綜合布線系統(tǒng)在工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用
2019-11-03 10:05:26
供稿：網(wǎng)友
中國石化工程建設(shè)公司 業(yè)治琦 摘要：描述工業(yè)企業(yè)信息管理系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)兩個互連網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以及三種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
關(guān)鍵詞：企業(yè)局域網(wǎng) 子系統(tǒng)集成
一、概述
二、子系統(tǒng)集成
工業(yè)企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)包括MIS、DCS和CS組成，為此，有必要對其基本功能簡單描述： 1信息管理系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集、主計算機(jī)與配套設(shè)備、工作站、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成。此外，還相應(yīng)配置不同功能服務(wù)器，外涉設(shè)備(光盤機(jī)、磁帶機(jī)、激光打印機(jī)、繪圖儀和PC機(jī)等)。這個系統(tǒng)由人、機(jī)進(jìn)行信息采集、存儲、加工處理，提供高、中級管理人員對企業(yè)的生產(chǎn)計劃、技術(shù)發(fā)展、市場營運(yùn)與分析等進(jìn)行控制和決策的手段和利用信息控制企業(yè)行為，MIS具有以下功能：
·能及時、全面地提供數(shù)據(jù)和信息
·向各層次及職能部門提供行政、人事、財務(wù)、技術(shù)、生產(chǎn)、儲運(yùn)、銷售等實時數(shù)據(jù)和信息。
·采用統(tǒng)一信息格式，簡化各種統(tǒng)計和分析工作，規(guī)范文件報表，實現(xiàn)無紙傳遞。
·提供信息資源共享。
2集散控制系統(tǒng)(DCS)
本系統(tǒng)又稱為分散控制系統(tǒng)，主要功能如下：
·控制系統(tǒng)分散化，一個卡件控制幾個回路，使故障危險性分散，不因一個卡件失效波及整個系統(tǒng)。
·數(shù)據(jù)信息管理集中化，生產(chǎn)裝置的各種信息通過網(wǎng)絡(luò)集中到控制室，集中顯示操作。
DCS廣泛用于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)部門，進(jìn)行在線過程控制，系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件部分主要由現(xiàn)場控制站、操作顯示站和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。軟件部分包括系統(tǒng)軟件、組態(tài)軟件、控制軟件、操作軟件、應(yīng)用軟件和通信軟件。
DCS內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)多采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，局部采用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用IEEE802.3和IEEE802.5協(xié)議和IEEE802.4令牌傳輸協(xié)議。此外，還配套配置可編程邏輯控制器(PLC)，具有邏輯、定時、定序和計數(shù)功能，可進(jìn)行順序控制、批量控制和開關(guān)量聯(lián)鎖控制，與DCS互連作為下位機(jī)。
3通信系統(tǒng)(CS)
工業(yè)企業(yè)的程控數(shù)字交換通信系統(tǒng)具有集中或分級控制，話音與數(shù)據(jù)交換和多媒體寬帶業(yè)務(wù)等多種功能，其網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)通信2B+D、30B+D、ISDN等信息傳輸接口。
三、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
1星形網(wǎng)絡(luò)
MIS主交換器作為中央節(jié)點(diǎn)按放射式鏈路與各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向連接，每個節(jié)點(diǎn)可以是一個接線間下連若干個P.C機(jī)，也可以連接小型計算機(jī)或工作站，每個節(jié)點(diǎn)包含了一個車間(或生產(chǎn)裝置)或者相鄰兩個建筑物，中央節(jié)點(diǎn)具有對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和交換的功能。生產(chǎn)裝置DCS經(jīng)MOD/DEMOD與節(jié)點(diǎn)內(nèi)的HUB相連，完成T/O信息傳輸。
2環(huán)形網(wǎng)絡(luò)
將各個節(jié)點(diǎn)相互連接成一個閉合環(huán)路，節(jié)點(diǎn)上的用戶將所需要傳輸?shù)男畔⒎纸M接入環(huán)內(nèi)，經(jīng)過每個節(jié)點(diǎn)輸入該信息地址碼加以識別，如與本節(jié)點(diǎn)的地址相同，即將信息接收不轉(zhuǎn)發(fā)，若不相同，則予再生放大輸出該信息至下一個節(jié)點(diǎn)，如此不斷重復(fù)直至信息達(dá)到終節(jié)點(diǎn)，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的鏈路一般設(shè)置主環(huán)和副環(huán)，起到熱備份的作用。
3總線形網(wǎng)絡(luò)
設(shè)置一條總線的鏈路，各個節(jié)點(diǎn)經(jīng)電纜連接器跨接在總線上，節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息在總線上沿兩個相反方向以廣播式的傳輸方式進(jìn)行搜索時，所有的節(jié)點(diǎn)均可以同時收到發(fā)送的信息，節(jié)點(diǎn)按其地址碼只接收本節(jié)點(diǎn)的信息。
以上三種類型網(wǎng)絡(luò)可以通過適配器、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等接口將不同牌號的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置或P.C與局域網(wǎng)互連成一個統(tǒng)一的FDDI透明網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到資源共享和數(shù)據(jù)能信分布處理，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議不相同時，HUB需要增加路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，進(jìn)行信息傳輸通信。
