力控组态监控软件简介（精选4篇）
1.力控组态监控软件简介 篇一
北京三维力控科技有限公司
力控自动化软件平台在长庆“数字化”油田中的应用
关键词： 数字化油田 SOA架构 监控组态软件 ForceControl GIS系统 概述：
长庆“数字化”油田是一个复杂的、多层结构的信息化系统，该项目集成了多种硬件平台、软件平台、多种开发工具、多个厂家共同实施和开发的特大型“数字化”项目，实施周期长，项目中将采用几千套的力控监控组态软件做为基础的油井、气井、联合站、集输等油田关键生产的数据采集与集成，同时力控企业实时数据库pSpace做为海量分布式数据管理平台起到集中数据处理与存储的作用，力控系列产品家族做为基础的自动化软件平台和数据中心管理平台为数字化油田基础的数据采集与管理发挥了巨大的作用。
项目背景介绍
长庆油田为国内第二大油田，矿产资源登记面积25.78万平方公里,跨越5省区，长庆油田管理的7万口油、气、水井分布在37万平方公里的鄂尔多斯盆地，涉及4省（区）、数十个市县，各采油、采气厂比较分散独立，管理难度之大、企业成本之高可想而知。
为了降低企业成本、完善企业管理、提高企业在行业的竞争力，长庆油田成立了数字化建设项目组，利用采油工艺整体优化技术、油藏管理技术、自动控制技术、计算机网络技术、数据整合技术、数据共享与交换技术，结合油田特点，集成、整合现有的综合资源，创新技术和管理理念，建立全油田统一的生产管理、综合研究的数字化管理系统，实现“同一平台、信息共享、多级监视、分散控制”，达到强化安全、过程监控、节约人力资源和提高效益的目标。
项目实施与应用情况详细介绍 2.1项目的规划
数字化油田项目采用面向SOA的服务的多层架构，系统与地理信息系统、视频系统、管理信息系统无缝集成，所有的生产数据完全由力控自动化软件平台采用分布式构架进行远程汇总。以建设“油气田生产运行管理系统”为枢纽，建立面向油气田生产、科研、管理、经营的生产管理调度系统和信息资源共享平台，做到油气田生产管理指挥智能化、办公自动化、管理信息化、信息资源网络化、业务处理电子化以及决策科学信息化，实现油气田生产管理的高度协调统一，把油气田建设成为现代化的数字油气田。
长庆油田采气厂与输油处SCADA系统，先将采气厂与输油处的数据由各个分厂采集至西安长庆大厦信息中心，为生产与调度提供原始数据，同时给Google Earth电子地图系统提供方便的数据接口。
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2.2、系统网络拓扑图 2.2.1系统整体网络图
长庆数字化油田系统结构图图例注释应用服务器WEB服务器ERP系统工程师防病毒服务器工程师大屏幕备份服务器NAS分发交换机数据库服务器办公大楼交换机核心交换机 工业隔离设备数据应用中心Internet路由器应用服务器防火墙工业安全隔离设备防火墙各厂数据中心硬件防火墙实时数据库 从服务器3 U冗余实时数据库 主服务器 实时数据整合关系数据库磁盘阵列千兆交换机长庆油田数据处理区路由器工业隔离设备工业隔离设备工业隔离设备工业隔离设备ADSLModem工业隔离设备ADSLModem工业隔离设备ADSLModem工业隔离设备ADSLModem力控软件力控软件力控软件力控软件力控软件力控软件力控软件ADSL链路采油一厂采油二厂采油三厂采气一厂采气二厂采气三厂采油四厂各采油●●●●●●采气●●●●●●厂 长庆油田有多个采油厂每个采油厂的信息化程度千差万别、使用的硬件设备和软件也不相同。每个厂需要采集点数为6000/4000余点。数据的实时性、安全性、可靠性是油田数字化的基础，为了建立安全可靠的数据平台，在各分厂采用北京三维力控科技的监控组态软件ForceControl6.0和力控科技自主知识产权的实时数据库产品pSpace。ForceControl6.0与pSpace可以很好的无缝集成，保证了数据的安全可靠。
该信息化项目将采用几千套的监控组态软件做为基础的油井、气井、联合站、集输等油田关键生产的数据采集与集成，力控企业实时数据库pSpace做为海量数据管理平台起到集中数据处理的作用，该项目完全是一个多层结构，多种软件平台、多种开发工具、多个厂家实施的特大型数字化项目，力控产品家族在该项目中做为基础的自动化软件平台和数据中心平台发挥了巨大的作用。
分厂信息处理举例：
