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弱電智能化系統(tǒng)在制造業(yè)廠房當中的應用(1)

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 當前,人們普遍談論的建筑智能化,主要是指民用建筑,如高層辦公樓、綜合樓、商住樓及建筑群,此外住宅小區(qū)智能化也是熱點之一。實際上,工業(yè)建筑,特別是研究生產高新技術產品的現(xiàn)代化工廠和實驗室,其智能化系統(tǒng)應用是相當廣泛的,而且工業(yè)自動化已有相當歷史。民用建筑與工業(yè)建筑的智能化技術有相同相似之處。當然,由于工業(yè)建筑的許多功能要求與民用建筑不同,因此其智能化系統(tǒng)也有其相應的設計特點。工業(yè)建筑的范圍很廣,要求各不相同,本文僅就制造業(yè)工廠與民用建筑在智能化方面不同之處進行闡述,相同之處不在此敘述。

  一、智能化的定位(一)制造業(yè)工廠的基本特點制造業(yè)工廠一般都是由生產廠房及支持區(qū)、動力廠房、倉庫(含化學品庫)、辦公樓(辦公區(qū))、廢水廢物處理區(qū)、室外罐區(qū),有的還有生活區(qū)等組成的現(xiàn)代化大型工廠,其主要特點是:1.有很多貴重的精密儀器和設備,廠房造價昂貴,十幾億、幾十億甚至上百億。

  2.對生產環(huán)境有嚴格要求,因此有相當一部分為潔凈廠房。

  3.對生產原材料要求嚴格,一部分由工廠自己生產,因此自動化程度要求高。

  4.因生產需要,要使用各種可燃氣體(蒸汽)、有毒氣體,有腐蝕性的液體。

  (二)智能化系統(tǒng)的定位民用建筑智能化是向人們提供一個安全、舒適、方便、高效的生活和工作環(huán)境的重要技術措施之一。

  工廠是生產產品的,如何達到生產產品所需的環(huán)境要求,符合要求的原材料及動力條件,以及工廠安全和、高效、可靠、經濟的運行,以確保產品的成品率和產品的可靠性、長壽命及達到設計的產量,則是建設者們追求的目標。作為滿足這些功能、技術要求的重要措施之一的智能化系統(tǒng),就必須是成熟的、實用的、可靠的及先進的技術和產品,這是所指的先進,主要不是指新技術,而是指開放性、可擴展性、可升級及兼容性。

  另外,由于產品都有其生命周期,而工廠的建設期較短。因此那種功能齊全,看起來技術先進而還需要研究實驗的設計是不能應用于此類建筑的。

  二、智能化系統(tǒng)總體方案的確定智能化系統(tǒng)的總體方案實際上涉及到系統(tǒng)集成及總體結構,關系到方案的進一步設計、實施,涉及到智能化系統(tǒng)能否達到要求的功能及技術指標,符合建設周期及投資額要求。因此確定適合于工程項目的總體方案是設計者需要認真對待的。

 ?。ㄒ唬追N方案的比較1.各子系統(tǒng)內部集成通訊網絡系統(tǒng)CNS、辦公自動化系統(tǒng)OAS、建筑設備自動化系統(tǒng)BAS、消防自動化系統(tǒng)FAS、安全防范系統(tǒng)SAS以及制造業(yè)工廠廠房特有的有害物質檢測系統(tǒng)HPM(Hazardons Production Material)各子系統(tǒng)內部有集成,但上述系統(tǒng)之間沒有集成。這種方案雖然各系統(tǒng)都能很好的完成相應的工作,但對于現(xiàn)代化工廠的整體管理不利,因此不宜采用。

  2.建筑智能管理系統(tǒng)IBMS這是將CNS、OAS、BAS、FAS、SAS及HPM通過高速網絡進行統(tǒng)一集成,由一體化集成管理系統(tǒng)實現(xiàn)對整個工廠的綜合智能管理。在某些項目雖然有運用實例,但是對于制造業(yè)工廠這種大型工廠來說,需要監(jiān)測控制的點數(shù)相當龐大而且十分重要。另外,雖然工廠也有原材料、設備、產品的物流管理,有財務、人事、設計等辦公自動化需要,有語音、數(shù)據(jù)、會議系統(tǒng)等方面需求,但這些與確保全廠高效、安全、可靠的生產產品沒有太大的必然聯(lián)系,因此進行一體化集成在目前來說不是最佳選擇。

  3.建筑設備綜合管理系統(tǒng)BMS (或工廠管理控制系統(tǒng)FMCS—Facility Management And Control System)

  消防自動化系統(tǒng)FAS是直接關系到避免和減少因火災面造成的人身和財產損失的系統(tǒng),有特殊重要的位置,另外,因為中國國情的原因,需要作為獨立的子系統(tǒng),而且要有專門人員24小時值班。HPM系統(tǒng)是僅次于FAS系統(tǒng)的重要系統(tǒng),也需要作為一個子系統(tǒng)是適宜的。

