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系統(tǒng)通過(guò)部署在熱水機(jī)組的人機(jī)界面(HMI)采集機(jī)組的PLC信息,如溫度、水位等信息,傳送至數(shù)據(jù)服務(wù)器。用戶在控制終端登錄系統(tǒng)后,可根據(jù)權(quán)限獲取數(shù)據(jù)服務(wù)器數(shù)據(jù),監(jiān)控機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài);可發(fā)送控制指令,通過(guò)指令服務(wù)器,使用Modbus協(xié)議發(fā)送控制指令給HMI,控制機(jī)組運(yùn)行。同時(shí)利用基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間預(yù)測(cè)。
目前,熱水機(jī)組的管理存在效率低、能源消耗大、管理成本高等缺點(diǎn),本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)智能檢測(cè)技術(shù),提高了對(duì)鍋爐的溫度、壓力、流量等參數(shù)的檢測(cè)水平;實(shí)現(xiàn)控制、管理一體化、網(wǎng)絡(luò)化,對(duì)分布在各地區(qū)的熱水機(jī)組實(shí)施遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制和管理,對(duì)機(jī)組進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
利用采集的數(shù)據(jù)作樣本,運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)樣本進(jìn)行學(xué)習(xí),生成一個(gè)合適的智能系統(tǒng)。根據(jù)得到的相關(guān)模擬輸入量它便可以預(yù)測(cè)未來(lái)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間,從而合理規(guī)劃開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)化.達(dá)到“節(jié)能減排”,實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能和更高的經(jīng)濟(jì)效益。
系統(tǒng)主要由服務(wù)器,基于C/S架構(gòu)的控制終端,基于B/S架構(gòu)的ASP.NET應(yīng)用程序,人機(jī)界面(HMI),PLC及以太網(wǎng)組成,通信協(xié)議采用Modbus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議。通過(guò)部署在熱水機(jī)組的HMI采集機(jī)組中PLC信息,如溫度、水位等信息。同時(shí),HMI提供機(jī)組狀態(tài)給部署在以太網(wǎng)中的服務(wù)器。同時(shí)服務(wù)器使用Modbus協(xié)議發(fā)送控制指令到HMI,控制機(jī)組運(yùn)行。管理用戶在控制終端登錄系統(tǒng)后,根據(jù)權(quán)限查看、控制機(jī)組狀態(tài),監(jiān)控機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行情況;系統(tǒng)可對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,繪制圖表,供用戶參考。
本系統(tǒng)改變目前普遍采用的局部控制管理,提出了一種全局化管理思路,對(duì)物理上分散的機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。由于采用了Modbus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議,管理者可以遠(yuǎn)程控制機(jī)組和監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,由此提供新的服務(wù)模式和服務(wù)手段。
本系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)為使用Modbus和TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)端對(duì)端的通信,客戶端發(fā)出控制指令;同時(shí)利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)算法,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)形成一個(gè)功能可擴(kuò)展、性能穩(wěn)定、易于部署的熱水機(jī)組遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)。
從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),盡管我國(guó)對(duì)鍋爐控制的研究和推廣已取得了很大的進(jìn)展,但仍然存在問(wèn)題較多,資源利用效率低、能源消耗大;人力投入較多,系統(tǒng)成本相對(duì)較高;先進(jìn)控制技術(shù)沒(méi)得到較好利用。本系統(tǒng)改變目前普遍采用的局部控制管理,提出了一種全局化管理思路,對(duì)物理上分散的機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。采用Modbus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控,并由此提供新的服務(wù)模式和服務(wù)手段。
優(yōu)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面:
1)控制系統(tǒng)智能化、一體化。充分利用網(wǎng)絡(luò),使信息資源在控制裝置中充分發(fā)揮其作用,推動(dòng)控制系統(tǒng)向更高層次發(fā)展。監(jiān)控系統(tǒng)承擔(dān)著對(duì)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)的指揮和協(xié)調(diào)功能,及時(shí)地對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異?;蚬收线M(jìn)行檢測(cè)、診斷和報(bào)警,以便讓操作人員迅速做出處理。
2)網(wǎng)絡(luò)安全性??紤]工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息的保密性,所以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)PLC首要解決的就是網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。本系統(tǒng)采用Modbus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議,面向連接服務(wù)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,從而保證網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。
3)檢測(cè)智能化、實(shí)時(shí)化。監(jiān)控系統(tǒng)除了完成對(duì)熱水機(jī)組正常的監(jiān)視與控制任務(wù)外,還完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的各種信息如各種過(guò)程變量、設(shè)備狀態(tài)變量等進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合的處理,將處理結(jié)果告訴操作者,并對(duì)相關(guān)過(guò)程變量及設(shè)備狀態(tài)的變化趨勢(shì)做出預(yù)測(cè),對(duì)可能產(chǎn)生的異常和故障發(fā)出報(bào)警信號(hào)且給出相應(yīng)處理策略供操作員參考,盡量避免各種可能故障所帶來(lái)的損失。
基于Modbus協(xié)議和TCP/IP協(xié)議開(kāi)發(fā)的熱水機(jī)組遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)熱水機(jī)組的全局控制,提高了生產(chǎn)效率,改進(jìn)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。人機(jī)界面簡(jiǎn)潔、實(shí)用,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的監(jiān)控,實(shí)時(shí)顯示機(jī)組狀態(tài)信息,保存故障信息,方便工作人員迅速排查故障,并提供了查詢歷史故障的功能。該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用大大降低了成本,節(jié)約了資源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品 省賽優(yōu)秀獎(jiǎng)
第四屆安徽省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