信息中心针对数据管理平台配备两台冗余的服务器，在内网中运行，为确保网络安全，专门配置一台双网卡服务器,一网口采集第三方软件的数据，另一网口接入至VPN专网，力控ForceControl6.0组态软件以OPC方式采集第三方的数据,将采集的数据一方面交由本地实时数据库pSpace处理，另一方面通过力控的NetServer组件，供远端力控实时数据库pSpace快速访问数据。各分厂需要采集的数据数据经力控分布式实时数据库pSpace进行数
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据汇总后，统一送到面向SOA服务结构的管理系统中。
2.2.2采油（气）厂网络拓扑图
2.3采油（气）厂实施方案
长庆油田的众多采油（气）厂，虽然信息化程度千差万别、使用的硬件设备和软件也不相同，但采用的网络结构大体相似。下面以力控软件在苏里格油气田的解决方案为例，详述采油（气）厂的方案实施。
2.3.1 现场系统现状
由于油田油井负荷监控的设备五花八门，各家产品的技术手段完全不一样，油井负荷控制RTU里的的传输协议，通讯标准也无法做到统一，而长庆油田选用的厂家设备众多，因此监控组态软件配合厂家实现的手段也各种各样，对监控组态软件开发厂家提出了集成的挑战，而RTU存储的负荷数据进到上位机监控组态软件后，各个厂家实现的手段也不一样，有的用文件方式做存储，有的采用关系数据库做存储，由于模式不一样，比如常见的C/S、B/S网络发布各家采用的开发模式都不一样，同时厂家技术力量的参差不齐也为以后的系统维护带来很多的隐患。由力控forcecontrol6.1做为统一的采集平台进行内网web发布与数据传输，满足了各类集成商统一部署的需要，对以后系统扩展和升级带来了便利。
2.3.2力控解决方案
厂家的负荷管理的数据部分统一采用关系数据库做存储，自己控制和管理，自己实现WEB发布后，与力控forcecontrol6.1的发布功能进行集成发布，这样的好处是厂家自己的监控管理软件出现问题的时候不会干扰到力控的软件，方便后续改造和升级。
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井场控制站现有PLC/RTU负责采集井场的数据，如压力，流量，温度等等，通过GPRS/电台的方式往集气站发送数据；集气站装有PC机，安装拥有国内大量SCADA应用案例的力控组态软件采集来自井场的数据，每一个集气站大约采集50-60口井的数据，同时可以考虑在集气站设置RTU采集单元，对一些集气站的信号进行采集并上发；建造2-3座气处理厂，通过光纤采集若干集气站的数据，同时处理厂装有DCS控制系统，采集本厂的数据；通过在输油管道关键部位、油气区重点路段和井场、井站安装视频监控、设置电子视频跟踪锁定及传声警示等电子遥控系统，实现异常情况自动报警，监控出入油区的车辆、人员。在油气厂调度中心建造一个生产调度中心，安装具有很高性能的实时数据库pSpace通过光纤采集集气站的数据和气处理厂以及来自管网的数据，实现统一的管理。
厂级调度中心提供系统的全部功能，实现在调度中心通过计算机系统远程监控场站、天然气输配管网的运行情况，企业级实时数据库pSpace5.0 Server做为SCADA实时服务器负责处理、存储、管理从场站、输配管网各远程站点传送来的实时数据，同时又为网络中的其它服务器和工作站提供实时数据。历史数据经压缩处理后存放在pSpace5.0 Server历史库中，也可以通过pSpace5.0 ODBCRouter写入关系型数据库ORACLE中。SCADA实时数据服务器运行通信管理软件，可完成与各远程站点的通信链接、协议转换、网络管理等任务。
苏里格气田开发是长庆创新实施数字化的典型。实施数字化管理前人工巡井是3天1次，如今控制平台可实现每5分钟电子巡井一次，巡井频率是人工巡井的800多倍。这个气田将来生产规模达到200亿立方米以上，建设的气井和集气站将分别达到上万口、120座，数字化管理可将用工的目标控制在2000人以内。数字化给长庆人观念带来革命性变革，成为长庆油田实施低成本战略、加快油气田开发的驱动力。
3、数字化大油田的构建 3.1调度中心数据平台
