基于工業網絡的自動化控制系統

基于工業網絡的自動化控制系統
系統概述：
基于工業網絡的自動化控制系統，廣泛應用于礦山、石化、食品、醫藥、生化等工業領域，它可以對現場運行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節及各類信號報警等各項功能。在礦山等工業領域的一些重要場合需要高精度、低成本、高可靠性的數據采集與控制系統。在這些領域中，監控點往往分布范圍比較廣泛， 各監控點間相隔距離長，不便于數據采集和分布式控制，因此，對應用在這些領域的自動控制系統進行網絡化控制具有現實意義。目前，自動化控制系統正向著分布式系統結構和智能化方向發展。
杭州上杭通訊設備有限公司開發的“基于工業網絡的自動化控制系統”，采用歐姆龍公司 CP1H系列PLC 及DeviceNet 網絡模塊（CJ1W-DRM21）為主站，通過T 分支連接器連接配有網絡接口的PLC或采集卡組成的從站節點實現連網通信控制，可廣泛應用于礦山、石化、食品、醫藥、生化等工業領域中，可以實現高速實時數據采集和控制。
方案構成：
本方案中，將數據采集、數據處理和系統監控各單元分層設計，網絡拓撲結構原理如圖1 所示。

最上層數據監控層為數據監控中心，它由一臺或多臺工控機構成，實現數據的實時顯示、存儲與打印等功能，并通過網絡實現數據的共享。 中間層為數據處理層，根據系統需要由多臺可編程序控制器（PLC）組成，根據工況采用CLK（或者PC-LINK）數據通信，并通過光纖系統實現數據的傳輸，光纖系統采用單鏈路連接方式，數據監控中心與數據處理層的PLC之間通過RS485進行通信。層為設備層，由配有網絡接口的PLC或采集卡組成，如現場設備上的傳感器以及電動機等執行機構。
系統的各個功能單元可根據需要配置硬件及其功能，如I/O數量、冗余方式、通信接口等，尤其是設備層終端可根據不同的應用環境獨立設計，以滿足不同場合下的要求，這種方式既可用于新建網絡化自動控制系統，也便于對已有控制系統進行技術改造。另外，由于PLC的可靠性高、抗力強及易于維護等特點，使用PLC作為系統的數據處理層進行數據處理和對象控制，可以使系統性能更加穩定。
集成接入的系統：
瓦斯抽放監控系統、通風機監控系統、井下排水自動控制系統、、壓風機監控系統、選煤廠監控系統、提升監控系統、鍋爐房監控系統等。
系統性能：
1）采用開放式的TCP/IP協議，兼容能力強，并支持CAN/RS485總線等多種信號接入及轉換，可方便接入礦井各種監控子系統；
 2）較強的信息集成能力，無縫整合各子系統，實現信息共享和WEB查詢；
 3）采用冗余環網和雙電源工作模式，某個節點和線路故障不影響整個平臺；
 4）傳輸介質支持光纖、雙絞線等，滿足礦井巷道分支特點，結構靈活。