安徽京準(zhǔn) | PLC時(shí)鐘同步（NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器）的重要性

安徽京準(zhǔn) | PLC時(shí)鐘同步（NTP網(wǎng)絡(luò)時(shí)間服務(wù)器）的重要性

對廠務(wù)生產(chǎn)的工藝流程、運(yùn)行維護(hù)、供耗輸出等關(guān)鍵生產(chǎn)執(zhí)行指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行以PLC/OPC數(shù)據(jù)采集、HMI人機(jī)接口和SCADA遠(yuǎn)程圖控以及移動終端現(xiàn)場作業(yè)四項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)組態(tài)采集監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)數(shù)據(jù)流的管理。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程控制、故障報(bào)警、數(shù)據(jù)歸檔、分析報(bào)表等五項(xiàng)主要功能。
a.顯示: 包括對實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分層分系統(tǒng)區(qū)域選擇和單系統(tǒng)按工藝流進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，同時(shí)監(jiān)控顯示應(yīng)支持分屏和多線程展示。
b.控制：包括對水泵、冰機(jī)、風(fēng)機(jī)、空調(diào)箱等設(shè)備的遠(yuǎn)程啟停，調(diào)速，設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行的重要 參數(shù)和工作模式等。
c. 報(bào)警：包括對實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)變量按照報(bào)警閥值規(guī)則進(jìn)行監(jiān)測，提供UI和聲光報(bào)警，并制作打印相關(guān)報(bào)警文檔記錄。
d．歸檔：包括對實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)全部進(jìn)行歸檔，能夠?qū)χ饕O(shè)備進(jìn)行歷史記錄和趨勢圖形的查詢展示，并能夠?qū)v史記錄進(jìn)行周期存儲。
e. 分析: 包括對水、電、風(fēng)、氣等部分的能耗管理，生成報(bào)表。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)：
1、整個系統(tǒng)控制分散，系統(tǒng)由兩期廠房組成，距離300多米，同時(shí)廠房分成4層，覆蓋距離遠(yuǎn)。
2、采集的數(shù)據(jù)量大，涉及到十幾個系統(tǒng)，包括高壓系統(tǒng)、低壓TM1-TM6系統(tǒng)、CDA系統(tǒng)、HE氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、PCW系統(tǒng)、冰水系統(tǒng)、百級無塵室系統(tǒng)等，信息點(diǎn)達(dá)到了4000多個。
3、數(shù)據(jù)涉及的通訊協(xié)議種類多，包括Modbus協(xié)議、自由口協(xié)議、OPC協(xié)議。同時(shí)還有硬接點(diǎn)，單獨(dú)的模擬量數(shù)據(jù)采集，局部的PLC控制器接入等，因此需要的采集方式多樣。
4、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性要求高。晶體在生長過程中對環(huán)境的要求很高，溫度、壓力、水質(zhì)等指標(biāo)的過低過高都會導(dǎo)致晶體破壞。而這些因素跟其他系統(tǒng)的運(yùn)行狀況是密切相關(guān)的，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題可以有效避免這些損失。

四、解決方案：
根據(jù)現(xiàn)場的情況，采用上位WINCC7.0監(jiān)控軟件，光纖環(huán)網(wǎng)通訊，下位機(jī)多種方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，水系統(tǒng)通過OPC服務(wù)傳輸，儀表和其他能夠提供RS485接口的設(shè)備通過騰控可編程網(wǎng)關(guān)TG900P采集數(shù)據(jù)。其他分布式終端設(shè)備通過PLC及其遠(yuǎn)程IO模塊采集數(shù)據(jù)。
本監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，即設(shè)備層，通訊層與監(jiān)控層，拓?fù)鋱D如下所示：

設(shè)備層：
①電氣系統(tǒng)儀表：高壓、低壓、變壓器、發(fā)電機(jī)、UPS五類配電區(qū)域的儀表數(shù)量較多，且只有RS485通訊接口，不能直接接入網(wǎng)絡(luò)。此處采用北京騰控科技的網(wǎng)關(guān)TG900P對儀表數(shù)據(jù)集中管理，然后通過網(wǎng)口（MODBUS TCP）將數(shù)據(jù)傳輸?shù)江h(huán)網(wǎng)中。TG900P有3個串口，每個串口可連接32個儀表，為了保證數(shù)據(jù)傳輸速率，現(xiàn)場實(shí)際連接都沒有超過6個。
②PLC控制器：干燥機(jī)、制氮機(jī)、污水處理站以及純水處理站都由現(xiàn)場PLC控制。
③OPC服務(wù)：以空調(diào)、PCW、冷卻水、冰水、熱水、RO水與DI水等為主要對象的暖通系統(tǒng)，由27個DDC控制器單獨(dú)控制，并在暖通機(jī)房有監(jiān)控觸摸屏，這些數(shù)據(jù)再通過以太網(wǎng)OPC服務(wù)傳輸?shù)降奖O(jiān)控室。
④零散IO數(shù)據(jù)：針對特氣儀表檢測值、排風(fēng)排氣系統(tǒng)分布狀態(tài)，采用分布式擴(kuò)展終端，通過PLC模塊采集傳輸數(shù)據(jù)，分布的IO模塊使用騰控科技SDP模塊通訊。騰控科技SDP模塊是工業(yè)級高性能PROFIBUS-DP從站，集DP接口與I/O與一體。
通訊層：
光纖環(huán)網(wǎng)通過交換機(jī)把分散在現(xiàn)場各機(jī)柜中的采集設(shè)備集中采集，同時(shí)遠(yuǎn)傳至監(jiān)控層，完成設(shè)備層和監(jiān)控層之間的數(shù)據(jù)交互。
網(wǎng)關(guān)采集設(shè)備TG900P將Modbus總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)傳輸，分散的IO模塊數(shù)據(jù)傳輸至PLC，光電收發(fā)器將OPC服務(wù)器連接至交換機(jī)。
監(jiān)控層：
中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)含操作員站及工程師站2個工作站，兩站間互為熱備冗余，支持多線程操作，含1個VGA輸出接口(用于外部大屏幕分屏展示)。中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)基于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，通過人機(jī)界面下達(dá)各種調(diào)度指令和工藝參數(shù)設(shè)定，并能夠把現(xiàn)場采集的實(shí)時(shí)工況和工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，處理制作成生產(chǎn)管理報(bào)表、故障實(shí)時(shí)報(bào)表和設(shè)備運(yùn)行歷史變化趨勢曲線等。

審核編輯 黃宇