安徽京准 | PLC时钟同步（NTP网络时间服务器）的重要性

安徽京准 | PLC时钟同步（NTP网络时间服务器）的重要性

安徽京准 | PLC时钟同步（NTP网络时间服务器）的重要性

对厂务生产的工艺流程、运行维护、供耗输出等关键生产执行指标数据，进行以PLC/OPC数据采集、HMI人机接口和SCADA远程图控以及移动终端现场作业四项技术为基础的远程实时组态采集监控，从而实现对生产数据流的管理。
实现数据显示、远程控制、故障报警、数据归档、分析报表等五项主要功能。
a.显示: 包括对实时生产数据的分层分系统区域选择和单系统按工艺流进行设备监控，同时监控显示应支持分屏和多线程展示。
b.控制：包括对水泵、冰机、风机、空调箱等设备的远程启停，调速，设置系统运行的重要 参数和工作模式等。
c. 报警：包括对实时生产数据变量按照报警阀值规则进行监测，提供UI和声光报警，并制作打印相关报警文档记录。
d．归档：包括对实时生产数据全部进行归档，能够对主要设备进行历史记录和趋势图形的查询展示，并能够对历史记录进行周期存储。
e. 分析: 包括对水、电、风、气等部分的能耗管理，生成报表。

三、系统特点：
1、整个系统控制分散，系统由两期厂房组成，距离300多米，同时厂房分成4层，覆盖距离远。
2、采集的数据量大，涉及到十几个系统，包括高压系统、低压TM1-TM6系统、CDA系统、HE气系统、排气系统、空调系统、PCW系统、冰水系统、百级无尘室系统等，信息点达到了4000多个。
3、数据涉及的通讯协议种类多，包括Modbus协议、自由口协议、OPC协议。同时还有硬接点，单独的模拟量数据采集，局部的PLC控制器接入等，因此需要的采集方式多样。
4、数据实时性和稳定性要求高。晶体在生长过程中对环境的要求很高，温度、压力、水质等指标的过低过高都会导致晶体破坏。而这些因素跟其他系统的运行状况是密切相关的，及时地发现问题，解决问题可以有效避免这些损失。

四、解决方案：
根据现场的情况，采用上位WINCC7.0监控软件，光纤环网通讯，下位机多种方式采集现场数据，水系统通过OPC服务传输，仪表和其他能够提供RS485接口的设备通过腾控可编程网关TG900P采集数据。其他分布式终端设备通过PLC及其远程IO模块采集数据。
本监控系统采用分层分布式结构，即设备层，通讯层与监控层，拓扑图如下所示：

设备层：
①电气系统仪表：高压、低压、变压器、发电机、UPS五类配电区域的仪表数量较多，且只有RS485通讯接口，不能直接接入网络。此处采用北京腾控科技的网关TG900P对仪表数据集中管理，然后通过网口（MODBUS TCP）将数据传输到环网中。TG900P有3个串口，每个串口可连接32个仪表，为了保证数据传输速率，现场实际连接都没有超过6个。
②PLC控制器：干燥机、制氮机、污水处理站以及纯水处理站都由现场PLC控制。
③OPC服务：以空调、PCW、冷却水、冰水、热水、RO水与DI水等为主要对象的暖通系统，由27个DDC控制器单独控制，并在暖通机房有监控触摸屏，这些数据再通过以太网OPC服务传输到到监控室。
④零散IO数据：针对特气仪表检测值、排风排气系统分布状态，采用分布式扩展终端，通过PLC模块采集传输数据，分布的IO模块使用腾控科技SDP模块通讯。腾控科技SDP模块是工业级高性能PROFIBUS-DP从站，集DP接口与I/O与一体。
通讯层：
光纤环网通过交换机把分散在现场各机柜中的采集设备集中采集，同时远传至监控层，完成设备层和监控层之间的数据交互。
网关采集设备TG900P将Modbus总线数据转化成以太网传输，分散的IO模块数据传输至PLC，光电收发器将OPC服务器连接至交换机。
监控层：
中央监控计算机含操作员站及工程师站2个工作站，两站间互为热备冗余，支持多线程操作，含1个VGA输出接口(用于外部大屏幕分屏展示)。中央监控计算机基于以太网联网，通过人机界面下达各种调度指令和工艺参数设定，并能够把现场采集的实时工况和工艺参数数据，处理制作成生产管理报表、故障实时报表和设备运行历史变化趋势曲线等。

审核编辑 黄宇