氣體浮子流量計的遠程監（jiān）控維護以及遠程報警管理介紹（shào）
點擊次（cì）數：2176 發（fā）布時間：2021-01-25 08:50:26
摘要（yào）筆者介紹了氣體浮子流量計遠程（chéng）監控平台的設計。此平（píng）台實現了對渦街流量計設備的遠程監控、遠程（chéng）工藝管（guǎn）理、遠程維護以及遠程報警管理。
前言
隨著社會（huì）的高速發展（zhǎn），傳統製造業隨著智能製造不斷地升級換代，工業窯爐設備自動化程度得到了飛（fēi）速提高。在（zài）大大減輕了人力的同時，控（kòng）製係統複（fù）雜程度及設備本身安全性能化設計也越來越高（gāo）。如何提升設（shè）備（bèi）利用（yòng）率、加強設備維護維修時效性、簡化人工損耗越來越受到各個（gè）生產企業的關（guān）注和重視。設備的（de）遠程運行狀態監控、遠程工藝管理、遠程運維管理、遠程報警管理（lǐ）將成為設備的重要組成部分。
１ 需求
工業窯爐燒成過程屬於一個時變性、大（dà）滯（zhì）後、多幹擾的熱工過程，並衍生出（chū）多種多樣的複雜配套控製係統。一旦窯爐出現複雜的燒成或（huò）工藝故（gù）障，若無專家幫助，很難及時排除故障，從而（ér）影響生產正常進行，將會帶來不可預測的損失。氣體浮子流量（liàng）計遠程監控平台實現了遠程監（jiān）視該設備的運行（háng）狀況，並可實現不受空間、時間限製（zhì）的操控該設備，從而完（wán）成了遠程工藝管理、遠程運維管理、遠程報（bào）警管理，為預（yù）防、處理此類故障提供了*大的便利，節約了時間成本。
２ 平台架構
氣（qì）體浮子流（liú）量計遠程監控（kòng）平台大致可分為４層。*一層為硬件設備控製層，*二層為設備數據通（tōng）訊層，*三層（céng）為數據網（wǎng）絡傳輸層，*四層為數據遠程監控管理層（如（rú）圖１所（suǒ）示）。
２．１氣體浮子流量（liàng）計遠程監控平（píng）台硬件設備層
在渦街流量計遠程監控平台中，*一層完成了（le）設備的所有動（dòng）作性能控製。加（jiā）熱（rè）係（xì）統選用泰矽Ｔ７數顯設定調控器控製，集成了ＰＩＤ控溫和ＲＳ４８５通訊功能，配合熱電偶信（xìn）號反饋，形成閉（bì）環控製，使設備加熱過程得以精確控溫（wēn）；傳動係統選用三（sān）菱變頻器控製，使回轉速度可以在一定範圍內根（gēn）據燒成工藝要（yào）求進行自由調整；進氣係統（tǒng）選用（yòng）山（shān）武ＭＱＶ數（shù）字質（zhì）量流量計控製，在物料反應或保護（hù）過程中，可以精確控製氣體流量；升降、給出料等係統動作的控製，根據（jù）經濟性（xìng）、可靠性、可擴展性，具有以太網通訊功能，選用西門子Ｓ７－２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ控製。
２．２氣體浮子流量計遠程監控平台設備數據通訊層
由於工業窯爐設（shè）備的固有屬性，在設備現場必須有可靠的監視和控製平台（tái），所以就地設置了觸摸屏來實現。觸摸（mō）屏是人機交互（hù）和信息傳輸、反饋的媒介，它（tā）實現了信息的內部形式與（yǔ）用戶可以接受形式之間的轉換。為配合平台的開發，選用了ＭＣＧＳ觸摸（mō）屏（píng），配有兩個ＲＳ４８５串口和一個１０／１００Ｍ自適（shì）應以太網接口。加熱（rè）係統的調功器、傳動係統的變頻器以及進氣係統的質子流量計通過ＲＳ４８５串口與（yǔ）ＭＣＧＳ觸摸屏通訊，而升降、給出料等係統的ＰＬＣ通過以太（tài）網與ＭＣＧＳ觸摸屏通訊，提取（qǔ）設（shè）備所（suǒ）有的數據。經過處理的數據（jù），能夠提（tí）供氣體浮子流量計設備的控（kòng）製、程序、報警、溫度曲線、報警記錄及數據（jù）記錄功能，提供更加便捷的（de）人機交互（hù）平台，*大地（dì）方便了現場人員對渦街流（liú）量（liàng）計的操控與管理。
