李大昊

(北京杰利陽能源設(shè)備制造有限公司，北京 密云 101500)

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)覆蓋的逐漸普及，工業(yè)生產(chǎn)工程中遠程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用變得越來越重要?；?G網(wǎng)絡(luò)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)受到企業(yè)管理者的高度認識，將傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)成為監(jiān)控技術(shù)的重點方向。隨著國內(nèi)天然氣工業(yè)的迅速發(fā)展，作為天然氣生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備，對井口車載壓縮機組(以下簡稱壓縮機組)的需求越來越多，為了減少因壓縮機組故障而造成的損失，提高它的可靠性，給壓縮機組搭建一套可靠的遠程監(jiān)控平臺是非常重要的。

2 設(shè)計背景

傳統(tǒng)的壓縮機組監(jiān)控系統(tǒng)主要是由PLC與觸摸屏組成，壓縮機組的運行狀態(tài)、運行參數(shù)以及報警等信息都顯示在現(xiàn)場的觸摸屏上?，F(xiàn)場人員需要對壓縮機組定時巡檢，觀察壓縮機組的運行狀態(tài)，并對壓縮機組的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、報警等信息進行記錄。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)存在地點單一、范圍局限，面對范圍大、跨區(qū)域的設(shè)備不能進行同時監(jiān)控，壓縮機組的管理人員以及工程師不能實時了解壓縮機組的運行狀況、運行參數(shù)以及報警信息等。對壓縮機組的后期維護保養(yǎng)增加了不必要的成本。

遠程監(jiān)控平臺通過傳統(tǒng)的PLC監(jiān)控系統(tǒng)與GRM523YW遠程模塊相結(jié)合，并通過4G網(wǎng)絡(luò)對壓縮機組的各種運行參數(shù)報警信息等進行遠程實時監(jiān)控、記錄與控制，突破了范圍大、跨區(qū)域不能進行同時監(jiān)控的限制，降低維護成本，實現(xiàn)對壓縮機組的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控以及信息自動定時記錄等功能，通過遠程監(jiān)控平臺管理人員與工程師不必到現(xiàn)場就可以對壓縮機組進行系統(tǒng)監(jiān)控和故障診斷，實現(xiàn)異地資源共享，提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約成本。對壓縮機組的后期維護保養(yǎng)與管理有著重要的意義。

3 遠程監(jiān)控平臺的設(shè)計

3.1 傳統(tǒng)PLC監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)PLC監(jiān)控系統(tǒng)如圖1顯示(黑色部分)，儀表數(shù)據(jù)、壓縮機數(shù)據(jù)、發(fā)動機數(shù)據(jù)的參數(shù)采集完成后傳給PLC，采集的數(shù)據(jù)在PLC內(nèi)部處理完成后在傳到觸摸屏上進行集中顯示，設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控以及參數(shù)記錄等工作都必須現(xiàn)場完成，這種傳統(tǒng)的PLC監(jiān)控系統(tǒng)地點單一、范圍局限，面對范圍大、跨區(qū)域的縮機機組不能同時監(jiān)控，管理人員以及工程師不能實時了解設(shè)備實時的運行狀況以及運行參數(shù)。在現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障時不能及時高效的了解現(xiàn)場情況，更無法快速的給出處理意見。

3.2 遠程監(jiān)控平臺

從圖1中可以看出，壓縮機遠程監(jiān)控平臺是基于傳統(tǒng)的PLC監(jiān)控系統(tǒng)與GRM532YW遠程通訊模塊相結(jié)合而構(gòu)成的。傳統(tǒng)的PLC監(jiān)控系統(tǒng)把壓縮機組實時的運行狀態(tài)以及運行參數(shù)等信息通過GRM532YW遠程通訊模塊傳到巨控云監(jiān)控服務(wù)器，然后我們的管理人員以及工程師可以通過電腦或者手機登錄巨控云監(jiān)控服務(wù)器，對壓縮機組的運行狀態(tài)以及運行參數(shù)等信息進行實時監(jiān)控，通過遠程監(jiān)控平臺對壓縮機組的實時監(jiān)控，我們的管理人員與工程師在不到現(xiàn)場的情況下就可以對壓縮機組的故障做出預(yù)判以及在現(xiàn)場壓縮機組出現(xiàn)故障時能快速分析并給出處理意見，對壓縮機組故障的處理更加快捷、高效，對后期的維護管理有著重要的意義。

