热工远程监控的研究与软件开发
|
摘要
综合利用计算机技术、通信技术、网络技术和数据采集技术，对实现热工设备的远程监控技术进行深入研究，取得了如下研究成果：
1．根据远程监控系统的特点和需求分析，设计出远程监控系统的总体结构，并讨论了远程监控系统的实现技术；
2．恒温恒湿空调机组监控系统的开发：根据工程实际需要，采用PLC和多个数据采集卡混合组网的技术，实现了对空调机组的运行状况和36路房间温湿度的实时监控，开发了基于以太网的远程监控软件；
3．冰蓄冷空调远程监控系统的开发：根据现场设备由多个PLC控制的实际情况，建立了基于PLC网络的远程监控模型，开发了远程监控软件，该软件既能实现以PC为中心的现场实时监控，同时又具备利用Modem实现远程监控的功能。
In this paper, remote monitoring technology of thermal equipment, by such advanced techniques as computer, communications, network and data collecting are studied and the following results are obtained:
1. The general structure for remote monitoring systems is designed according to its characteristics and analysis of its requirement. And the technique of its actualization is discussed.
2. Monitoring system of constant temperature and constant humidity air conditioning set is developed. According to the requirements of the project, PLC and several datum collection cards are used, the real-time monitoring of air conditioning unit and 36 rooms' temperature or humidity is realized, and the software of remote monitoring based on Ethernet is develped.
3. Remote monitoring system of ice thermal storage air conditioning set is developed. Field apparatus consists of several PLC set. The model of remote monitoring system based on PLC network is set up, and the remote monitoring software is developed. This software can be used not only to monitor on the spot, but also to accomplish remote monitoring through modem.
1．根据远程监控系统的特点和需求分析，设计出远程监控系统的总体结构，并讨论了远程监控系统的实现技术；
2．恒温恒湿空调机组监控系统的开发：根据工程实际需要，采用PLC和多个数据采集卡混合组网的技术，实现了对空调机组的运行状况和36路房间温湿度的实时监控，开发了基于以太网的远程监控软件；
3．冰蓄冷空调远程监控系统的开发：根据现场设备由多个PLC控制的实际情况，建立了基于PLC网络的远程监控模型，开发了远程监控软件，该软件既能实现以PC为中心的现场实时监控，同时又具备利用Modem实现远程监控的功能。
In this paper, remote monitoring technology of thermal equipment, by such advanced techniques as computer, communications, network and data collecting are studied and the following results are obtained:
1. The general structure for remote monitoring systems is designed according to its characteristics and analysis of its requirement. And the technique of its actualization is discussed.
2. Monitoring system of constant temperature and constant humidity air conditioning set is developed. According to the requirements of the project, PLC and several datum collection cards are used, the real-time monitoring of air conditioning unit and 36 rooms' temperature or humidity is realized, and the software of remote monitoring based on Ethernet is develped.
3. Remote monitoring system of ice thermal storage air conditioning set is developed. Field apparatus consists of several PLC set. The model of remote monitoring system based on PLC network is set up, and the remote monitoring software is developed. This software can be used not only to monitor on the spot, but also to accomplish remote monitoring through modem.