四、GCS工程設(shè)計要點(diǎn)
設(shè)計人員在進(jìn)行工程設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)業(yè)主和工程的要求進(jìn)行各階段的有序工作和進(jìn)度控制，主要內(nèi)容如下：
1設(shè)計依據(jù)
·在工程前期的可行性研究報告或初步設(shè)計中，應(yīng)包括GCS設(shè)計內(nèi)容及投資控制，避免漏項。
·根據(jù)工程總體要求，應(yīng)了解近期和發(fā)展規(guī)劃，地區(qū)廣域網(wǎng)(ISDN、CCYV、VOD、WBB、INTNET等)可能的發(fā)展，以確定網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)規(guī)模，可一次規(guī)劃分期實施，避免二次改造。
·對于改、擴(kuò)建項目，應(yīng)了解原有建筑和設(shè)施可以依托的能力加以利用。
·確定設(shè)計采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和地方或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及概(預(yù))算定額。
2設(shè)計分工和進(jìn)度
·明確與主體專業(yè)及公用工程專業(yè)的設(shè)計分工和協(xié)調(diào)工作。
·根據(jù)總體工程的要求，制定本專業(yè)的設(shè)計進(jìn)度。
3初步設(shè)計(基礎(chǔ)設(shè)計)包括以下工作：
·搜集環(huán)境條件；如地區(qū)溫濕度，干擾源和是否有鹽霧、腐蝕等影響。
·進(jìn)行方案比較與優(yōu)化
·選型
根據(jù)系統(tǒng)功能和投資控制，對主要設(shè)備器材的各項技術(shù)指標(biāo)，結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平平等綜合比較。
相似條件下，貨比三家，考核供應(yīng)廠家業(yè)績，包括其質(zhì)量、管理、服務(wù)以及用戶評議等。提供設(shè)計選型推薦意見。
·完成設(shè)計成品，包括設(shè)計說明書，系統(tǒng)圖，纜線路由圖，主要設(shè)備器材表及概算。
4施工圖設(shè)計步驟和內(nèi)容
·制定設(shè)計流程圖，確認(rèn)本專業(yè)相關(guān)專業(yè)設(shè)計條件及進(jìn)度。
·確定工作區(qū)子系統(tǒng)、配線(水平)子系統(tǒng)、干線(垂直)子系統(tǒng)、管理(接線間)子系統(tǒng)以及建筑群子系統(tǒng)的配置和布線。
·協(xié)調(diào)和確認(rèn)與建筑、電氣、空調(diào)等專業(yè)的設(shè)計條件。
·統(tǒng)計纜線長度及插接件。
·完成設(shè)計成品包括：
GCS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖
各層平面布置圖
纜線走向立、剖面示意圖
纜線引入(出)敷設(shè)圖
接線間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備排列配置圖
接線間纜線I/O編號圖
各種安裝大樣圖
接地裝置圖
外部電(光)纜平面配置圖
設(shè)計說明書
設(shè)備材料表
GCS一般包括電(光)纜、對絞接、信息插座、插接件、配線柜及跳線模塊、檢測儀器、專用工具等以及各種安裝材料。
選加設(shè)備一般為：轉(zhuǎn)換器(適配器)、電(光)纜連接器、UPS電源等。
概(預(yù))算：依據(jù)最新價格和定額編制工程概(預(yù))算。
五、幾點(diǎn)體會
1如何對待新技術(shù)的應(yīng)用
GCS在我國的應(yīng)用始于八十年代后期，近十年來在各大、中城市和各行業(yè)部門發(fā)展迅猛，許多外商爭相將網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的一些新技術(shù)新產(chǎn)品投向國內(nèi)市場，目前GCS纜線除了Cat3、Cat5投用且普及率不斷上升外，商家又推出Cat5+、Cat6、Cat7乃至千兆位新技術(shù)，國際標(biāo)準(zhǔn)正在補(bǔ)充修訂，我們的國標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)也在完善，面對這樣的沖浪，設(shè)計人員作為工程的先行官，更為敏感，既要熱情地對待新技術(shù)，同時，更應(yīng)該持慎重態(tài)度，工程設(shè)計應(yīng)該符合技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，實用為主，兼顧發(fā)展等原則，為業(yè)主把好技術(shù)關(guān)，經(jīng)濟(jì)關(guān)，作好參謀，不應(yīng)盲目追求先進(jìn)或片面聽信市場上的誤居，結(jié)合功能和使用要求以及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)的等級。
2智能建筑和GCS的關(guān)系
智能建筑是現(xiàn)代一項熱門課題，特別是對于一些高檔次建筑物需要建立一套綜合計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，集成多功能、多媒體技術(shù)，實現(xiàn)3A，GCS提供了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的全透明傳輸平臺，但是GCS不能包攬智能建筑所有設(shè)計的內(nèi)涵，這是因為有些雖然技術(shù)上可以兼容和復(fù)用，但經(jīng)濟(jì)上不一定合理，故不宜采用，還有一些設(shè)施如消防、安全等受到行業(yè)管理的制約，難以實現(xiàn)，因此，工程設(shè)計中應(yīng)該結(jié)合各種因素來確定系統(tǒng)方案。工業(yè)企業(yè)除了新建的工程外，很多是改、擴(kuò)建項目，特別要注意解決如依托和利用既有設(shè)施的可能性，往往達(dá)不到規(guī)范的要求，如何處理其間的矛盾，則應(yīng)本著保證質(zhì)量的前提下，協(xié)商和增加鋪助措施加以解決。
3工程設(shè)計規(guī)范化
我們在幾項GCS工程設(shè)計中深感設(shè)計規(guī)范化是值得重視的問題，GCS在技術(shù)和結(jié)構(gòu)上具有獨(dú)特的要求，雖然它在傳輸和敷設(shè)方式以及配置等方面與通信纜線有許多相似之處，但是不能單純地用通信系統(tǒng)的概念去理解GCS，因此，在承攬GCS工程的設(shè)計和施工單位和專業(yè)人員也存在資質(zhì)認(rèn)證問題，需要有關(guān)行業(yè)部門制定相應(yīng)地工程設(shè)計規(guī)范化的管理條例。
摘自《通信市場》