在西安长庆大厦信息中心长庆油田可采用企业级的实时、历史数据库，汇集各采油（气）厂的数据，采用面向SOA的服务的多层架构软件平台，数据处理系统与地理信息系统、视频系统、管理信息系统无缝集成，将超过众多厂家的SI在统一平台上进行开发、实施和部署。将所有厂区工艺画面都进行了适合于WEB发布的形式重新组态，按地图中不同的节点配置不同的INDEX.HTM文件，可以很直观的从电子地图访问到某厂的某个站控系统当前的运行情况。
利用SOA架构的接口标准化、业务功能模块化、跨平台和重用性等优点集成视频系统实时远程视频监控生产、生活区安全关键点状态；安全异常、突发事件自动报警及应急指令调度处理；集成管理信息系统实现了物资供应部门从计划到采购、库存、消耗整个物流的管
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理过程，实现了采购业务与投资计划、财务与成本、库存等信息集成，提供油田所需各类物资管理报表，利用系统数据进行全局性的统计分析计算，为领导提供决策支持。
3.2力控软件与视频系统的集成
与视频监控系统进行良好的集成，支持SCADA画面如何与视频画面进行联动，可以与数字视频技术基于服务器端与客户端方式的开放融合。
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3.3力控软件与GIS系统的集成
北京三维力控科技开发的ForceControl监控软件具有丰富的组件接口，软件可通过GIS组件实现与GIS系统的无缝集成。GIS组件支持Mapinfo与ArcGIS的地图文件格式，支持组件方式集成GIS-GPS的功能，利用脚本和VBA调用可充分互动。
根据输油气管网信息管理的实际情况，我们采用B/S模式和C/S模式相结合的技术开发方案。在数据管理、专业应用中采用C/S结构模式，其他办公部门以及用户则采用B/S结构（即浏览器方式），两种结构共享同一数据库中的数据。B/S结构是基于Internet/Intranet应用技术之上，通过Web Server调用应用程序，实现信息的录入、修改、查询、统计等操作。GIS利用数据的空间属性，将地理信息和数据库结合在一起，通过图形、符号、颜色对网点分布、状态等，对统计数据信息进行反映，实现数据信息的可视化。
3.4力控软件与ERP系统的集成
力控软件“动态”数据源的设计保证了B/S和C/S等网络模式的数据访问，除了访问自己的实时历史数据库，同步也支持SQL关系数据库和国外大型实时历史数据库等多种数据库系统，系统的参数管理提供了参数的“动态”注册，方便负载调度，历史数据存储归档支持数据定时存储、条件存储、变化压缩存储、趋势压缩存储等多种技术，具备更强大的生产数
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据分析与统计功能，并且软件具有丰富的数据接口方便的与ERP系统的集成。
4、效益分析
力控科技系列产品在长庆油田从苏里格数字化项目开始到现在应用已经有3年多了，力控系列软件平台在数字化项目中的作用发挥巨大。
数字化管理有效地控制投资、降低成本，已经成为长庆油田实施低成本战略应对金融危机的一大法宝。有专家算了一笔账：以苏里格气田一座集气站(辖井50口)为例，在传统的人工管理时代，每3天巡井一轮次，需要4名员工、两台车，每年运行费用约50万元左右；通过实施数字化管理，每年每个站可节约运行费用25万元。如果按苏里格200亿立方米开发规划计算，120座集气站一年就可节约运行费用3000万元左右。
2.力控组态监控软件简介 篇二
广域网WAN (Wide Area Network) 也称远程网。通常跨接很大的物理范围, 所覆盖的范围从几十公里到几千公里, 它能连接多个城市或国家, 或横跨几个洲并能提供远距离通信, 形成国际性的远程网络。广域网的通信子网可以利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网, 它将分布在不同地区的局域网或计算机系统互联起来, 达到资源共享的目的。常见的广域网形式有ADSL、VPN、GPRS/CDMA等几种。
力控监控组态软件基于.NET的开发平台, 其网络构架分为服务器和客户端模式, 保证在广域网上进行稳定、可靠、迅速的双向实时数据传输和控制。力控监控组态软件结合其相应的组件可以通过ADSL、VPN、GPRS/CDMA等链路实现在广域网的应用。
1 ADSL链路的力控软件解决方案