  FAS系統(tǒng)、HPM系統(tǒng)、SAS系統(tǒng)及建筑設備自動化系統(tǒng)BAS之間,都有許多聯(lián)運要求,需要實現(xiàn)對設備的分布控制和集中監(jiān)視管理,以便更好的協(xié)調工作,提高設備運行效率和提高節(jié)能效果,因此有必要把FAS、HPM、SAS及BAS集成起來,這就形成了BMS系統(tǒng)。對于制造業(yè)工廠來說,在目前階段,BMS系統(tǒng)是較好的選擇。

  至于工廠需要的各種生產經營管理、辦公自動化及各種通信,可以另外建立通信網絡系統(tǒng)CNS、辦公自動化系統(tǒng)OAS.需要而且條件成熟時與BMS一起集成為IBMS.(二)BMS(FMCS)設計中的幾個問題1.系統(tǒng)構成主干網為采用TCP/IP協(xié)議,符合IEEE802.3標準的以太網或FDDI,滿足10/100Mbps;根據(jù)情況現(xiàn)場總線采用10Mbps以太網、Profibus總線、LonWork總線等。

  應配備與工程相適應的BMS集成管理系統(tǒng)。

  通常情況下,主干網可通過路由器與公司上級管理層MIS網絡相連,以便管理層了解情況。

  消防自動化系統(tǒng)FAS、安全防范系統(tǒng)SAS及有害物質檢測控制系統(tǒng)HPM的主機均有與BMS集成的接口,并保證與中央管理機的可靠通信。

  2.幾個監(jiān)控中心位置的確定監(jiān)控中心設置在負荷中心,方便管理及符合相關的規(guī)范是確定位置的基本原則。制造業(yè)工廠經過統(tǒng)一規(guī)劃,智能化系統(tǒng)的幾個控制中心的設備常常不能集中在一個中央監(jiān)控室內。BMS管理中心通常設在動力機房內,BAS的中央站通常與BMS管理中心合用,消防總控制室可以設在主廠房一層主入口,安防總控制室可以設置在廠區(qū)的主入口門衛(wèi)室,或與消防總控制室合用。

  除各子系統(tǒng)的總控制室外,F(xiàn)AS、HPM、SAS的分控制室及BAS的分站應合用,方便管理及電源等設備的配置。

  3.BMS的布線系統(tǒng)雖然計算機網絡中使用的光纜和8芯的雙絞線可以應用于BMS系統(tǒng),但是工業(yè)用雙絞線,根據(jù)不同的現(xiàn)場情況通常使用多種雙絞線,如屏蔽的、非屏蔽的、防腐蝕的、低煙少鹵的等。另外電纜芯數(shù)也是根據(jù)連接的設備不同而不同,并非都要使用光纜或8芯的雙絞線。另外,雖然產品會不斷變化,但是為其提供工業(yè)生產的環(huán)境條件和動力條件變化并不大(生產線用自動控制系統(tǒng)一般由廠家另行配置),因此不需要然辦公樓那樣用統(tǒng)一的布線來滿足信息終端的變化。此外,BMS布線系統(tǒng)的路由不同。再有,F(xiàn)AS、HPM及SAS系統(tǒng)的線纜需要單獨敷設,因此BMS系統(tǒng)單獨布線為好,而不與CNS、OAS統(tǒng)一為一套布線系統(tǒng)。

  當然對于工廠的智能化系統(tǒng)的所有布線的路由和維護空間應進行綜合考慮,統(tǒng)一規(guī)劃,并與其它專業(yè)管線協(xié)調。

  三、建筑設備自動化系統(tǒng)BAS民用建筑中的BAS系統(tǒng)通常是針對舒適性空調、給水排水系統(tǒng)、冷熱源、電力、照明及電梯等設備的監(jiān)控。對于制造業(yè)類工廠來說,除上述系統(tǒng)外,由于生產的需要,增加了許多內容,如凈化空調系統(tǒng)、結凈區(qū)風機高效過濾器系統(tǒng),各種氣體系統(tǒng)、各種工業(yè)用水系統(tǒng)、工藝冷卻水系統(tǒng)、各種排風系統(tǒng)(如工藝排風、洗滌排風、有機溶劑排風等)、工業(yè)廢水、廢氣處理系統(tǒng)等。

  根據(jù)項目具體情況確定是否全部子系統(tǒng)受中央站的監(jiān)控。

  有許多成熟可靠的技術和產品用于上述的BAS系統(tǒng)。盡管各廠家的產品不盡相同,但基本上都是由DDC、PLC、工業(yè)控制機、網絡控制器、各種模塊及設備構成。目前,這種采用分散控制集中管理的集散系統(tǒng),可靠性高、經濟、靈活、易于擴展。而全分布控制系統(tǒng)還有許多工作要做。

發(fā)布:2007-07-30 11:19    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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