反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，反滲透海水淡化控制系統(tǒng)一般采用可編程邏輯控制系統(tǒng)(PLC)和分散控制系統(tǒng)(DCS)，分為三層:監(jiān)控層、控制層和現(xiàn)場層?，F(xiàn)場層中的實時數(shù)據(jù)通過傳感器、變送器、輸入輸出卡件(I/O卡件)送至控制層中的現(xiàn)場控制站?，F(xiàn)場控制站一方面將采集的實時數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控層中的工程師站和操作站，一方面根據(jù)控制邏輯進(jìn)行實時控制。監(jiān)控層也可直接下發(fā)控制指令，通過控制層中轉(zhuǎn)至現(xiàn)場層，控制現(xiàn)場設(shè)備。I/O卡件通道個數(shù)和類型固定。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)采用PLC或DCS的反滲透海水淡化控制系統(tǒng)存在如下缺點:
[0004]I)控制層中的現(xiàn)場控制站一般均放置于控制柜中，N個控制柜放置在集中控制室，屬于邏輯分散，實體集中的布置方式。若集中控制室發(fā)生自然災(zāi)害(火災(zāi)、水災(zāi)等)或人為損害，控制系統(tǒng)將全部癱瘓，海水淡化廠將處于不可控狀態(tài)，會對的設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害。
[0005]2)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸和控制指令下發(fā)均需通過現(xiàn)場控制站中轉(zhuǎn)，若現(xiàn)場控制站發(fā)生故障，從屬于該現(xiàn)場控制站的I/o卡件也會停止工作，與I/O連接的設(shè)備將處于不可控狀態(tài)。
[0006]3)每個檢測點均需通過硬接線與現(xiàn)場控制站連接，電纜耗費量大，使前期投資增力口，并增多了建設(shè)和日常維護(hù)檢修的工作量，特別是測點分散的大型工業(yè)控制系統(tǒng)或地理位置偏僻與孤立電網(wǎng)連接的系統(tǒng)。
[0007]因此，現(xiàn)有的反滲透海水淡化控制系統(tǒng)采用的PLC或DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、擴(kuò)展能力弱、系統(tǒng)安全性和靈活性差。特別是針對離網(wǎng)型反滲透海水淡化系統(tǒng)，這類系統(tǒng)一般建設(shè)在孤島，環(huán)境條件差，設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本極高。更進(jìn)一步，系統(tǒng)電源一般采用風(fēng)力或太陽能發(fā)電，電源不穩(wěn)定，反滲透海水淡化系統(tǒng)需變負(fù)荷運行，這對控制系統(tǒng)的靈敏性和易控性提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、線路少、易增減設(shè)備或測點，具有更好的易維護(hù)性和擴(kuò)展性。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施例提供一種反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括:工程師站、監(jiān)控站、報表服務(wù)站、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站、現(xiàn)場控制站、I/o卡件、第一通信網(wǎng)絡(luò)和第二通信網(wǎng)絡(luò)；
[0010]其中，所述工程師站、監(jiān)控站、報表服務(wù)站、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站、現(xiàn)場控制站以及I/O卡件均具有兩個網(wǎng)絡(luò)接口，分別與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)和所述第二通信網(wǎng)絡(luò)連接，并用于向所述第一通信網(wǎng)絡(luò)所述第二通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，接收所述第一通信網(wǎng)絡(luò)和所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0011]其中，所述工程師站、監(jiān)控站、報表服務(wù)站、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站、現(xiàn)場控制站以及I/O卡件在檢測到作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)故障時，向所述第一通信網(wǎng)絡(luò)和所述第二通信網(wǎng)絡(luò)中作為備網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收所述作為備網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0012]其中，所述工程師站通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，接收所述現(xiàn)場控制站或所述I/O卡件發(fā)送的現(xiàn)場實時信息數(shù)據(jù)，并通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)下發(fā)控制指令。
[0013]其中，所述監(jiān)控站通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)接收所述現(xiàn)場控制站或所述I/O卡件發(fā)送的現(xiàn)場實時信息數(shù)據(jù)，并實時顯示；或者通過主網(wǎng)下發(fā)控制指令。
[0014]其中，所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)接收所述現(xiàn)場控制站或所述I/O卡件在主網(wǎng)發(fā)送的現(xiàn)場實時信息數(shù)據(jù)，并記錄之前已經(jīng)接收到的歷史現(xiàn)場實時信息數(shù)據(jù)。
[0015]其中，所述報表服務(wù)站通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)獲取所述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站存儲的數(shù)據(jù)信息，自動處理并打印生成系統(tǒng)運行報表。
[0016]其中，所述I/O卡件采集檢測點的數(shù)據(jù)信息，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，同時發(fā)送至所述第一通信網(wǎng)絡(luò)和所述第二通信網(wǎng)絡(luò)，并通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)接收來自監(jiān)控站或現(xiàn)場控制站發(fā)出的控制指令。
[0017]其中，所述I/O卡件包括:模擬量輸入接口和模擬量輸出接口 ；和/或
[0018]所述I/O卡件包括:開關(guān)量輸入接口和開關(guān)量輸出接口。
[0019]其中，所述I/O卡件包括:模擬量輸入接口、模擬量輸出接口時，所述I/O卡件傳輸數(shù)據(jù)的通道的個數(shù)為4 一 32個；
[0020]所述I/O卡件包括:開關(guān)量輸入接口和開關(guān)量輸出接口時，所述I/O卡件傳輸數(shù)據(jù)的通道個數(shù)為4 一 64個。
