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阀门装置监控智能无线解决方案
 
更新时间:2017.01.12 浏览次数:
 

   1.技术要求 

   对要求现场阀门装置进行监控,实现远程打开和关闭,以及显示阀门当前的状态。

 

  本技术方案涵盖阀门监控网络解决方案和各项技术指标,确保技术方案在配置规模、系统功能、技术性能等方面满足现场需要,明确凯基特公司供货范围、系统的组态、软件集成方式等技术服务要求。

 

   2.无线技术方案详述

   凯基特智能无线技术在生产、控制过程中的应用经验证明,在现场单元组建KJT-SmartWireless智能无线网络,不仅可以节省工程项目成本,提高工厂管理水平,还可为今后现场实施工艺改造、增加过程监控点提供便利。

   2.1网络构图架

               图1 阀门装置无线监控示意图

 

   2.2结构功能说明

   (1)如上图所示,以Zigbee网关为KJT-SmartWireless无线主控节点,结合无线阀门装置,共同组建了无线Mesh网络,实现了数据的互联互通,并以以太网的方式汇聚到监控室。

 

   (2)无线阀门装置将阀门的开度实时上传给Zigbee网关,Zigbee网关通过以太网将数据传给监控室电脑,监控室操作人员可以操作任意一个无线阀门装置,如关阀门等动作。

 

    3.KJT-SmartWireless智能无线技术简介

    现代化工厂的规模在不断扩大,工业自动化技术也在不断发展,企业对过程控制系统要求和工厂管理也提出新的要求。提高效益,降低成本,这就要求现有的控制系统适应这种变化,应用新技术,从而获得比以往任何时候更多的信息。凯特基提出的数字化工厂解决方案,扩展了传统工厂有线的视野,应用SmartWireless智能无线化技术,更符合安全生产及环保要求,提升了工厂的自动化管理水平。

    3.1 凯基特SmartWireless智能无线WFN

    凯基特SmartWireless智能无线WFN架构分为两层:第一层是现场无线设备组成的自组织网络(self organizing network ),这些设备以自我组织、智能化的方式与网关(Gateway)进行无线通讯;第二层是网关和主机系统的无缝集成,主机系统可以是DCS,无线网关控制器,HMI或类似于设备管理和维护的工作站等。

凯基特SmartWireless智能无线架构实现了主机系统和现场仪表间的信息传输和交互。

 

    3.1.1 WFN第一层-现场自组织网络

    凯基特SmartWirelessWFN现场无线设备组成的通讯网络,采用全网格拓扑结构(Mesh Topology),集成工业级的安全措施,通过高度可靠的冗余路径进行通讯。这个无线网络可以自我组织、自我适应、自我愈合,可靠性超过99%。即使通讯路径受到干扰,无线设备也能够自动重新选择其它最优冗余路径进行通讯。

 

    SmartWireless现场无线设备包括测量温度、压力、无线控制等过程参数的无线仪表、无线网关等。这些设备配备无线发射装置,设备和微波发射部件无缝式地集成于一体。无线仪表通过工业级本安认证的锂电池供电,考虑安全性该电池不可充电,电池寿命在30秒钟刷新速度下可以使用10年以上。

 

    凯基特现场设备的无线技术完全符合当前流程行业中唯一的无线通讯国际标准:KJT-SmartWireless(IEC 62591)

 

    无线现场设备与传统有线设备的安装方式相同,无需额外专门培训。

 

    3.1.2 WFN 第二层-与主机系统的数据通讯

    无线设备的数据通过无线网关集成到主机系统(如 DCS、无线网关控制器、及HMI 工作站)中。网关可安装在户外,也可以安装在室内而采用延伸天线至室外的方法;可提供多种通讯接口和不同主机系统连接。

 

    通讯接口支持以太网通讯标准(Ethernet 10/100M),以实现与主机系统的 OPC、Modbus TCP的通讯;可选支持光缆连接的通讯接口(Fiber Optic communication port)以实现更远距离的通讯连接。

 

    网关预置了Modbus RTU 两线制 RS-485 串口通讯口,支持多点连接(MultidropConnections),波特率(Configurable Baud Rate)设置从 9600 至 57600bps 可选,电缆距离最远不超过1200米。

 

    如果与凯基特 KJT-Dlv 或 KJT-ODCS 系统连接,可以通过冗余以太网 HSE 通讯,可即插即用地显示在系统组态架构中,通过拖拉方式(Drag & Drop)就可以实现 I/O 配置,Wireless智能无线仪表功能等同于内置的I/O 模块。

 

    现场可以同时安装多个无线网络,分别由各自的网关管理。每个网关管理的单个无线网络连接最多 100 台设备。

    凯基特无线系统的实现不需要厂家专用的软件工具,采用标准的 IE 浏览器对特定无线网络实现组态、通讯配置、通讯诊断、设备状态、多变量过程参数显示、历史趋势、与上位控制系统的连接等功能;为了实现全场智能设备一体化管理的理念,该无线系统和设备无缝集成到有线 HART 仪表管理平台中,建立统一的智能设备数据库;无线设备故障发生时,在 DCS 操作员站及 AMS 终端站上报警提醒维护人员,实现管控一体化的理念。

   为了保障通讯的可靠和设计的方便及有效性,凯基特提供无线网络设计工具以便用户验证和优化无线网络的布置,该工具支持图形化拖拉方式实现仪表和网关的 3 维布置,能自动分析无线通讯的冗余状态,并能实时显示实际运行的无线网络的状态,包括:无线仪表的通讯健康性、过程参数、电池电量等。

 

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