引文
1．郑文波．控制网络技术．第1版．北京：清华大学出版社．2001
2．阳宪惠．现场总线技术及其应用．第1版．北京：清华大学出版社，2000
3．周明．现场总线控制．第1版．北京：中国电力出版社，2002
4．王树青，赵鹏程．集散型计算机控制系统(DCS)．第1版．杭州：浙江大学出版社，2001
5．郭宗仁．可编程序控制器及其通信网络技术．第1版．北京：人民邮电出版社，1999
6．盛寿麟．电力系统远程监控原理．第2版．北京：中国电力出版社，1998
7．周德泽，袁南儿，应英．计算机智能监测控制系统的设计及应用．第1版．北京：清华大学出版社，2002
8．卢伯英，于海勋．现代控制工程．第3版．北京：电子工业出版社，2000
9．AndrewS.Tanenbaum．计算机网络．第3版．北京：清华大学出版社，1998
10．袁南儿，王万良，苏宏业．计算机新型控制策略及其应用．第1版．北京：清华大学出版社，1998
11．邵惠鹤．工业过程高级控制．第1版．上海：上海交通大学出版社，1997
12．张法文．热工过程控制系统分析、设计和调试．第1版．北京：中国电力出版社，1997
13．汪晓光．可编程序控制器原理及应用．第2版．北京：机械工业出版社，2002
14．OMRON可编程序控制器．C200HX／C200HG／C200HE编程手册，1997
15．HaroldDavis.VisualBasic6奥秘．第1版．北京：电子工业出版社，1999
16．杨清宇，施仁．基于因特网的工业控制网络体系结构研究．信息与控制．Vol．31，No．5．2002：466-472
17．王化祥，林慧．工业控制的应用现状和发展趋势．世界仪表与自动化．Vol．7，No．10．2003：23-26，47
18．范铠．现场总线的发展趋势．自动化仪表．Vol．21，No．2．2000：1-4
19．范铠．现场总线技术在国内的应用情况．自动化博览．Vol．18，No．4．2001：1-5
20．杨昌焜．正在进入控制领域的工业以太网．世界仪表与自动化．Vol．5，No．11．2001：52-56
21．冯冬芹，余建祥，褚健．浅谈以太网应用于工业现场的关键技术．世界仪表与自动化．Vol．6，No．4．2002：8-13．22
22．郭宗仁，陈硕．基于PLC分级递阶分布式控制的无速度传感器矢量控制调速系统．制造业自动化．Vol．24，No．2．2002：7-10
23. GUO Zongren, Deng Yuping. On intelligent design of servo system. The IEEE Industrial Electrical Society. Proceedings of the 1997 IEEE international conference on intelligent processing system. Beijing, 1997: 853-857
24. Geoffrey R. Hendrey Standard Ethernet as an Embedded Communication Network. Project Report for the Degree of Master of Science. April 26, 1999
25. Joe Kerkes. real-time Ethernet. Embedded Systems Programming. Feb 26, 2001
26. Francisco Alegria. A Remote Controlled Automated Measurement System. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1997:1186-1189
27. Krzysztof Badzmirowski. Computer aided Verification and diagnosis of distributed measurement system. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1997: 1195-1202
28. Giancarlo Fortino. Multicast Control of Mobile Measurement System. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1998: 108-114
29. P. Arpaia. A Measurement Laboratory on Geographic Network for Remote Test Experiments. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1995: 206-209
30. Miquel Sanchez. An Integrated and Distributed Architecture for Wastewater Treatment Plants Supervision. Artificial Intelligence in Engineering, 1996:275-285
31. Bushnell L G. Networks and Control. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:22-23
32. Feng L L, Moyne J R, Tilbury D M. Performance Evaluation of Control Networks: EtherNet, ControlNet, and DeviceNet. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:66-83
33. Zhang Wei, Branichy M S, Phillips S M. Stability of Networked Control System. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:84-99
34. Walsh G C, Ye Hong. Scheduling of Networked Control System. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:57-65