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) 采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话、上行和下行3个相对独立的信道, 从而避免了相互之间的干扰。通常ADSL在不影响正常电话通信的情况下可以提供最高3.5 Mb/s的上行速度和最高24 Mb/s的下行速度。从通讯速度和实际硬件成本的角度考虑, 这种Internet接入方案比较常用。网络拓扑如图1。
当服务器位于中心监控机房 (有固定IP) 并接入Internet时, 客户端可以通过ADSL“拨号”的方式接入Internet, 客户端、服务器端使用力控的“Data Server”组件或者是“Comm Server”, 将数据从实时数据库“RTDB”中取出, 然后通过已经建立的链路, 将数据“转发”, 实现数据远程共享, 如图2。
力控Comm Server是一个网络通讯的服务器组件, 它是远程实时数据库的一个服务组件, 是远程通讯的核心组件, 支持采集站与服务器间以各种物理层方式来互相通讯。
力控Data Server扩展组件:Data Server可以将运行力控软件的计算机虚拟成一个“从设备” (Slave端) , 其他SCADA软件、调度系统可以作为主端 (Master端) 从力控系统上采集数据。Data Server与Comm Server不同的是Data Server可以主动上传数据, 并且支持都是国际标准的通讯协议, 可以和第三方进行标准通信, 而COMM-SERVER是力控专有协议, 适合力控软件之间通讯。
2 VPN链路的力控解决方案
虚拟专用网络VPN (Virtual Private Network) , 可以理解成是虚拟出来的企业内部专线。它可以通过特殊的加密通讯协议在连接在Internet上的位于不同地方的2个或多个企业内部网之间建立一条专有的通讯线路, 就如同架设了一条专线, 但是它并不需要真正铺设光缆之类的物理线路。这就像去电信局申请专线, 但是不用给铺设线路的费用, 也不用购买路由器等硬件设备。VPN技术原是路由器具有的重要技术之一, 在交换机、防火墙设备或Windows XP等系统中也都支持VPN功能, VPN的核心就是在利用公共网络建立虚拟私有网。
在实际使用VPN网络中的2台计算机时, 就可以简单地看作2个不同网段的“局域网”内的计算机之间的相互访问和资源共享来配置使用了。
服务器端计算机在10.10.10.0/24网段中, 客户端计算机在10.10.20.0/24网段中, 利用力控中的“DATASERVER”组件, 或者是“Comm Server”组件, 通过VPN通讯链路的方式, 即可实现数据的广域网内的传送。
3 GPRS/CDMA链路的力控解决方案
通用分组无线服务技术GPRS (General Packet Radio Service) , 是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。它经常被描述成“2.5G”, 也就是说这项技术位于第二代 (2G) 和第三代 (3G) 移动通讯技术之间。通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道, 提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式, 只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。GPRS是一种以全球手机系统 (GSM) 为基础的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同, 是以封包 (Packet) 方式来传输, 因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算性价比的角度上考虑的, 其使用性更高。
GPRS的传输速率可提升至56 Kb/s甚至114 Kb/s。而且, 因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器, 所以连接及传输都会更方便容易。图3即是远程监控通过GPRS链路拓扑。
