計算機畢業論文-計算機網絡系統在制堿工業中的應用
時間：2022-06-07 04:47:00
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【摘要】目前,一些大型化工企業,生產過程采用計算機控制,實現了生產過程的自動化,但是往往忽視了企業的自動化管理。本文所介紹的個人計算機網絡管理(PCNM)系統,既可以方便地與過程控制計算機相互交換信息,又可以同企業內部原有的計算機網絡連接,形成計算機一體化的生產系統,實現了工廠的計算機控制與信息管理一體化。
一、概述
純堿是基本化學工業中產量最大的產品,是用途十分廣泛的工業原料,在國民經濟中占有非常重要的地位。隨著我國國民經濟的飛速發展,對純堿的需求量不斷增大,為了滿足市場需求,除了擴大生產規模外,還必須進一步發掘生產潛力。
山東濰坊純堿廠是一個新建廠,設備先進,但純堿生產大部分還是人工操作,落后的操作方法已不能適應生產發展的需要。為了解決先進設備與落后操作的矛盾,穩定生產,提高原料利用率,降低能耗,增加產量,堿廠從美國霍尼韋爾公司引進具有先進水平的TDC-3000集散型控制系統,并用于制堿生產的心臟工序——重堿碳化工段,以實現工業生產的全局控制。
工業生產的全局控制包含著兩層意義,一是指生產過程的自動化,二是指企業管理的自動化。生產過程的自動化指的是生產過程采用計算機控制,用計算機自動調節各生產要素,做到產品的高產、優質與低耗。企業自動化管理指的是調度、經營與決策的自動化,就是把當前生產的全部信息匯總起來,使管理決策者能夠對全廠的生產、經營進行整體安排與調度,以期取得全廠各部門生產活動的協調進行,達到整體效益的最佳工業過程。全局控制系統可分為以下4級:
1.直接控制級過程控制計算機直接與現場各類裝置(如變送器、執行器、記錄儀表等)相連,對所連接的裝置實施監測、控制,同時它還向上與第二級的計算機相連,接收上層的過程管理信息,并向上傳送裝置的特性數據和采集的實時數據;
2.過程管理級過程管理計算機(主要有監控計算機、操作站、工程師站等)綜合監視過程各站的所有信息,集中顯示操作,控制回路組態和參數修改,優化過程處理等;
3.生產管理級管理計算機根據生產過程的特點與需要,協調各單元級的參數設定,是生產過程的總體協調員和控制器;
4.經營管理級與辦公室自動化連接起來,擔負起全廠的總體協調管理,包括各類經營活動、人事管理等。
上位機系統在整個控制系統中屬于第三級(生產管理級),它既可以方便地與過程管理計算機相互交換信息,又可以同廠內現有的計算機網絡連接,形成計算機一體化生產系統,實現工廠的信息管理一體化。
二、系統目標
由于純堿生產是人工操作,生產數據全部由手工記錄,數據錯綜復雜,誤差較大,給管理人員協調各部門生產、優化控制過程造成很大困難。為了使堿廠在運行工況、設備狀態、故障處理等方面都處在合理、優化的狀態,合理的生產運行和經營管理已越來越顯得重要,而現有的管理水平離一個現代化企業所要求的目標還相差很遠。針對這種狀況,確定了本系統的目標為:
1.利用TDC-3000系統提供的計算機網絡接口(CG),上位機可以通過網絡服務器實時采集現場數據;也可以讀取存貯在TDC-3000系統歷史模件上的歷史數據。上位機將采集到的數據進行加工、處理、分類后,再把它們存放到上位機的碳化塔生產歷史數據庫中。此數據庫可以保存一年以上的生產數據。管理人員可以通過上位機提供的查詢手段,調出所需要的歷史數據。上位機自動生成碳化塔生產的班報表、日報表等,避免因手工記錄出現的數據誤差較大的現象,大大提高碳化塔生產的科學管理水平。
2.本系統局域網采用的是五用戶以太網,即系統可以同時連接5臺上位機,而每臺上位機都可以對歷史數據庫中的數據進行操作,實現數據共享。另一方面本網絡系統可以與廠內現有管理信息系統相連,從而將全廠的科學化管理提高到一個新水平。
三、PCNM網絡系統
PCNM是一個將LCN網(局部控制網)和相關過程信息送到用戶的個人計算機的軟硬件系統。PCNM使用了最新的LAN(局域網)操作系統、關系數據庫技術和圖形用戶界面,使用戶可以在自己的計算機上很容易地得到所需的數據(見圖1)。圖中虛線內為本系統配置。圖1PCNM結構圖AM——應用模件US——萬能工作站PCNM系統由TDC-3000的計算機接口(CG)和PCNM服務器組成。通過HDLCLAPB高速數據通訊板,LCN網的數據可以從CG傳送到PCNM服務器,這些數據包括實時瞬時值或存貯在歷史模件(HM)上的歷史數據。
PCNM服務器是一臺基于網絡和數據庫服務器的高性能計算機。它使用了最新的MSLANManager網絡操作系統,可以廣泛地連接多種類型計算機和LAN網絡服務器,其中包括DOS和OS/2個人計算機工作站。
SQL服務器是一個工業標準數據庫工具,用于存貯PCNM服務器的實時數據和系統配置數據,SQL服務器為共享LCN網和子系統的數據提供了一個既靈活又安全的平臺。
對于LAN工作站,PCNM支持圖形顯示接口(GDI)和高級語言應用程序接口(HLLAPI)子程序庫。GDI是一個允許用戶編制自己流程圖的圖形軟件包,流程圖中可以顯示PCNM服務器和LCN網上的數據。HLLAPI子程序庫,可以使用戶的應用程序存取PCNM服務器的數據庫和LCN網中的歷史數據。
PCNM提供的網絡連接選擇包括:遠程數據存取服務功能,NetWare連接和TCP/IP協議支持。遠程數據存取服務功能可以使用戶通過一個9600波特率的調制解調器,連接到PCNM服務器上。NetWare連接允許一個DOS工作站訪問PCNM服務器和與之相連的其它網絡服務器。TCP/IP協議支持,可以使用戶的工作站連接到UNIX系統或其它支持TCP/IP協議的系統中。