35. Romeo Ortega, Arjan Jvander Schaft, Iven Mareels, Bernhard Maschke. Putting Energy Back in Control. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.2. 2001:18-33
36. Licht T R. The IEEE 1451.4 Proposed Standard. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.4, No. 1. 2001:12-18
37. Dunbar M. Plug-and-play Sensors in Wireless Networks. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.4, No.1. 2001:19-23
38. Petriu E M, Georganas N D, Petriu D C, et al. Sensor-Based Information Appliances. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.3, No.4. 2000: 31-35
39. Lee K B, Schneeman R D. Distributed Measurement and Control Based on the IEEE 1451 Smart Transducer Interface Standards IEEE Transactions on
Instrumentation and Measurement. Vol.49, No.3. 2000:621-627
40. Urien P. Intemet Card, a Smart Card as a True Internet Node. Computer Communications. Vol.23, No.17. 2000:1655-1666
41．周洪，冯斌，杨辰，张蕾．PLC与MODEM接口实现运程通信与控制．微计算机信息．No．11．2001：28-29
42．郭宗仁，王志凯，余占兴，李琰．基于PLC网络的分布式监控系统及其在电力系统中的应用．福州大学学报(自然科学版)。Vol．30，No．2．2002：212-216
43．唐新平，赵金，陈治刚，万淑芸．基于PC机的生产过程计算机监控系统设计．计算机自动测量与控制．Vol．8，No．2．2002：35-37
44．杨会成，卓芝强．单片机与PC机串行数据通信的工程实践．微型机与应用．No．5．2003：22-25
45．俞一彪，赵鹤鸣，周旭东．基于PSTN的远程控制系统通信模块设计与实现．计算机工程．Vol．27，No．11．2001：120-122
46．薛雷，陈晓宇．一种通用远程控制模块的实现和应用．计算机工程．Vol．24，No．12．1998：59-61
47．张振川，丰玉田，曹英禹．电力开关远程控制系统通信协议的设计与实现．计算机工程与设计．Vol．22，No．6．2001：48-50，55
48．王春梅，陈俊杰．远程通信技术在环境监测中的应用．计算机与现代化．No．2，2002：61-62
49．姚国年，刘长劳，王丽娟．VB6.0在远程温湿度巡检系统中的应用．计算机自动测量与控制．Vol．9，No．2．2001：40-41
50．张量，詹国华，袁贞明．计算机远程控制的实现与应用．计算机应用．Vol．22，No．4．2002：62-63，66
51．吴道虎，黄传国，郭江．基于工业Ethernet的远程实时监控系统的设计与研制．世界仪表与自动化．Vol．6，No．4．2002：18-22
52．祁亮．基于远程控制的局域网远程通信系统的设计与实现．微小型计算机开发与应用．No．6．1995：2-6
53．谢拥华，胥布工．先进楼宇自控系统设计及实现．广东自动化与信息工程．Vol．20，No．4．1999：30-33
54．陈跃勇，吴琰明，赵健东．PLC在加氯机远程控制中的应用．电机电器技术．No．5．2001：33-35
55．林棠华．远程控制驱动电动机问题．电机电器技术．No．5．2001：30-32．
56．蔡茂国，杨淑雯．基于DSP的远程监控系统的设计与实现．电子技术应用．Vol．27，No．9．2001：52-54，57
57．李元章．微机监控系统在锅炉供热工作中的应用．节能．No．8．2000：16-18
58．黄长青．基于TCP／IP协议的交换机远程控制的软件实现和应用．湖北邮电技术．No．2．2001：28-30
59．石义华．PLC在泵站群计算机远动系统RTU终端中的应用．排灌机械．Vol．15，No．4．1997：36-38，46
60．王美清．PLC单片机在远程控制中的应用．电子技术应用．Vol．26，No．3．2000：23-24
61．鲁五一，赵望达．用PC／104和PLC构成的空压机组智能监测控制系统．制造业自动化．Vol．22，No．12．2000：63-65
62．黄震．远程控制及远程控制软件应用．贵州电力技术．Vol．3，No．6．2000：32-34
63．李辉，陈继东，黄义华．循环流化床工业锅炉热工自动化及计算机监控．热力发电．Vol．30，No．6．2001：10-12
64．林伟．实现Internet远程控制的工业控制网．电子技术：上海．Vol．28，No．1．2001：9-11
65．刁树杰，姜天辉，葛岷．供暖热网中的远程监测与自动控制．沈阳工业大学学报．Vol．24，No．2．2002：132-134
66．彭可，陈际达，邹润民，陈岚．控制系统网络化及控制系统与信息网络集成技术．信息与控制．Vol．31，No．5．2002：441-445
67．郑文波．控制网络技术的发展．工业控制计算机．Vol．12，No．5．1999：1-4
68．王晓峰，吴平东，任长清，黄杰，马树元，陈之龙．远程控制系统中实时采样信息的研究．计算机工程与应用．Vol．39，No．4．2003：227-229
69．褚志勇．应用VB／PLC的采样和数据处理．工业控制计算机．Vol．16，No．1．2003：46-48
70．李德华，许立梓，李文国．泄洪闸门远程微机控制系统的设计和实现．微计算机信息．Vol．18，No．5．2002：46-47，49
71．刘紫燕，冯丽．现场总线技术与现场总线控制系统．现代机械．No．3．2002：1-3
72．居荣，鞠勇．使用MSComm控件实现与PLC的串行通信．工况自动化．No．6．2002：5-7
73．蔡江峰，任长明．PLC通信协议在实时监控系统中的应用．天津职业技术师范学院学报．Vol．13，No．1．2003：36-38