GPRS网络中的另外一种设备DTU是指数据终端设备 (Data Terminal Unit) , 可以理解为下位GPRS发射终端, 在进行通信时, 传输数据的链路两端肯定存在DTU在它的作用下对所传信息进行格式转换和数据整理校验。GPRS DTU是专门用于将串口数据通过GPRS网络进行传送的GPRS无线设备。
力控Comm Bridge组件:力控Comm Bridge是配合I/O驱动程序使用的一个扩展组件。通过Comm Bridge, 原来仅支持直接串口通信的驱动程序可以通过GPRS/CDMA等移动网络对I/O设备进行数据采集, 也可以和CommServer通讯程序配合使力控软件之间通过GPRS/CDMA等移动网络进行通讯来满足SCADA系统的需要。在实现中心站与多个DTU通信时, 由于Comm Bridge对每个DTU采用了单独的信道管理与数据缓冲区管理, 数据收发控制采用并发处理算法, 因此通信效率不会因DTU数据量的增加而受到影响。
控制站和现场分布IO通讯, 将现场数据采集到控制站, 控制站和现场HMI通讯, 现场HMI把现场的数据采集到上位机, 现场的HMI相当于“客户端”DTU登录注册到GPRS网络上, 数据中心站的“服务器”端, 通过力控的“Comm Bridge”控件加“IOServer”实现数据远端的采集, 从而完美地解决广域网数据共享问题。
利用力控监控组态软件与其组件经过简单的参数配置, 方便地实现了在广域网内对生产、设备远程实时监控管理, 满足了企业信息化的需要, 使企业在节省成本、保证生产安全的前提下实现管控一体化。
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3.力控组态监控软件简介 篇三
油田的现场为十几个计量间，而且每个计量间离中心控制室都很远（最远有10公里），每天都要对油的温度进行多次采样，人力物力都很大。同时又不能根据现场的实际情况及时对输送的油温进行调整，特别是冬天室外温度低，如果油的温度过低没有及时发现而将管线冻裂，影响实际生产。因此，我公司设计远程数采系统，可以对现场进行实时检测，当出现温度超限等问题及时解决，系统中采集出来并将数据传输到监控中心系统主机上，通过图形画面显示输出。该系统具有趋势、报警、查询等功能，使操作人员在控制室内了解全部计量间区域的生产情况，进行调度管理，也为今后建立全公司综合信息管理，实现无纸办公和决策信息支持打下基础。计量间可以增加红外线装置，当有人非正常进入计量间时，红外线装置就会自动向控制内发出报警信号，通知控制内人员有人进入计量间，起到安全保护的作用。
二、系统设计功能
1、数据采集功能
生产过程中需要对现场的数据进行采集，及时准确的反映现场的情况，我们将采用北京三维力控的工业控制组态软件力控中的HMI/SCADA—pLerine®为监控平台，对实时过程数据进行采集。现场的每个计量间中安装一个数采控制单元，数采控制单元作用是把现场温度信号进行放大、处理等工作，之后把计量间的数据打成数据包传送到控制中心；数据传送是通过数字电台方式传送的，数字电台通过RS233串口与控制中心计算机串口和现场数采控制单元相连接，使控制中心和各个计量间以TCP/IP协议通讯（如下图所示）。控制中心通过数字电台实时轮寻接收各个计量间电台发送的数据包，并把现场温度数据在控制中心计算机中形成历史，便于对当月或当年的温度平稳度进行查询，在当地硬盘保留一年以上的历史数据，可根据硬盘的容量和实际需要具体确定。
2、生产数据实时显示、运算、存储功能
(1)采用图形界面，可根据用户的需要创建总貌图、流程图、工框图、趋势曲线图、仪表棒图、报警画面，实时显示现场生产数据。各画面之间可方便的进行切换。
(2)对现场数据进行运算处理，根据用户的需要对现场原始生产数据进行统计计算，并通过各种形式实时显示。
(3)现场生产数据的定时存储，可根据用户的需要每间隔一定时间对现场生产数据进行存储。可保存十年以上的历史数据和报警信息。
3、查询功能
形成实时数据库可方便的进行分类查询
(1)单元数据查询
(2)实时生产数据查询、监测
(3)各类历史数据查询
(4)生产实时趋势、历史趋势查询
4、报表打印功能
系统配备打印机，可根据用户的具体要求自动生成和打印各种报表，例如：
(1)生产日报
(2)生产情况班报
(3)事故报表
以便数据管理部门或决策者分析能源使用情况，并提供数据管理决策的依据。并且报表格式、数据构成、采样间隔等参数都可随时更改。
5、报警功能
具有声音、图像等多种报警手段，并提供历史报警查询。
