文本和数字数据在流程画面上显示包括皮带32 HMI监控子系统结构 名称、皮带秤显示值等。

本系统采用iFIX作为HMI监控软件系统模式为Client/ 堆场区域画面可以显示场垛的品种、产地含在品种Server结构。所有的数据首先从中心PLC集中到HMI监 中、堆存量、货主、等级、进场时间等物流信息。用户可以直控主服务器上画面和生产作业数据统一从该服务器向各个 观的了解当前各个分公司的当前库存状况以便做出合理快HM I客户端发布。 捷的生产调度和调配。

本系统采用分布式可扩展多服务器、多客户端结构系统 单机设备画面可以显示除皮带机以外的各种大型机械扩展时可直接增加客户端。 设备的运行状态。包括堆料机、取料机、翻车机、装船机、卸船33 HMI监控计算机的组成 机等等。本画面包含了每台机械设备的所有重要生产、安全

HMI监控计算机包括三部分组件 iFIX Server服务器 信息手、自动开关状态显示送料皮带运行状态和故障显示iFIX developer 开发环境和 iFIX Client 客户端。 机械结构及液压装置的运行和故障显示大型机械行走位置、

331 HMI服务器 安装Windows Server 2003、 iFIX 旋转位置和俯仰位置显示洒水除尘及其他辅助设备的运行Server。服务器使用双网卡一块网卡用来与中心PLC通讯 和故障显示

采集现场设备运行状态另一块网卡用来向 HM I客户端发布

数据。 4 结语

状况和历史数据并为操作员提供操作界面。 HMI客户端运 术环节的设计上都是合理先进的。实现了生产数据的实时行时与HM I服务器进行数据通信实现对现场设备的实时监 采集与管理既实现了生产数据的集中管理又确保了各个分控。 公司之间的数据安全提高了管理效率HMI监控系统基于

devloper以及AB PLC的编程软件。主要完成系统维护工作。 (2)采用三层交换技术实现了不同局域网的通讯采用34 HMI监控画面基本功能 VLAN技术配合ACL的管理又将其有效地分割管理。它

HMI监控系统以中心PLC采集的基础数据为依据显示 既实现了多网段通讯又保证了数据安全。这是系统的关键技各个分公司生产设备的实时状态和堆场使用情况等生产管理 术。

信息。 (3)采用woodhead通讯网关实现了不同通讯协议下

341 实时动态显示内容各公司工艺流程的作业情况

氨合成系统的安全控制研究

罗小玲

广东靖安安全评估咨询有限公司广东 广州510623

摘要氨合成的工艺过程主要就是将脱硫、变换、净化后送来 高生产能力而且压力高时氨的分离流程相对简单。高压下

过低达不到活性温度催化剂起不到加速反应的作用。不同1 氨合成机理简介 的催化剂有不同的活性温度同一种催化剂在不同的使用时要求合理地控制好催合成氨。 化剂床层的温度以提高合成效率充分发挥催化剂的作用

(4)出口气体经冷冻系统分离出液氨剩下的氢氮混合气用循 空间速度的大小意味着处理量的大小在一定的温度、压环压缩机升压后重新导往合成塔 (5)弛放部分循环气以维持 力下增大气体空速就加快了通过催化剂床层的速度气体气体中惰性气含量在规定值以下。 与催化剂接触时间缩短在确定的条件下出塔气体中氨含量

要降低。

2 工艺控制参数影响 空间速度大处理的气量大虽然氨净值有所降低但能

氨合成过程的工艺控制参数主要包括压力、温度、空间 增加产量但空间速度过大氨分离不完全增大设备负荷不速度、气体组成等以上工艺控制参数的影响分析如下 利于安全生产因此空间速度不仅决定着氨的产量也关系

着氨合成装置的安全生产。

2.1 压力 24 气体组成

氨合成的各种工艺流程一般都以压力的高低来分类包 除对上述三个条件进行控制外还应控制进塔气体组成括高压法、中压法和低压法。 不仅要控制进塔氢氮比还应根据操作压力、催化剂活性等条

的实时通讯。它使得集团对下属生产企业实时生产状态的统 多个生产控制系统的统一管理更加方便有效。

一管理。

版社