一、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
該數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)主要由設(shè)備層設(shè)備（液位傳感器、流量計(jì)等）、可編程控制器（PLC）裝置、管理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控管理軟件、控制器等構(gòu)成。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的軟硬件技術(shù)和分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本系統(tǒng)邏輯控制器采用進(jìn)口西門(mén)子PLC，通訊方式采用以太網(wǎng)通訊或GPRS無(wú)線(xiàn)通訊，保證了通訊的穩(wěn)定性。
該系統(tǒng)可運(yùn)用于油罐區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控控制，污水井遠(yuǎn)程監(jiān)控，以及適用于所有液位監(jiān)控的場(chǎng)所，并可配套水泵，閥門(mén)等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)集抄和遠(yuǎn)程控制的目的，并可根據(jù)客戶(hù)的需求做出具有針對(duì)性的方案。
二、 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
本技術(shù)方案以國(guó)家電氣行業(yè)內(nèi)有關(guān)監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)傳輸?shù)认嚓P(guān)技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，結(jié)合目前國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置，并對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致地研究分析后提出的技術(shù)解決方案，所提供的相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)硬件裝置、計(jì)算機(jī)及其配件等均符合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想
系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮項(xiàng)目的實(shí)際情況，最大程度地實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能，滿(mǎn)足用戶(hù)的相關(guān)要求，體現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)分散采集、集中監(jiān)控。系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想如下：
分層分布式結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用分層分布式設(shè)計(jì)，縱向分為三層：監(jiān)控層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層；監(jiān)控層包括管理計(jì)算機(jī)、監(jiān)控軟件等；網(wǎng)絡(luò)通訊層包括交換機(jī)和網(wǎng)線(xiàn)、光纖等網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備；現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層主要為PLC控制器和液位傳感器、流量計(jì)等設(shè)備。
三、 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
快速穩(wěn)定的通訊傳輸形式：數(shù)據(jù)通訊方式有多種選擇，如果被監(jiān)測(cè)點(diǎn)較為集中并在一個(gè)廠(chǎng)區(qū)內(nèi)，可使用模擬量加以太網(wǎng)方式，現(xiàn)場(chǎng)液位傳感器通過(guò)模擬信號(hào)采集至PLC控制器，經(jīng)過(guò)PLC的邏輯運(yùn)算轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)傳給上位機(jī)，該方案結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，信號(hào)傳輸速度快。如果被監(jiān)測(cè)點(diǎn)較為分散，分布在幾公里之外的地方，就可以選擇使用modbus通訊加GPRS無(wú)線(xiàn)通訊的傳輸方式，該方案優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)靈活，布點(diǎn)方便，傳輸距離不受限制，現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)只需要液位計(jì)+GPRS模塊+手機(jī)SIM卡即可實(shí)現(xiàn)。所有通訊傳輸中采用數(shù)字信號(hào)，保證了系統(tǒng)通訊的抗干擾能力和信息交換速度，提高了系統(tǒng)的智能化程度，整體上加強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
模塊化、智能化的設(shè)計(jì)理念：系統(tǒng)軟件采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，各功能管理模塊（如前置機(jī)、數(shù)據(jù)服務(wù)、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等）之間不互相影響。模塊化的設(shè)計(jì)思想提高了系統(tǒng)的靈活性、可靠性。
擴(kuò)展性強(qiáng)：對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備增加只需增加相應(yīng)的通訊裝置，并將設(shè)備連接到無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊層上就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)底層擴(kuò)展。對(duì)于擴(kuò)展的二期工程只需配置網(wǎng)絡(luò)通訊層和相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層裝置，并將無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊層連接到后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中就可實(shí)現(xiàn)新增現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的擴(kuò)展。對(duì)于后臺(tái)系統(tǒng)監(jiān)控層增加各功能也是非常方便的。
兼容性好：系統(tǒng)可提供多種總線(xiàn)接口，并提供多種通訊規(guī)約的連接，系統(tǒng)可以連接各種智能設(shè)備完成自動(dòng)化功能，可將任何開(kāi)放設(shè)備納入監(jiān)控系統(tǒng)。
四、 系統(tǒng)介紹
1. 現(xiàn)場(chǎng)控制層：
現(xiàn)場(chǎng)控制層選用西門(mén)子smart系列PLC，該P(yáng)LC是西門(mén)子公司最新發(fā)布的一款小型PLC，具有組網(wǎng)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，便于維護(hù)等特點(diǎn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用CPU+控制模塊的方式，CPU用于編程，邏輯運(yùn)算，通信等工作，相當(dāng)于人體的大腦，控制模塊分為數(shù)字量模塊和模擬量模塊，具體模塊的配置根據(jù)客戶(hù)的需求進(jìn)行靈活配置，做到科學(xué)合理，降低成本?，F(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)通過(guò)4-20MA信號(hào)把模擬信號(hào)傳輸至PLC模擬量模塊，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換后，形成數(shù)字量信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)流量計(jì)可以通過(guò)MODBUS協(xié)議和PLC控制器進(jìn)行通訊，保證信號(hào)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)精度。
同時(shí)PLC配套的其他模塊可以對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展，例如現(xiàn)場(chǎng)如要增加進(jìn)油泵，出油泵，溫控閥等設(shè)備時(shí)，就可以直接接入本系統(tǒng)，并可液位進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，并可以遠(yuǎn)程操作設(shè)備。
2. 數(shù)據(jù)通訊層：
數(shù)據(jù)通訊可采用以太網(wǎng)通訊，串口通訊或無(wú)線(xiàn)通訊等多種選擇方案，以太網(wǎng)通訊穩(wěn)定性高，兼容性強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)PLC附近如有網(wǎng)線(xiàn)或光纖，PLC即可接入網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)端上位機(jī)只要連入該網(wǎng)絡(luò)，即可遠(yuǎn)程通訊，不用專(zhuān)門(mén)敷設(shè)通訊電纜。如遠(yuǎn)程上位機(jī)距離較遠(yuǎn)，即可使用GPRS無(wú)線(xiàn)通訊，及時(shí)不再同一個(gè)廠(chǎng)區(qū)或同一個(gè)城市，一樣可以現(xiàn)實(shí)互聯(lián)互通。
3. 上位機(jī)監(jiān)控層
上位機(jī)監(jiān)控配置多樣，可以使用服務(wù)器加客戶(hù)端的方式，也可使用家庭電腦或筆記本的配置，只要計(jì)算機(jī)能連入網(wǎng)絡(luò)，即可和現(xiàn)場(chǎng)通訊，上位機(jī)軟件使用北京亞控公司的組態(tài)王進(jìn)行二次組態(tài)，組態(tài)界面可以根據(jù)客戶(hù)的需求進(jìn)行定制，也可以組態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)表，曲線(xiàn)，報(bào)警，用戶(hù)權(quán)限等內(nèi)容
。