2．阳宪惠．现场总线技术及其应用．第1版．北京：清华大学出版社，2000
3．周明．现场总线控制．第1版．北京：中国电力出版社，2002
4．王树青，赵鹏程．集散型计算机控制系统(DCS)．第1版．杭州：浙江大学出版社，2001
5．郭宗仁．可编程序控制器及其通信网络技术．第1版．北京：人民邮电出版社，1999
6．盛寿麟．电力系统远程监控原理．第2版．北京：中国电力出版社，1998
7．周德泽，袁南儿，应英．计算机智能监测控制系统的设计及应用．第1版．北京：清华大学出版社，2002
8．卢伯英，于海勋．现代控制工程．第3版．北京：电子工业出版社，2000
9．AndrewS.Tanenbaum．计算机网络．第3版．北京：清华大学出版社，1998
10．袁南儿，王万良，苏宏业．计算机新型控制策略及其应用．第1版．北京：清华大学出版社，1998
11．邵惠鹤．工业过程高级控制．第1版．上海：上海交通大学出版社，1997
12．张法文．热工过程控制系统分析、设计和调试．第1版．北京：中国电力出版社，1997
13．汪晓光．可编程序控制器原理及应用．第2版．北京：机械工业出版社，2002
14．OMRON可编程序控制器．C200HX／C200HG／C200HE编程手册，1997
15．HaroldDavis.VisualBasic6奥秘．第1版．北京：电子工业出版社，1999
16．杨清宇，施仁．基于因特网的工业控制网络体系结构研究．信息与控制．Vol．31，No．5．2002：466-472
17．王化祥，林慧．工业控制的应用现状和发展趋势．世界仪表与自动化．Vol．7，No．10．2003：23-26，47
18．范铠．现场总线的发展趋势．自动化仪表．Vol．21，No．2．2000：1-4
19．范铠．现场总线技术在国内的应用情况．自动化博览．Vol．18，No．4．2001：1-5
20．杨昌焜．正在进入控制领域的工业以太网．世界仪表与自动化．Vol．5，No．11．2001：52-56
21．冯冬芹，余建祥，褚健．浅谈以太网应用于工业现场的关键技术．世界仪表与自动化．Vol．6，No．4．2002：8-13．22
22．郭宗仁，陈硕．基于PLC分级递阶分布式控制的无速度传感器矢量控制调速系统．制造业自动化．Vol．24，No．2．2002：7-10
23. GUO Zongren, Deng Yuping. On intelligent design of servo system. The IEEE Industrial Electrical Society. Proceedings of the 1997 IEEE international conference on intelligent processing system. Beijing, 1997: 853-857
24. Geoffrey R. Hendrey Standard Ethernet as an Embedded Communication Network. Project Report for the Degree of Master of Science. April 26, 1999
25. Joe Kerkes. real-time Ethernet. Embedded Systems Programming. Feb 26, 2001
26. Francisco Alegria. A Remote Controlled Automated Measurement System. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1997:1186-1189
27. Krzysztof Badzmirowski. Computer aided Verification and diagnosis of distributed measurement system. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1997: 1195-1202
28. Giancarlo Fortino. Multicast Control of Mobile Measurement System. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1998: 108-114
29. P. Arpaia. A Measurement Laboratory on Geographic Network for Remote Test Experiments. IEEE Instrument & Measurement Technology Conference, 1995: 206-209
30. Miquel Sanchez. An Integrated and Distributed Architecture for Wastewater Treatment Plants Supervision. Artificial Intelligence in Engineering, 1996:275-285
31. Bushnell L G. Networks and Control. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:22-23
32. Feng L L, Moyne J R, Tilbury D M. Performance Evaluation of Control Networks: EtherNet, ControlNet, and DeviceNet. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:66-83
33. Zhang Wei, Branichy M S, Phillips S M. Stability of Networked Control System. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:84-99
34. Walsh G C, Ye Hong. Scheduling of Networked Control System. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.1. 2001:57-65