6、数据压缩处理
要传送的报警数据首先要经过数据压缩处理，以降低网络负荷，提高对通讯带宽的利用率。数据压缩采用优化压缩算法，以获取较高的压缩比和较快的压缩速度。
7、数据校验处理
为保证报警数据传送的可靠性，对传送的报文数据要进行数据校验处理。在发送端对报文数据加入校验码，在接收端对数据及校验码进行检验，对误码进行纠错处理有效地解决线路干扰严重、误码率较高的问题。
8、通讯状态检测与监视
为提高通讯可靠性，远程通讯服务程序要具备通讯状态检测与监视功能，实时诊断通讯状态和链路连接情况。
9、链路自动恢复处理
当通讯链路出现中断现象时，远程通讯服务程序要具备链路自动恢复功能，并保证在发生链路中断时发送的报文不被丢失。
现过程控制信息提供给管理数据库。通用大型关系数据库需要支持ODBC协议标准。
10、该系统具有良好的开放性，其规模也可以自由伸缩，系统可以随时扩容。
三、网络拓扑示意图如下所示
四、力控pLerine™简介
开发系统
力控®提供了一个高度集成化、可视化的开发环境。极为友好的界面风格使您“上手”非常容易。
* 图库
集成化的开发环境、增强的图形功能，丰富的图形元素及超级子图精灵图库集，提供子图精灵开发工具，用户可以方便地生成自己的图库；力控®优化设计的图库，提供了丰富的子图和“子图精灵”，任意拖拽不变形，使您的工程画面精益求精。
* 内部组件
视频组件：进行视频的捕捉和回放；
温控曲线组件：可以进行温度的自动升温和保温控制；
浏览器组件：可以作为标准的浏览器客户端；
标准WINDOWS组件：支持标准的文本框、单选框、列表框等组件；
增强的报警组件：集成的报警管理和查询；
X—Y曲线组件：可以自由的进行曲线分析和查询；
幻灯片组件：灵活的幻灯片播放，可进行自由控制；
自由曲线组件：方便的绘制各种曲线和动画连接；
万能报表组件：类EXCEL的报表工具，方便您完成管理报表；
立体棒图组件：直方图的分析工具；
历史追忆组件：可以追忆带毫秒标签的数据，方便事故查询；
手机短信组件：简单的手机短信发送组件；
报表组件
1、历史报表:
方便快速的历史报表生成工具，能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据，组态时在力控的绘画菜单内进行历史报表的选取。
2、内嵌多功能报表：
灵活的报表生成方式，可以任意设置报表格式，实现各种运算、数据转换、统计分析、报表打印等。既可以制作实时报表，也可以制作历史报表。可以在报表上同时显示实时数据和任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均，统计出最大最小值。内嵌多功能报表提供了相应的报表函数，可以制作各种报表模板，实现多次使用，以免重复工作，组态时在力控的子图内。
3、内置数据表：
内置数据表是力控开发人员总结关系数据库的特点开发出的内置实时关系数据表，利用报表模板可以将力控实时数据库的变量和报表字段进行任意绑定，可以对任意的数据进行插入、删除、遍历、存盘，内置的报表过滤器可以任意设定不同情况下的查询条件，根据查询条件对所查出的记录进行选取来参与数据处理。
动作脚本
4.力控组态监控软件简介 篇四
我国在海洋围网捕鱼以及码头卸鱼时, 使用人力, 劳动强度大, 生产率低下, 会耽误鱼汛和降低鱼货质量。还有近二三十年来, 大型抗风浪深水网箱成为了全新养殖设备, 养殖容量大, 迫切需要一种全新的捕鱼装置来提升生产效率。为了改变这种状况, 各地对吸鱼泵进行了研究。传统吸鱼泵是用长软管连接到斗式泵, 通过压力把鱼输送到甲板的筛箱 (鱼水分离器) , 水从网格中流出, 但这种方法在鱼通过斗式泵时就会被叶片刮伤, 降低了鱼的成活率与质量。经过优化, 通过一种压差形式来代替传统斗式泵, 即采用真空吸鱼泵, 把吸鱼桶的空气抽出, 形成一个相对真空, 鱼水通过压差通道进入吸鱼桶, 再通过另一个通道排鱼, 此种方法能提升鱼的品质。
1 工作原理
真空捕鱼器的工作原理是将一定口径的吸鱼管道放入达到一定鱼水比例的网箱中去捕鱼。本系统以三菱PLC为控制器, 力控组态软件设计人机界面, 配合真空泵工作, 达到高效捕鱼的目的。
如图所示, 当空气开关闭合, 按下启动按钮, 真空泵的线圈得电闭合, 真空泵开始工作, 此时低位感应器跟高位感应器都无动作, 保持初始状态闭合。抽气电磁阀开始工作, 吸鱼桶内逐渐向真空状态转变, 因为内外压差, 排出口自动关闭, 抽气12S后 (内有延时继电器)
