佳诠新技术发展有限公司自动化系统调试岗位论文.doc

目 录一、前 言1二、 实践单位简介1三、实践目的及意义2（一）实践目的2（二）实践意义2四、实践的内容及岗位描述3（一）实践内容3（二）岗位描述3五、实践的流程3（一）scada系统硬件安装31做好安装前的准备工作32硬件（远传装置）的安装3（二）系统软件安装41系统设计目标42系统实现4（三）子系统实现51主控站52远程站63通讯系统64上位机监控系统设计8（四）系统总体实现9六、综合实践的收获10七、参考文献1112 一、前 言随着城市经济建设迅速发展,优质能源已经越来越多的被认可和使用，天然气作为新兴能源已经代替了煤气成为主气源。为了能够保证正常的供气，天津燃气集团需要建立燃气管网scada系统。scada（supervisory control and data a cquisition）系统即监控与数据采集系统，是以计算机为基础的监控与调度管理自动化系统，能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等功能，及其广泛地应用于电力、水利、石油、化工、燃气等领域。几年来，随着我国城镇对环境的注重和保证生态的可持续发展，适应人民生活质量的提高，天然气作为一种新兴能源正在崛起，在近几年的时间里天然气已取代煤气，成为主气源。对一个天然气监控站来说，连续的浓度、气量、压力、温度等监控参数的监测十分重要。操作员需保证从中央控制室综合监测系统的运行状态，保护整个系统处在较高的安全水平上。当相关参数偏离正常范围时，系统发送信号通知操作员采取纠正措施。本系统完成了现场数据的采集，在调度室实现现场各站点的运行状态的实时监控，通过网络能对系统进行远程监控。联网实现分布在各地分散天然气监控站点的集中监控，可以在线实时准确的掌握各天然气监控站的运行现状，完成紧急情况下的报警，实现对天然气监控站进行整体集中的管理，便于资源的优化配置，为全面实现企业自动化奠定基础。天津燃气管网scada系统由公司级调度中心以及管网监测站在内的31个外围监控站组成，其中调度中心由计算机网络、scada主控站、通讯单元及其它辅助功能的相关设备构成；外围监测站由scada远程站、通讯单元、现场仪表及其它设备构成；该系统采集和监控的数据能够通过计算机网络上传至燃气公司调度中心，与燃气公司调度系统进行数据共享。二、 实践单位简介天津市佳诠新技术发展有限公司是于1992年创立的具有独立法人地位，集科、工、贸为一体的高新技术企业，本公司注册于天津市经济技术开发区内，在市内设有办事机构和分支机构，有从事材料设备成套、现场调试安装的工程成套部。有从事进口仪表、阀门、电气产品销售的工控电气部，有从事自动化仪器、仪表产品技术开发的开发中心、有专业从事工业自动化过程控制scada系统、dcs系统开发设计的网络集成部。 本公司十几年来致力于开发中国工业自动化领域需要的各类产品，致力于各种系统、网络、装置的设计及技术服务工作。致力于将性能价格比忧越的进口阀门、仪表、电气产品推荐给国内广大用户。 本公司各类产品，多项技术已在本市及周边地区的各种行业的许多用尸中有所采用，基中wt系列各类仪表产品已累计推广数千台套，dh自动控制系统、jq19现场防爆伴热控制系统、bp变频调速补水装置、jx现场检修电源站及xl21系列动力配电盘等多项产品及系统均实现了设计新颖独到，性能稳定可靠；该系列产品技术日臻完善，声誉日益提高，已在多家用户中有所采用。本公司曾设计成套完成中国水利重点工程：万家寨引黄工程联接段检修阀自动控制系统。设计成套安装完成了天津市重点工程：陕气入杨高压天然气管道工程全线scada系统，以及大学城高调站、张窝计量站、汉沽高调站、津南高调站、保税区、花苑产业园区高调站等无人值守站远程监控系统的建设，并从事过多次进口大型设备及系统装置的项目，同时完成了材料编译和规范的制定工作，所从事的产品开发、系统成套安装和新品推广包括软件开发、系统设计、资料编译、规范制订、现场安装调试等都做到了权威、精确、诚实、可靠。