２．３氣體浮子流量計遠程監控平台數據網絡傳輸（shū）層（céng）
渦街流量計提取到的全部數（shù）據，由ＭＣＧＳ觸（chù）摸屏利用ＭｏｄｂｕｓＴＣＰ／ＩＰ數據轉發協議，經過工業級交換機，傳輸給智能網關，再（zài）通過智能網關上傳至雲（yún）平台端的數據服（fú）務器。網絡（luò）傳輸層選用的ＨＩＮＥＴＭ１１１Ｔ智能網關，是一個集（jí）成多種互聯網通訊技術，其包（bāo）含的（de）３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、有線網（wǎng）絡等多種互聯網接入方式。為設備的遠程信息化管理提（tí）供高速便（biàn）捷的安全通訊鏈路，為整（zhěng）個平台（tái）各功能得以實現提供安全可靠（kào）的保障和基礎。
２．４氣體浮子流量計遠程監控平台數據遠程監（jiān）控層
渦街流量計遠程監（jiān）控平台的數據遠程監控層通過３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、有（yǒu）線網絡等多種方式連接到互聯網中的網絡服務器，將本設備的所有數據提取出來，以組態的形式，將設備的監控畫麵呈現在ＰＣ端、移動手（shǒu）機端。同時（shí）也實現了對ＰＬＣ等控製器的遠程程序更新、遠程故障診斷以及（jí）組態的遠程（chéng）連接功能。在監控畫麵中，可以實時查看到氣體（tǐ）浮子流（liú）量計各個溫區的設定溫度、實際溫度、轉速、進料量、出料產量、出料溫度、進氣（qì）流量、爐內壓力等工藝參數，也設置有曆史溫度曲線和數據報表功能（néng）。生產方（fāng）可以根據實時的工藝參數（shù）分析出當前設（shè）備（bèi）的運行狀態，判斷設備是否（fǒu）正常運行，工藝工程是否符合當前要求。根據曆（lì）史曲線、數據方便的分析出以往設備全麵（miàn）的運行狀態，優化（huà）工藝過程。監控畫麵中還設有報警管理功能，記錄了（le）設備（bèi）所有異（yì）常狀態的內容、時間以及處理報警的時間（jiān），並且能在報警的同（tóng）時以發送短信、微信推送（sòng）等形（xíng）式，通知相關人員來（lái）進行及時的（de）處理。在對（duì）於現場人員無法處理，需（xū）要修改氣體浮子流（liú）量（liàng）計設備程序，以及需通過監控程序（xù）來查找故障（zhàng）原因的情（qíng）況下，不需要（yào）工（gōng）程師到達現場，在遠程就能完成程序（xù）的監控、故障診斷、上傳和下載，提高處理故障的效率，降低設備維護成（chéng）本。
３ 結論
筆者通過采用互聯網通（tōng）訊技術、工業（yè）ＲＳ４８５以（yǐ）及以太網通訊相（xiàng）結合的係統（tǒng）方（fāng）式實現了對（duì）氣體浮子流量（liàng）計（jì）設備數據（jù）安全、快捷的遠程采集和傳輸。渦街流量計（jì）遠程監控平台達到了遠程監視該設備（bèi）的運行（háng）狀（zhuàng）況，並實現不受空間、時間限製的（de）操（cāo）控該設備，完成了遠程工藝管理、遠程運行維護管理、遠程報警管理，解（jiě）決了遠程程序上傳、下載的問題。經（jīng）過調試、生產證明了平台的可行性，降低（dī）了設備的售後維護成（chéng）本，並*大地提高了設備商的（de）服務效率和質量，為設備（bèi）安（ān）全正常運行提供了（le）多重保障。