吸鱼口的电动球阀自动打开, 根据内外的压差, 真空泵将鱼水抽到吸鱼桶内。水位高度到达高位感应器后, 促使X2动作, 抽气电磁阀和电动球阀都关闭, 打开进气电磁阀和旁通电磁阀, 进气电磁阀打开后吸鱼桶内的真空逐渐消失, 排出口自动打开排出鱼水, 真空泵一直工作, 此时向旁通电磁阀抽气, 避免了真空泵的频繁启动, 延长了泵的使用寿命, 减少了生产成本。当吸鱼桶内的鱼水逐渐减少到低位感应器时, X3动作, 关闭进气电磁阀和旁通电磁阀, 打开抽气电磁阀, 如此循环往复, 直到完成捕鱼工作, 按下X1停止按钮, 捕鱼工作结束。
2 力控组态软件
力控软件主要以工业计算机为操作工具, 为实施生产控制、数据采集和过程监控提供了基础操作平台, 可以和检测仪器、控制设备构成所需的复杂监控系统, 在过程监控中发挥了核心作用, 促使企业消除信息闭塞, 提高生产效率, 降低运行成本, 加快市场反应速度。
力控监控组态软件为用户提供的开发界面非常友好, 工程实现方法灵活简捷。软件左侧有工程项目和属性设置, 在图元上点击左键可以设置动画连接, 右键可以设置对象属性。它可对现场的数据进行采集, 控制系统的运行过程。能以灵活多样的组态方式进行系统的集成, 不需要采用编程方式, 根据预设置的各种功能模块进行组态设置, 方便的实现了系统的整个操作过程, 完成监控层的各项功能, 包括装置的起停、远程数据的实时观测等, 这些数据与本地数据保持一致, 经过组态的应用可以提高系统集成效率, 缩短集成时间。
力控监控组态软件可以与国内外的大多数工业控制设备进行通讯, 在IO设备组态中, 有DDE、FCS、PLC、变频器、智能仪表等, 与工控计算机相结合, 达到集中监控的目的, 向控制层和管理层提供软硬件接口, 在本系统中可以与三菱PLC系统进行整体的集成。
在真空泵捕鱼系统中, 工程师除了在主控间直接监控捕鱼现场外, 还可以从远程浏览器访问力控的主控画面。在远程访问前, 需要对服务器进行网络节点设置, 指定该节点可以被其他网络节点访问时涉及的网络参数, 在本机配置中需要填写本机IP地址及端口号1及端口号2。力控监控组态软件中的这种分布式网络应用可保证系统发挥最大的效率。力控软件可以满足渔业养殖业的管控一体化需求, 为他们提供完整、可靠的解决方案。
3 操作界面设计
在所有用到力控组态软件的项目中首先要建立一个新的工程。打开力控组态软件, 在工程管理器界面, 新建工程“真空吸鱼泵”, 并点击“开发”。打开开发界面后, 在“工程项目”的“窗口”一栏可点击右键“新建窗口”, 保存后可在这个窗口设计操作界面。设计所用到的一些图元可在“图库”中取出。
在建立数据库组态前, 需要在“变量”的“IO设备组态”中选择设备, 本系统选择的是三菱PLC的FX系列。选好此设备后数据库的变量才可以链接。
建立一个实时数据库, 在这个数据库中可以建立一些新的数据库变量, 作为以后数据的存储、连接等用。如图3所示, I/O连接的是三菱可编程序控制器PLC, 型号为FX2N-32MR, 此型号PLC有16个输入口和16个输出口, 对于此控制系统还留有一定的冗余量。建立变量初始根据实际情况要定义开关量或者模拟量, 本系统采用了3个模拟量和11个数字量。3个模拟量分别显示12S的延时时间、6S延时时间以及液位高度;数字量包括按钮、线圈等。变量定义完成后, 需要在“数据连接”处正确填写连接项, 这样力控软件就跟PLC设备进行了关联, 现场的数据可以实时在监控画面显示, 并可对设备进行远程开启和停止。
4 系统改进
图3设计的是真空泵间歇型抽鱼, 也就是当排鱼时真空泵是向旁通电磁阀抽气, 等排鱼结束后继续向吸鱼桶抽气, 中间不是连续捕鱼。为了提高捕鱼效率, 可以设计两个吸鱼桶装置, 如图4所示。当吸鱼桶1排鱼时, 真空泵向吸鱼桶2抽气, 当吸鱼桶1排鱼结束后真空泵转向桶1抽气, 此时吸鱼桶2开始排鱼, 如此循环往复, 直到捕鱼工作结束。
5 结语
基于力控组态软件的真空泵吸鱼装置极为方便的提高了工作效率和控制质量, 通过对深水网箱的捕鱼研究, 采用方便、实用的力控组态, 更直观的显示了自动捕鱼控制的全过程, 更好的完成了监控系统。
参考文献
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