不论是单件产品供应，还是各类系统成套、配套，供货差错率几近于零，回修率很低，在资料提供、技术演示、急时供货、损件及故障的维修调试更换等诸多方面都能及时和尽责。本公司于2003年申请并获颁了iso9001质量体系认证，认证涵盖了本公司营业经营范围的全部内容，特别是自控系统、低配装置集成、安装、调试专项经评审无任何不符合。本公司连续叁年被认定为a级企业，有专兼职高级技术人员六人，有工程项目施工组织设计专责工程师多人。 本公司具备各种精确的生产调试设备，科学的检测手段及完善和全面的质量保障体系。三、实践目的及意义（一）实践目的 大学生社会实践作为高等院校实践教育的重要组成部分，目的在于弥补学校教育教学工作的不足，丰富和深化大学生思想政治教育的实践内容，促进青年学生在理论和实践相结合的过程中增长才干、健康成长的重要课堂，从而优质成才、全面成才。（二）实践意义 1可以引导青年学生了解社会，了解国情，坚持走有中国特色社会主义道路的信念。2引导学生增强责任感和使命感，树立正确的世界观、人生观、价值观，提高学生的综合素质。3充分发挥学生的知识和智力优势，为人民群众生产和生活基本需求服务，培养学生的劳动观念和奉献精神。4合理利用课余时间，积极投身于各类社会实践活动中，全面提高自身素质，为就业做好准备。培养学生综合运用所学的专业知识和技能，提高分析和解决实际问题的能力，培养学生刻苦钻研、勇于攻坚的精神和认真负责、实事求是的科学态度。四、实践的内容及岗位描述（一）实践内容针对scada系统我们采用gprs无线数据传输，实现对分散远程站的实时监控，使燃气调度中心准确掌握用户的用气量及实时关注现场工艺管道的的温度和压力，改善了用户管理体制。所以我在该公司的岗位是gprs无线传输装置的安装及系统调试，以及scada系统强电、弱电控制线的连接。（二）岗位描述1 现场远传装置的安装2 现场220v电源的接入3 现场通讯模块的配置以及安装4 现场仪表的定期校准和维护5 plc（rtu）通道测试6 系统通讯、与第三方设备通讯的检查和维护7 站控系统软、硬件检查、维护和升级8 工作站、服务器的定期检查五、实践的流程（一）scada系统硬件安装1做好安装前的准备工作为了更好的完成这项工作，我们在安装硬件（远传装置）之前都要对现场（远程站）进行前期查看，确定现场情况，然后回到公司安排工人根据现场情况准备材料及工具。2硬件（远传装置）的安装根据现场条件的不同，我们一般采用两种方式：如果是墙壁我们则采用电锤打孔，用胀管固定远传防爆远传箱；如果是柜体或钢板，我们则采用电钻打孔，用穿钉固定防爆远传箱。远传箱包含：2个2p/d6空开、220v转12v开关电源1个、gprs dtu1个。总体安装效果如图1所示。图1 总体安装效果图（二）系统软件安装1系统设计目标系统设计目标为在满足系统功能需求的前提下，将系统运行的可靠性、可扩展性放在首要位置，一方面使系统后期运行维护工作量降到最低，将系统维护所需专业要求降到最低；另一方面当前系统可以只实现系统的基本采集监测功能，作为最小配置的最经济系统运行，同时留有充分的扩展余地为系统扩容做好准备，更重要的是可以在需要的时候实现系统的自动控制、调节功能。2系统实现scada系统一般采用分散式测控、集中式管理的方式，整个系统由监控中心、若干个分散的远程测控终端rtu、通讯系统及上位机监控系统四部分组。监控中心又称主控站，是scada系统的核心，负责控制管理整个系统的运行。监测站又称远程站采用rtu模块实现采集、存储、控制及上传。监测站各种监控传感器首先连接到采集器rtu，监控数据由传感器通过信号线到rtu，rtu通过rs485接口与无线数据终端连接，监控数据经过协议封装后放送到gprs无线网络，通过无线网络将数据送至监控中心，实现监控数据和监控中心系统的数据通讯。通讯系统是主控站与远程站之间的桥梁，负责两者之间的通信。上位机监控系统则实现系统的集中管理功能。数据采集系统通常采用的传感器包括温度传感器、气量传感器、压力传感器、浓度传感器等。（三）子系统实现系统分为主控站、远程站、通讯系统、及上位机监控系统。下面介绍各子系统的设计。1主控站（1）主控站主要功能周期性的采集或接收各远程站的现场运行数据。通过人机界面面对整个系统的运行进行监测与控制，如图2所示。