无线DCS工业控制系统简介及吹灰器应用

   本无线DCS工业控制系统是一种物联网技术在工业控制设备上的应用，它基本上实现了传统方式有线的DCS一样的功能，此技术是zigbee协议的特殊定制及扩展应用。它可以实现自动组网，掉电复电后自动恢复系统，节点自动识别，128位加密通讯，二次开发设计的控制应用可方便克隆与复制，节点自身及相互间控制等功能。节点功能上有6种功能模块，主要实现开关量的输入输出控制，4~20mA模拟量的输入输出控制，电阻量的输入控制。这些模块自动组网后，可加入PC结点，连接电脑，接入Internet网，同时应用电脑实现控制的人机界面，经过电脑设置后，节点间在没有PC的情况下，也可相互控制，使控制更加可靠，更加灵活。节点采用美国德州仪器TI的CC2530PA模块，其内部支持8051指令集，256k,flash ROM,18kRAM,每个节点上运行Z Stack 2.5.1a协议栈，他支持zigbee Pro 2012.控制节点上的PC机配置Tomcat服务器，其支持JSP。人机界面由开源软件mango二次开发而成，在浏览器上运行，支持http协议，因此具有广泛的灵活性和通用性，节点组网可实现网状网，星型网，树型网，和手机CDMA类似，具有高可靠性，从此告别乱麻般的控制线,如下图：

以下是产品照片

在锅炉吹灰器上的测试照片

ZigBee数据节点

    ZigBee数据节点主要由无线处理器模块、传感器模块、控制转换模块(A/D,D/A)、电源模块及其他外围模块组成。如下例图：

   zigbee网络是对等网络，即，所有结点在通讯上是相当的，既可作为路由器又可作为终端设备，一个局部网络最大可容纳结点6万多个。由于采用无线方案，原来必须大量控制线缆，反馈线缆的，现在可全部省去。节约成本，节约铜的使用，属于环保节约资源类型产品。不仅如此，在添加新的控制点时，可随时添加，不受原来DCS需要预留控制点，预留控制线的影响，体现了系统可扩展性及控制的灵活性。尤其对于要经常移动的设备更体现了其独特的优越性。安装时，只要接上电源，设备即可运行，便于维护与安装。

此技术在吹灰系统上的应用方案

   以下是采用传统技术吹灰系统的系统示意图

以下是采用无线DCS技术吹灰系统的系统示意图

控制界面截图:

   从以上对比的系统简图可以看出,传统吹灰器及控制系统组成是动力柜,控制柜,多台吹灰器,就地接线箱,疏水及减压系统,大量控制线及动力线缆.系统复杂,系统柜及动力固定,而且体积大,站用大量空间,一般采用按键指示灯或触摸屏人机界面,操作不便,更不能扩展功能和添加新的吹灰器.独立固定的(如果没有提前预留)控制及动力线缆,既无法扩展,也无法移动,而且一旦线路出现问题,既无法工作,也难以查找和消除问题.即使预留线缆也是很花成本.

  在来看采用无线DCS的无线控制吹灰系统,首先它是一个DCS控制系统,它本身就是比较流行和先进的控制系统,它的组成也比较简单.1)指挥控制中心(设置与发送命令,安全认证),我没有把它比成大脑,是因为因为大脑需要无时不刻连接受控设备,而中心只说明了其地位特殊,但可以不用连接,系统照样工作.这是此系统的独特智能特点.控制中心采用通用PC机加网桥节点组成,硬件就这么简单,不需要动力柜.软件是独立开发的BS架构类型服务器.2)吹灰器及就地控制箱,含无线控制节点,它自成系统,可独立工作,也可受无线节点的远程控制,甚至吹灰器之间的控制,控制非常灵活,接入电源和蒸气就可以工作了,非常简单,可靠.节约了今后的维护成本,另外省略了大量的控制线缆,节约了成本.即使无线节点模块出现问题,此吹灰器也可手动就地独立工作,因此系统可靠性高.无形中系统成为就地远程控制两套系统.检修维护也很方便.3)疏水和蒸气减压系统也配备无线控制节点,监控效果更佳.4)动力电源线缆,如果采用就地分支连接可节约大量导线长度,不必重复连接动力柜至吹灰器.5)软件控制画面可以象制作网站一样美观,因为他支持http网页协议,使用浏览器显示,通用性强.整个系统从硬件到软件都非常简洁,通用.架构可扩展性好,控制灵活.

传统方式控制吹灰器系统与采用无线DCS控制吹灰系统价格比较

    由于新系统组成简洁,省去大量控制电缆,也不用控制柜及动力柜,硬件成本应该比传统的低,如果单台炉的吹灰器数量多,节省会更加明显.

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