前言
隨著社會（huì）的高速發展（zhǎn），傳統製造業隨著智能製造不斷地升級換代，工業窯爐設備自動化程度得到了飛（fēi）速提高。在（zài）大大減輕了人力的同時，控（kòng）製係統複（fù）雜程度及設備本身安全性能化設計也越來越高（gāo）。如何提升設（shè）備（bèi）利用（yòng）率、加強設備維護維修時效性、簡化人工損耗越來越受到各個（gè）生產企業的關（guān）注和重視。設備的（de）遠程運行狀態監控、遠程工藝管理、遠程運維管理、遠程報警管理（lǐ）將成為設備的重要組成部分。
１ 需求
工業窯爐燒成過程屬於一個時變性、大（dà）滯（zhì）後、多幹擾的熱工過程，並衍生出（chū）多種多樣的複雜配套控製係統。一旦窯爐出現複雜的燒成或（huò）工藝故（gù）障，若無專家幫助，很難及時排除故障，從而（ér）影響生產正常進行，將會帶來不可預測的損失。氣體浮子流量（liàng）計遠程監控平台實現了遠程監（jiān）視該設備的運行（háng）狀況，並可實現不受空間、時間限製（zhì）的操控該設備，從而完（wán）成了遠程工藝管理、遠程運維管理、遠程報（bào）警管理，為預（yù）防、處理此類故障提供了*大的便利，節約了時間成本。
２ 平台架構
氣（qì）體浮子流（liú）量計遠程監控（kòng）平台大致可分為４層。*一層為硬件設備控製層，*二層為設備數據通（tōng）訊層，*三層（céng）為數據網（wǎng）絡傳輸層，*四層為數據遠程監控管理層（如（rú）圖１所（suǒ）示）。
２．１氣體浮子流量（liàng）計遠程監控平（píng）台硬件設備層
在渦街流量計遠程監控平台中，*一層完成了（le）設備的所有動（dòng）作性能控製。加（jiā）熱（rè）係（xì）統選用泰矽Ｔ７數顯設定調控器控製，集成了ＰＩＤ控溫和ＲＳ４８５通訊功能，配合熱電偶信（xìn）號反饋，形成閉（bì）環控製，使設備加熱過程得以精確控溫（wēn）；傳動係統選用三（sān）菱變頻器控製，使回轉速度可以在一定範圍內根（gēn）據燒成工藝要（yào）求進行自由調整；進氣係統（tǒng）選用（yòng）山（shān）武ＭＱＶ數（shù）字質（zhì）量流量計控製，在物料反應或保護（hù）過程中，可以精確控製氣體流量；升降、給出料等係統動作的控製，根據（jù）經濟性（xìng）、可靠性、可擴展性，具有以太網通訊功能，選用西門子Ｓ７－２００ＳＭＡＲＴＰＬＣ控製。
２．２氣體浮子流量計遠程監控平台設備數據通訊層
由於工業窯爐設（shè）備的固有屬性，在設備現場必須有可靠的監視和控製平台（tái），所以就地設置了觸摸屏來實現。觸摸（mō）屏是人機交互（hù）和信息傳輸、反饋的媒介，它（tā）實現了信息的內部形式與（yǔ）用戶可以接受形式之間的轉換。為配合平台的開發，選用了ＭＣＧＳ觸摸（mō）屏（píng），配有兩個ＲＳ４８５串口和一個１０／１００Ｍ自適（shì）應以太網接口。加熱（rè）係統的調功器、傳動係統的變頻器以及進氣係統的質子流量計通過ＲＳ４８５串口與（yǔ）ＭＣＧＳ觸摸屏通訊，而升降、給出料等係統的ＰＬＣ通過以太（tài）網與ＭＣＧＳ觸摸屏通訊，提取（qǔ）設（shè）備所（suǒ）有的數據。經過處理的數據（jù），能夠提（tí）供氣體浮子流量計設備的控（kòng）製、程序、報警、溫度曲線、報警記錄及數據（jù）記錄功能，提供更加便捷的（de）人機交互（hù）平台，*大地（dì）方便了現場人員對渦街流（liú）量（liàng）計的操控與管理。