35. Romeo Ortega, Arjan Jvander Schaft, Iven Mareels, Bernhard Maschke. Putting Energy Back in Control. IEEE Control System Magazine. Vol.21, No.2. 2001:18-33
36. Licht T R. The IEEE 1451.4 Proposed Standard. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.4, No. 1. 2001:12-18
37. Dunbar M. Plug-and-play Sensors in Wireless Networks. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.4, No.1. 2001:19-23
38. Petriu E M, Georganas N D, Petriu D C, et al. Sensor-Based Information Appliances. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine. Vol.3, No.4. 2000: 31-35
39. Lee K B, Schneeman R D. Distributed Measurement and Control Based on the IEEE 1451 Smart Transducer Interface Standards IEEE Transactions on
Instrumentation and Measurement. Vol.49, No.3. 2000:621-627
40. Urien P. Intemet Card, a Smart Card as a True Internet Node. Computer Communications. Vol.23, No.17. 2000:1655-1666
41．周洪，冯斌，杨辰，张蕾．PLC与MODEM接口实现运程通信与控制．微计算机信息．No．11．2001：28-29
42．郭宗仁，王志凯，余占兴，李琰．基于PLC网络的分布式监控系统及其在电力系统中的应用．福州大学学报(自然科学版)。Vol．30，No．2．2002：212-216
43．唐新平，赵金，陈治刚，万淑芸．基于PC机的生产过程计算机监控系统设计．计算机自动测量与控制．Vol．8，No．2．2002：35-37
44．杨会成，卓芝强．单片机与PC机串行数据通信的工程实践．微型机与应用．No．5．2003：22-25
45．俞一彪，赵鹤鸣，周旭东．基于PSTN的远程控制系统通信模块设计与实现．计算机工程．Vol．27，No．11．2001：120-122
46．薛雷，陈晓宇．一种通用远程控制模块的实现和应用．计算机工程．Vol．24，No．12．1998：59-61
47．张振川，丰玉田，曹英禹．电力开关远程控制系统通信协议的设计与实现．计算机工程与设计．Vol．22，No．6．2001：48-50，55
48．王春梅，陈俊杰．远程通信技术在环境监测中的应用．计算机与现代化．No．2，2002：61-62
49．姚国年，刘长劳，王丽娟．VB6.0在远程温湿度巡检系统中的应用．计算机自动测量与控制．Vol．9，No．2．2001：40-41
50．张量，詹国华，袁贞明．计算机远程控制的实现与应用．计算机应用．Vol．22，No．4．2002：62-63，66
51．吴道虎，黄传国，郭江．基于工业Ethernet的远程实时监控系统的设计与研制．世界仪表与自动化．Vol．6，No．4．2002：18-22
52．祁亮．基于远程控制的局域网远程通信系统的设计与实现．微小型计算机开发与应用．No．6．1995：2-6
53．谢拥华，胥布工．先进楼宇自控系统设计及实现．广东自动化与信息工程．Vol．20，No．4．1999：30-33
54．陈跃勇，吴琰明，赵健东．PLC在加氯机远程控制中的应用．电机电器技术．No．5．2001：33-35
55．林棠华．远程控制驱动电动机问题．电机电器技术．No．5．2001：30-32．
56．蔡茂国，杨淑雯．基于DSP的远程监控系统的设计与实现．电子技术应用．Vol．27，No．9．2001：52-54，57
57．李元章．微机监控系统在锅炉供热工作中的应用．节能．No．8．2000：16-18
58．黄长青．基于TCP／IP协议的交换机远程控制的软件实现和应用．湖北邮电技术．No．2．2001：28-30
59．石义华．PLC在泵站群计算机远动系统RTU终端中的应用．排灌机械．Vol．15，No．4．1997：36-38，46
60．王美清．PLC单片机在远程控制中的应用．电子技术应用．Vol．26，No．3．2000：23-24
61．鲁五一，赵望达．用PC／104和PLC构成的空压机组智能监测控制系统．制造业自动化．Vol．22，No．12．2000：63-65
62．黄震．远程控制及远程控制软件应用．贵州电力技术．Vol．3，No．6．2000：32-34
63．李辉，陈继东，黄义华．循环流化床工业锅炉热工自动化及计算机监控．热力发电．Vol．30，No．6．2001：10-12
64．林伟．实现Internet远程控制的工业控制网．电子技术：上海．Vol．28，No．1．2001：9-11
65．刁树杰，姜天辉，葛岷．供暖热网中的远程监测与自动控制．沈阳工业大学学报．Vol．24，No．2．2002：132-134
66．彭可，陈际达，邹润民，陈岚．控制系统网络化及控制系统与信息网络集成技术．信息与控制．Vol．31，No．5．2002：441-445
67．郑文波．控制网络技术的发展．工业控制计算机．Vol．12，No．5．1999：1-4
68．王晓峰，吴平东，任长清，黄杰，马树元，陈之龙．远程控制系统中实时采样信息的研究．计算机工程与应用．Vol．39，No．4．2003：227-229
69．褚志勇．应用VB／PLC的采样和数据处理．工业控制计算机．Vol．16，No．1．2003：46-48
70．李德华，许立梓，李文国．泄洪闸门远程微机控制系统的设计和实现．微计算机信息．Vol．18，No．5．2002：46-47，49
71．刘紫燕，冯丽．现场总线技术与现场总线控制系统．现代机械．No．3．2002：1-3
72．居荣，鞠勇．使用MSComm控件实现与PLC的串行通信．工况自动化．No．6．2002：5-7
73．蔡江峰，任长明．PLC通信协议在实时监控系统中的应用．天津职业技术师范学院学报．Vol．13，No．1．2003：36-38