图2 系统监测与控制界面（2）主控站功能要求 主控站选择能够由模块化的框架、电源、处理器、或其它特定功能模块构成系统化的产品。 考虑到系统运行可靠性的要求，作为通讯控制中枢的主控站在供电单元、控制单元、通讯单元及通讯设备采取箱体内封闭式连接，且应对称的分布在独立的框架内。 主控站处理器的功能及内存容量应满足管网运行数据量的要求。（3）主控站实现结合考虑无线远传系统及其上位计算机网络系统在软、硬件配置及其功能上的需求，设计采用基于可编程控制器（plc）的主控站解决方案，选用美国ab公司slc500系列slc5/04（型号为1741-l541）cpu为核心的控制设备作为主控站，同时选用slc5/04型集成dh+通讯端口的控制器类型。这样由主控站与远程站构成的通讯系统对上位机系统从工作性质、系统结构及功能要求等各方面来说相对独立，上位计算机监控网络系统中的故障不会导致整个系统的崩溃。同时采用中国移动gprs无线网络，传输距离覆盖全市，且不需要中继，抗干扰能力强。能够满足系统通讯要求。2远程站（1）远程站作用 对监测装置的输入与输出进行控制。 对现场设备运行状态与实时流量进行监测。 对主控站进行现场工况的反馈，同时按照主控站传达的指令完成对现场工况的控制功能。（2）远程站功能要求 充分考虑系统今后实现控制功能的要求，同时为降低系统初次建设的投资，外围监控站应选用模块化的产品。 系统具有内部实时时钟，同时为满足数据累计工作的要求应具备高速计数输入的功能。 系统应具有pd功能，满足系统今后的控制要求。 系统满足与主控站同样的坏境运行指标。3通讯系统（1）拓扑结构点对多点在燃气公司内设有调度中心，用以监控整个系统的运行状况。信息传递有序进行是保证系统内部数据交流畅通无堵的首要条件，因为管网运行的信息来源于各个现场站即远程站，而最终将流向调度中心进行汇集，同时在系统需要实现控制功能或其它特定功能时，会在调度中心与各远程站及各远程站之间进行双向数据传递，所以必须有站点充当指挥者的角色协调整个系统的通讯，而将此站点设在调度中心能起到一点控制全局的效果。据此将系统设计为主控站多远程站的点对多点拓扑结构较为合理，主控站不仅负责控制整个系统内部的通讯进程，既完成与远程站的数据交换，同时又控制远程站之间的信息交流。（2）传输介质1800mhz工业无线载波该工程所涉及的远程站大部分分散在开发区内部，主控站基本在网络地中心部位，与站点间距离相对较近。在选择传输介质上，应该综合考虑工程在投资、工期、对立性、安全性、可靠性、可维护性及工程所在地的具体情况。无线传输方式不仅可降低系统造价、同时可以显著提高系统性能，且由于拥有对设备的所有权，故系统除运行、维护费用外没有其它运行费用。（3）数据通讯设备（gprs dtu）宏电公司h7710-sgs gprs dtu模块gprs dtu（图3）是基于无线网络的数据接口设备，符合is-95a、is-95b gprs空中接口标准，通过rs485串行口直接与流量计连接。连接简单，可在数据中心和现场进行配置。该模块适用于点对多点运行环境，例如电力设备监控和数据采集系统、管网自动化系统、油气田及供气管线自动化。它们使用微处理机控制和信号处理（dsp）技术，即使在很恶劣的条件下也能提供可靠的通讯服务。图3宏电公司h7710-sgs gprs dtu模块特点： 支持800/900mhz双频 使用方便、灵活可靠 数据终端永远在线或工作模式选择 实时时钟 外置机型直流电压输入范围宽（+7.526vdc），满足复杂情况的应用环境 体积小、功耗低，适合嵌入式使用功能： 支持ppp协议、tcp/ip协议、udp/ip协议 透明数据传输与协议转换 支持虚拟数据专用网 sim卡特殊功能配置 自动检测网络连接状况 断线自动连接、设备自诊断、自恢复 抗干扰设计、适合电磁环境恶劣的应用需求 防潮设计，适合室外使用（4）通讯协议modbus485标准协议gprs无线数据传输系统中网络的拓扑结构通常决定了数据的传输方式，该系统采用点对多点的拓扑结构，因此传输方式取为半双工方式，同时系统设计选用的控制产品plc作为远程站与主控站的核心设备，所以通讯协议选用modbus 485标准协议。