２．３氣體浮子流量計遠程監控平台數據網絡傳輸（shū）層（céng）
渦街流量計提取到的全部數（shù）據，由ＭＣＧＳ觸（chù）摸屏利用ＭｏｄｂｕｓＴＣＰ／ＩＰ數據轉發協議，經過工業級交換機，傳輸給智能網關，再（zài）通過智能網關上傳至雲（yún）平台端的數據服（fú）務器。網絡（luò）傳輸層選用的ＨＩＮＥＴＭ１１１Ｔ智能網關，是一個集（jí）成多種互聯網通訊技術，其包（bāo）含的（de）３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、有線網（wǎng）絡等多種互聯網接入方式。為設備的遠程信息化管理提（tí）供高速便（biàn）捷的安全通訊鏈路，為整（zhěng）個平台（tái）各功能得以實現提供安全可靠（kào）的保障和基礎。
２．４氣體浮子流量計遠程監控平台數據遠程監（jiān）控層
渦街流量計遠程監（jiān）控平台的數據遠程監控層通過３Ｇ、４Ｇ、ＷＩＦＩ、有（yǒu）線網絡等多種方式連接到互聯網中的網絡服務器，將本設備的所有數據提取出來，以組態的形式，將設備的監控畫麵呈現在ＰＣ端、移動手（shǒu）機端。同時（shí）也實現了對ＰＬＣ等控製器的遠程程序更新、遠程故障診斷以及（jí）組態的遠程（chéng）連接功能。在監控畫麵中，可以實時查看到氣體（tǐ）浮子流（liú）量計各個溫區的設定溫度、實際溫度、轉速、進料量、出料產量、出料溫度、進氣（qì）流量、爐內壓力等工藝參數，也設置有曆史溫度曲線和數據報表功能（néng）。生產方（fāng）可以根據實時的工藝參數（shù）分析出當前設（shè）備（bèi）的運行狀態，判斷設備是否（fǒu）正常運行，工藝工程是否符合當前要求。根據曆（lì）史曲線、數據方便的分析出以往設備全麵（miàn）的運行狀態，優化（huà）工藝過程。監控畫麵中還設有報警管理功能，記錄了（le）設備（bèi）所有異（yì）常狀態的內容、時間以及處理報警的時間（jiān），並且能在報警的同（tóng）時以發送短信、微信推送（sòng）等形（xíng）式，通知相關人員來（lái）進行及時的（de）處理。在對（duì）於現場人員無法處理，需（xū）要修改氣體浮子流（liú）量（liàng）計設備程序，以及需通過監控程序（xù）來查找故障（zhàng）原因的情（qíng）況下，不需要（yào）工（gōng）程師到達現場，在遠程就能完成程序（xù）的監控、故障診斷、上傳和下載，提高處理故障的效率，降低設備維護成（chéng）本。
３ 結論
筆者通過采用互聯網通（tōng）訊技術、工業（yè）ＲＳ４８５以（yǐ）及以太網通訊相（xiàng）結合的係統（tǒng）方（fāng）式實現了對（duì）氣體浮子流量（liàng）計（jì）設備數據（jù）安全、快捷的遠程采集和傳輸。渦街流量計（jì）遠程監控平台達到了遠程監視該設備（bèi）的運行（háng）狀（zhuàng）況，並實現不受空間、時間限製的（de）操（cāo）控該設備，完成了遠程工藝管理、遠程運行維護管理、遠程報警管理，解（jiě）決了遠程程序上傳、下載的問題。經（jīng）過調試、生產證明了平台的可行性，降低（dī）了設備的售後維護成（chéng）本，並*大地提高了設備商的（de）服務效率和質量，為設備（bèi）安（ān）全正常運行提供了（le）多重保障。