[0021]其中，所述現(xiàn)場控制站通過作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)接收所述I/O卡件發(fā)送的現(xiàn)場實時信息數(shù)據(jù)，并通過所述作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)向所述I/o卡件發(fā)送控制指令，并通過所述作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)向所述監(jiān)控站和所述工程師站轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)信息，并通過所述作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)接收所述監(jiān)控站和所述工程師站下發(fā)的控制指令，并通過所述作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至所述I/o卡件。
[0022]其中，所述現(xiàn)場控制站包括具有發(fā)送指令權(quán)限的主控制器和在所述主控制器發(fā)生故障時啟動并作為王控制器的備控制器。
[0023]本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0024]上述方案中，該反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的所有硬件設(shè)備(工程師站、監(jiān)控站、數(shù)據(jù)中心、現(xiàn)場控制站、I/O卡件等)均掛接在同一具有主備冗余的網(wǎng)絡(luò)中，并具有相互直接通信的能力，可實現(xiàn)現(xiàn)場控制站、I/o卡件布置位置物理上分散，降低集中化風(fēng)險，并大量減少了電纜和線路數(shù)量；單個節(jié)點連接的設(shè)備發(fā)生故障，不影響其他設(shè)備的運行，若現(xiàn)場控制站發(fā)生故障，從屬于它的I/o卡件可直接與工程師站和監(jiān)控站通信，發(fā)送現(xiàn)場實時信息并接受工程師站或監(jiān)控站下發(fā)的控制指令，將現(xiàn)場控制站故障對系統(tǒng)的影響降到最低；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、線路少、易增減設(shè)備或測點，使該控制系統(tǒng)具有更好的易維護(hù)性和擴(kuò)展性。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例中反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026][主要元件符號說明]
[0027]1-工程師站；2_監(jiān)控站；3_報表服務(wù)站；4_數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站；
[0028]5-第一通信網(wǎng)絡(luò)；6、第二通信網(wǎng)絡(luò)；7-1/0卡件；8_現(xiàn)場控制站。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030]本發(fā)明針對現(xiàn)有的反滲透海水淡化系統(tǒng)采用的PLC或DCS控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、擴(kuò)展能力弱、系統(tǒng)安全性和靈活性差的問題，提供一種反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、線路少、易增減設(shè)備或測點，具有更好的易維護(hù)性和擴(kuò)展性。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明的實施例提供一種反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)，包括:
[0032]工程師站1、監(jiān)控站2、報表服務(wù)站3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站4、現(xiàn)場控制站8、I/0卡件7、第一通信網(wǎng)絡(luò)5和第二通信網(wǎng)絡(luò)6，其中，所述第一通信網(wǎng)絡(luò)5與所述第二通信網(wǎng)絡(luò)6中的一個作為主網(wǎng)，另一個作為備網(wǎng)，一主一備，互為冗余；所述工程師站1、監(jiān)控站2、報表服務(wù)站3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站4、現(xiàn)場控制站8以及I/O卡件7均配備兩個網(wǎng)絡(luò)接口，分別與所述第一通信網(wǎng)絡(luò)5和所述第二通信網(wǎng)絡(luò)6連接，同時向所述第一通信網(wǎng)絡(luò)5所述第二通信網(wǎng)絡(luò)6發(fā)送數(shù)據(jù)，但只接收第一通信網(wǎng)絡(luò)5和第二通信網(wǎng)絡(luò)6中作為主網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的數(shù)據(jù)信肩、O
[0033]其中，工程師站1、監(jiān)控站2、報表服務(wù)站3和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)站4均布置在工廠的操作室。現(xiàn)場控制站8與I/O卡件7分散布置在現(xiàn)場設(shè)備附近，其數(shù)量根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和測點數(shù)量而定。第一通信網(wǎng)絡(luò)5和第二通信網(wǎng)絡(luò)6作為這些站點相互連接的媒介，采用光纖作為通信介質(zhì)進(jìn)行以太網(wǎng)通信，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)相同，若主網(wǎng)故障，備網(wǎng)自動切換為主網(wǎng)，承擔(dān)通信任務(wù)?，F(xiàn)場設(shè)備和儀表通過I/O卡件7傳輸現(xiàn)場實時運行情況。任何某一站點或卡件發(fā)生故障，不影響其他設(shè)備的正常運行，并且可在線更換故障設(shè)備。
[0034]在本實施例的技術(shù)方案中，該反滲透海水淡化以太網(wǎng)控制系統(tǒng)所有硬件設(shè)備(工程師站、監(jiān)控站、數(shù)據(jù)中心、現(xiàn)場控制站、I/O卡件等)均掛接在同一網(wǎng)絡(luò)中，并具有相互直接通信的能力；單個節(jié)點連接的設(shè)備發(fā)生故障，不影響其他設(shè)備的運行，若現(xiàn)場控制站發(fā)生故障，從屬于它的I/o卡件可直接與工程師站和監(jiān)控站通信，發(fā)送現(xiàn)場實時信息并接受工程師站或監(jiān)控站下發(fā)的控制指令，將現(xiàn)場控制站故障對系統(tǒng)的影響降到最低；所有設(shè)備均掛接在網(wǎng)絡(luò)上，可實現(xiàn)現(xiàn)場控制站、I/o卡件布置位置物理上分散，降低集中化風(fēng)險；節(jié)省電纜使用量，所有測點均通過網(wǎng)絡(luò)連接，不需專用線路相互連接；控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、線路少、易增減設(shè)備或測點，使該控制系統(tǒng)具有更好的易維護(hù)性和擴(kuò)展性。
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