4上位机监控系统设计（1）上位机监控系统功能要求根据系统的设计原则，结合现今计算机网络技术的应用水平和发展趋势，以技术先进、功能使用、运行可靠为原则确定上位机监控系统功能要求。 过程监控功能：采用标准的工业自动化软件，直观的人机界面，100%的数据完整性，具有对生产过程实时数据采集和过程监控功能，关系数据库连接，报警和报警管理，实时和历史趋势，统计分析功能。 数据管理功能：对监控过程提交给数据库软件的数据进行筛选、分析、按照用户指定的要求和格式进行数据分析、报表管理等工作。 数据查询功能：按照用户要求的方式，通过特定的程序实现数据查询功能。 网络资源共享功能：管网运行的数据库可对公司内部的其它应用在特定级别上进行开放，实现资源的综合利用，提高公司管理的效率和水平。（2）上位机监控子系统设计根据上位机监控系统的功能要求，可以将系统设计为以下几个子系统。 实时监控系统。主要功能有：数据采集；数据显示和输出；数据查询及检索；报警管理。 调度日常管理系统。主要功能有：数据统计分析；报警分析； 系统管理及维护系统。主要包括站点维护；监测参数维护；报警参数维护；图形管理维护；系统网络维护；网络数据库维护等。（3）上位机监控子系统实现为实现各子系统功能，设计上位机监控系统由如下几部分组成： scada+sql+web服务器：运行ifix自动化控制软件、sql数据库软件及webserver自动化控制软件。主要功能有监控管网；与数据库软件集成；管网运行数据仓库；实现与其它应用数据的共享； 监控站：运行ifix自动化控制软件。主要功能有备份数据；提供监控工艺过程的人机界面。 图形工作站：运行相关图形软件。主要功能有可用作地理信息系统；可根据用户需求实现其他功能。由于该系统运行设备类型较多，管理相对复杂，因此采用星形拓扑结构。这样既可以满足对整个系统的功能要求，又可以对各个设备进行分别管理，在任何设备出现故障的情况下，系统其它各个部分可以正常运转，而不影响整个系统的运行完整性。（四）系统总体实现在系统设计的基础上，系统具体结构如图5所示。图5 系统具体结构如图六、综合实践的收获通过这次工作学习,我对企业的整个生产运作流程看法有了一个很深的认识,它并不只是一个简单的生产过程,它需要注入很多的心血.以下为我个人对此次实习的一些心得体会:首先,作为电气自动化现场安装与调试中的一名员工,必须做到一个前方位的认识和了解,做好一个周密的计划,其次还必须很好的把握企业运转的各个环节,及时反映工程现场需求及人员调动安排,另外还必须及时准确了解市场的变化,这就需要我们与各个部门的密切沟通与交流。实习期间，我跟随师父去了很多施工现场，每个现场的情况对于我来说都是一个全新的挑战。我们公司的很多设备、工具都具有相当的智能化。二我们公司所做的更是工业上最顶级的自动化产品。在实习其间，我深切感受到，我所在的部门是一个团 结，上进，充满了活力的集体。每天大家都是笑脸相迎，即使面临很大的工作压力，办公室里仍然会听到笑声；面对客户，大家总是热情真诚；面对工作上的困难， 大家总是互相帮助，直至解决难题。整个部门和睦相处，就像一个温馨的大家庭。而部门领导就是这个家庭中的家长，给每个人很大的空间自由发挥。特别令我感动 的是，每当我遇到困难向大家求助时，谁都会无私地告诉我。在工作期间，我们每一个人都会接到客户的电话，开始时，由于我才去公司，承担的事情不多，所以基本上都是听其他同事接打电话，他们都可以熟练的并轻松的解决一个又一个障碍。在公司工作三个月后，我也开始承担了一部分工作，在工作中我也经常接到电话，虽然有时客户的问题听不太懂，无法解决，但我都会及时记录，然后向其他同事探讨，争取以最快的速度回复客户，解除故障。通过这段时间的的工作学习，我发现处理障碍需要的是知识和经验，需要第一时间解决用户的问题，不能出错的。我现在的工作，充分采用理论与实际相结合的方式，在工作现场，每次都要根据现场的实际情况制定可行的工作计划，在完成一项工作后都要写清竣工资料，以及此监控系统的操作说明。通过为期半年的岗位实习，使我的业务素质得到了不同程度的提高，让我进一步了解、