本實用新型涉及一種基于ICMMS架構的分布式智能控制系統,具體的是建立在ICMMS系統架構上,將分布式計算的思想和現場總線技術相融合,同時運用人工智能、計算機技術、智能控制、神經網絡、專家 診斷系統、自適應控制等技術,構成分布式智能控制系統,本實用新型可廣泛地應用于化工、發電、冶煉、石化和建材等領域的控制部分。
背景技術:
分布式智能控制系統是21世紀的新型控制系統。隨著自動化技術的發展,工業企業控制系統從20世紀80年代的集散式控制系統(DCS)、90年代的現場總線控制系統(FCS),直到智能控制-維護-管理集成系統(ICMMS)。傳統的控制系統由分離的控制、維護和管理系統組成,通過人工進行監控,效率低,響應慢。
技術實現要素:
本實用新型的目的是針對上述的不足,而提出的一種基于智能控制-維護-管理集成系統(ICMMS)構架,將原本獨立的系統,以及分離的各個功能進行整合,并實施自動控制,節能環保的分布式智能控制系統。
本實用新型的技術解決方案是:分布式智能控制系統是智能數據采集及分析系統將采集和處理運行的參數發送到智能自動診斷系統進行處理,處理方案發送到智能控制系統執行,同時發送給智能管理系統記錄分析,智能管理系統將最優運行方案發送到智能控制系統,并接收智能控制系統的運行狀態反饋,同時將系統狀態反饋到企業ERP管理系統。
本實用新型的技術解決方案中所述的智能自動診斷系統是由一套服務器、存儲器和外設設備組成,存儲器存儲既有案例并記錄現有系統的運行數據;服務器裝載有特定算法,按照流程處理數據,其中服務器數據接口模塊把受控系統的實時狀態參數發送給專家分析模塊和專家知識模塊,參數同時存入歷史數據模塊,專家分析模塊處理并將結果傳遞給解釋處理模塊進行數據可視化處理,對外數據輸出模塊進行結果輸出。
本實用新型的技術解決方案中所述的智能控制系統是一套上位機和執行機構、PLC緊急報警/停機測控系統、現場儀表監控系統和綜合保護系統組成的受控對象,共同作用組成執行和保護機構,由上位機監控整個系統的運行。
本實用新型的技術解決方案中所述的智能數據采集及分析系統是一套上位機和執行機構、PLC 緊急報警/停機測控系統、現場儀表監控系統和綜合保護系統組成的傳感系統,共同作用組成運行參數采集機構。
本實用新型的技術解決方案中所述的智能管理系統是一套服務器及外設設備組成,服務器內置定制開發的功能模塊,包含系統基本設置、系統設備管理、計量設備管理、數據報表生成和能耗分類查詢,共同組成整個系統的管理機構。
本實用新型的分布式智能控制系統是基于智能控制-維護-管理集成系統ICMMS構架的分布式智能控制系統;ICMMS主要就是針對工業企業中控制、維護、管理三個技術領域,運用FCS現場總線技術將現場智能執行設備及智能傳感器連接起來,運用人工智能、計算機技術、智能控制、神經網絡、專家診斷系統、自適應控制等技術,同時綜合運用自動化技術、信息技術及管理技術,將控制、維護、管理這三個技術領域集成到一個系統中,形成一個有機整體,從而優化了控制系統,降低用戶投資及維護成本。
本實用新型的智能控制系統負責系統中執行機構的運行控制,智能數據采集及分析系統負責系統中溫度、壓力、流量、振動、電流、電壓等數據信號采集,同時分析處理數據,保證其反饋數據真實、實時、連續、誤差可控制性,所有物理量數據均轉化為數字信號,智能自動診斷系統對數據采集及分析系統傳遞來的數據,進行診斷分析,如出現故障,給出解決方案。智能管理系統進行運營管理,對各項數據分析匯總,計算出機組最佳運行方案,自動下達到控制系統并接受反饋信號,同時自動生成各種數據報表,通過網絡與企業ERP管理系統連接,實時反饋給企業管理人員。
附圖說明
圖1是本實用新型的系統框架圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型的分布式智能控制系統1由四部分組成,該四部分包括智能自動診斷系統2、智能控制系統3、智能數據采集及分析系統4和智能管理系統5;智能數據采集及分析系統4采集和處理運行參數,然后將采集和處理運行參數發送到智能自動診斷系統2進行處理,給出處理方案;該處理方案發送到智能控制系統3執行,同時該處理方案還發送給智能管理系統5進行記錄分析,得出最優運行方案;智能管理系統5將最優運行方案發送到智能控制系統3,智能管理系統5并接收智能控制系統3的運行狀態反饋,同時智能管理系統5將系統狀態反饋到企業ERP管理系統;智能自動診斷系統2包括專家分析模塊和專家知識模塊、歷史數據模塊、解釋處理模塊、對外數據接口模塊、數據接口模塊;智能自動診斷系統2是數據接口模塊把受控系統的實時狀態參數發送給專家分析模塊和專家知識模塊,參數同時存入歷史數據模塊,專家分析模塊處理并將結果傳遞給解釋處理模塊進行數據可視化處理,對外數據輸出模塊進行結果輸出;智能控制系統3是包含執行機構、PLC緊急報警/停機測控系統、現場儀表監控系統和綜合保護系統受控對象,共同作用組成執行和保護機構;智能數據采集及分析系統4是包含執行機構、PLC緊急報警/停機測控系統、現場儀表監控系統和綜合保護系統的傳感系統,共同作用組成運行參數采集機構;智能管理系統5是包含系統基本設置、系統設備管理、計量設備管理、數據報表生成和能耗分類查詢功能模塊,共同組成整個系統的管理機構。
本實用新型的四大系統是基于專用的工業控制機和后臺服務器,其中固化了定制的處理程序,彼此之間通過工業以太網連接組網,處理程序可以針對不同的應用場所,如汽輪發電機發電組等,配置定制化控制策略。在系統啟動之后,智能控制系統將預設的電壓、電流和開關參數發送給執行機構、綜合保護系統等部分,開始啟動控制,受控設備如汽輪機發電機組中的汽輪機、發電機、電動機、閥門、開關等開始運行。受控設備上安裝有大量的溫度、壓力、流量、速度、振動、電流、電壓等傳感器,智能數據采集及分析系統4從傳感器采集大量的狀態信息并轉換為數字信號,智能分析分系統進行數據分析,保證反饋數據真實、實時、連續、誤差可控,防止錯誤信號影響系統運行,處理后的數字信號通過工業以太網傳遞到智能自動診斷系統2。智能自動診斷系統2的接口模塊把受控系統的實時狀態參數發送給專家分析模塊和專家知識模塊,參數同時存入歷史數據模塊,專家分析模塊進行診斷分析,繪制數據曲線,預判數據趨勢,防范故障發生;對于出現的錯誤趨勢或故障,給出解決方案,并將結果傳遞給解釋模塊進行數據可視化處理,對外數據輸出模塊進行結果輸出。解決方案發送到智能控制系統3執行,并同時發送到智能管理系統5分析記錄,計算出最優運行方案。智能管理系統5在后臺進行運營管理,對各種數據分析匯總,計算出系統最佳運行方案,自動下達到控制系統,并生成各種數據報表,通過網絡與企業ERP管理系統連接,實時反饋給企業管理人員。由此組成分布式智能控制系統。