圖1 遠程監(jiān)控平臺總體結(jié)構(gòu)

GRM532YW遠程通訊模塊采用的是一種非透傳模式的4G遠程監(jiān)控，消除了傳統(tǒng)的透傳模式的各種缺點，無需搭建中心服務(wù)器以及其他的硬件設(shè)備，就可以實現(xiàn)4G遠程監(jiān)控，并且響應(yīng)速度塊，擴展性好。

4 GRM523YW配置

4.1 關(guān)聯(lián)變量

運行GRM500 開發(fā)系統(tǒng)GRM Developer，新建工程，選擇遠程通訊模塊的設(shè)備型號GRM523YW; 設(shè)置GRM523YW與下位機PLC通訊協(xié)議為標準的Ethernet IP_ ControlLoglx通訊協(xié)議，創(chuàng)建設(shè)備名稱并設(shè)置與之相連的下位機PLC的通訊地址、從機號、網(wǎng)絡(luò)端口等信息。

通訊協(xié)議建立完成以后，在GRM Developer中建立相應(yīng)的溫度、壓力、振動、轉(zhuǎn)速等壓縮機組的相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)壓縮機組PLC中各參數(shù)的類型以及地址與GRM Developer建立的變量關(guān)聯(lián)好，針對每個變量，設(shè)計好變量的屬性以及Web屬性。

巨控組態(tài)配置完成以后下載到GRM523YW模塊中，即可通過巨控云監(jiān)控服務(wù)器實現(xiàn)對壓縮機組參數(shù)的網(wǎng)頁管理與手機管理。

4.2 監(jiān)控界面配置

監(jiān)控界面管理設(shè)計有“參數(shù)顯示”、“報警顯示”、“參數(shù)設(shè)置”、“硬件參數(shù)”、“壓力實時曲線”、“進排氣溫度實時曲線”、“軸瓦溫度實時曲線”、“其他變量實時曲線”、“地圖”、“報警短信”、“歷史數(shù)據(jù)表”等11個界面，通過這些界面我們可以監(jiān)控車載壓縮機組各儀表的運行狀態(tài)、運行參數(shù)、實時的曲線變化、硬件參數(shù)、地理位置、報警信息以及歷史數(shù)據(jù)報表的下載與存儲，圖2以手機界面的參數(shù)顯示、參數(shù)設(shè)置以及歷史數(shù)據(jù)表來展示。

圖2 手機界面部分配置展示

5 總結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，基于4G模式的遠程監(jiān)控平臺改變了傳統(tǒng)的PLC監(jiān)控方式，將瀏覽器以及手機作為人機界面，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場自動化設(shè)備的異地監(jiān)控與維護，合理地利用了設(shè)備廠商、維護工程師和現(xiàn)場資源，有效地提高了工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備運行能力，大大降低了故障發(fā)生率和維修時間，極大程度地保障了正常生產(chǎn)。為工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的安全、有效、節(jié)能的運行提供了有利的保障。同時，隨著互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代的到來，把設(shè)備監(jiān)控提高到了一個新的高度，即建立了工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場、維護工程師和客戶之前的高效信息溝通橋梁，將三者緊密的結(jié)合在一起，工程師還可以通過不斷的積累現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控和故障診斷的經(jīng)驗，為完善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的功能、改進制造工藝和設(shè)計新產(chǎn)品提供有力依據(jù)，具有極高的使用價值和戰(zhàn)略意義。