探討GE新華在現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用

彭璠

【摘 ?要】這幾年，工業(yè)電氣自動(dòng)化中的GE新華系統(tǒng)的應(yīng)用和分析在工業(yè)界備關(guān)注。目前，GE新華控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)、分布式處理單元冗余技術(shù)、電源冗余技術(shù)等。為了適應(yīng)工業(yè)電氣自動(dòng)化現(xiàn)代化發(fā)展的環(huán)境，GE新華自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能必須全面，所以GE新華系統(tǒng)具有自動(dòng)化、低風(fēng)險(xiǎn)、強(qiáng)有力的管理、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和靈活控制的優(yōu)勢(shì)，正是由于它的優(yōu)點(diǎn)，GE新華系統(tǒng)廣泛地被企業(yè)使用。所以說(shuō)我們研究的課題非常有意義。首先，總結(jié)GE新華的專(zhuān)業(yè)相關(guān)內(nèi)容，對(duì)GE新華系統(tǒng)的應(yīng)用和結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，其次，結(jié)合其在實(shí)際生活中的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，多方面多角度探討在工業(yè)電氣自動(dòng)化中應(yīng)用GE新華系統(tǒng)，并希望對(duì)這些問(wèn)題的一些個(gè)人見(jiàn)解和理解，能夠?qū)ぷ鲗?shí)踐有所幫助。

【關(guān)鍵詞】GE新華系統(tǒng);工業(yè)電氣自動(dòng)化;應(yīng)用;

[abstract] In recent years，the application and analysis of GE新華 system in industrial electrical automation has attracted much attention in the industry.At present，GE新華 control system uses network redundancy technology，distributed processing unit redundancy technology，power redundancy technology and so on.In order to adapt to the development environment of industrial electrical automation modernization，GE新華 has the leading position of automation control system.It has the advantages of automation，low risk，powerful management，simple structure and flexible control，and is widely used by enterprises because of its advantages.So our research topic is very meaningful.Firstly，it summarizes the relevant professional contents of GE新華，makes a systematic analysis of the application and structure of GE新華 system，It combines experience of life and practice，and explores the application of GE新華 system in industrial electrical automation from many aspects and perspectives.It is hoped that some personal opinions and understandings on these issues will be helpful to work practice.

[keywords] GE新華 system; industrial electrical automation; application;

1 前言

隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展，各種企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，所以企業(yè)想要發(fā)展和生存，對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化的生產(chǎn)要求就必須要提高，GE新華系統(tǒng)的應(yīng)用必須適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。為此，為了指導(dǎo)相關(guān)的工作的開(kāi)發(fā)和實(shí)踐，取得理想的成果，GE新華系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用的有關(guān)的課題有必要進(jìn)行徹底的研究和討論。

2 關(guān)于GE新華的概述

通常，GE新華控制系統(tǒng)包括完全集成系統(tǒng)控制技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)，GE新華網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起到很重要的中樞傳輸?shù)淖饔?。關(guān)于安全，GE新華網(wǎng)絡(luò)非常及時(shí)高效地保障GE新華控制裝置的安全性。同時(shí)，GE新華還采用雙冗余控制系統(tǒng)技術(shù)。在實(shí)際操作中，如果重要控制單元出現(xiàn)突發(fā)情況，則相關(guān)冗余單元會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)更改為其他程序。另一方面，GE新華控制系統(tǒng)還可使用開(kāi)放式方法以實(shí)現(xiàn)特定信息傳輸來(lái)使系統(tǒng)的控制更加規(guī)范化。如果我們對(duì)相關(guān)系統(tǒng)功能做出一定的調(diào)整或者改變，我們可以將新計(jì)算機(jī)連接到系統(tǒng)上并在系統(tǒng)上運(yùn)行。

對(duì)除了在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制傳統(tǒng)系統(tǒng)上GE新華系統(tǒng)的改進(jìn)和升級(jí)，GE新華也有自己的特點(diǎn)，它可以給現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化提供人機(jī)界面和通訊等很多自己獨(dú)特的功能，我們大家公認(rèn)，GE新華系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制以及管理上是很實(shí)用的，解決了工業(yè)電氣自動(dòng)化中很多的困難和問(wèn)題，是工業(yè)界控制系統(tǒng)的改革。

3 GE新華系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖及應(yīng)用

正常情況下，GE新華的結(jié)構(gòu)圖具體如圖1所示。

具體地，現(xiàn)場(chǎng)控制器有一部分是用于控制場(chǎng)內(nèi)的所有設(shè)備的。原理上主要使用的是DDC運(yùn)算操作的能力，還能自如地控制復(fù)雜的功能。數(shù)據(jù)收集由微型計(jì)算機(jī)、輸入通道、輸出設(shè)備構(gòu)成，并且這些構(gòu)成成分能高效地對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在獲得的過(guò)程數(shù)據(jù)中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理并且打印數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的表格。

圖1中所示的操作員站是專(zhuān)門(mén)提供給操作員的一個(gè)人機(jī)界面，以確保操作員知道第一時(shí)間內(nèi)機(jī)器的工作狀況和參數(shù)，操作員通過(guò)輸出設(shè)備有助于對(duì)設(shè)備故障信息的及時(shí)的收取。并且能迅速地理解。同時(shí)，歷史數(shù)據(jù)可以被調(diào)用，以完成執(zhí)行歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的報(bào)表。

工程師站使用一般的微型計(jì)算機(jī)工作站的離線(xiàn)配置和組態(tài)構(gòu)成。在實(shí)用生產(chǎn)中，首先將對(duì)應(yīng)的模塊轉(zhuǎn)發(fā)到顯示畫(huà)面，最后將相關(guān)聯(lián)的特殊的要求一一填寫(xiě)。注意，在這一點(diǎn)上，當(dāng)用戶(hù)需要改變?cè)械目刂朴?jì)劃時(shí)，只要重新組態(tài)，就不需要改變接線(xiàn)。說(shuō)到組態(tài)，它的構(gòu)成和具體實(shí)施方法，如下：

我們必須確立一個(gè)明確的目標(biāo)工程。在組態(tài)被正式地被應(yīng)用之前，工程數(shù)據(jù)目錄會(huì)根據(jù)工程名稱(chēng)自然形成。然后，就可以確定各個(gè)測(cè)點(diǎn)的準(zhǔn)確信息。對(duì)于系統(tǒng)配置設(shè)備，因?yàn)檫B接到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備對(duì)應(yīng)的都是某個(gè)圖形，所以可以采用圖形模式設(shè)置系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)備。

4 一種基于ARM分布處理單元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

此設(shè)計(jì)分成上層網(wǎng)絡(luò)模塊、存儲(chǔ)器模塊、電源管理模塊等。其實(shí)，該單元結(jié)構(gòu)由兩個(gè)部分構(gòu)成，他們分別是存儲(chǔ)模塊和控制模塊。具體而言，在具有實(shí)現(xiàn)冗余網(wǎng)絡(luò)和主/冗余分布處理裝置之間的數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)，而下面的網(wǎng)絡(luò)模塊是由分為主次的2條485網(wǎng)絡(luò)組成。該單位結(jié)構(gòu)在圖2中示出。

5 工業(yè)電氣自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的維護(hù)管理

GE新華系統(tǒng)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展逐漸向集成、開(kāi)放、智能化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)與管理信息密切結(jié)合的開(kāi)放式通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可靠的實(shí)時(shí)和全數(shù)字技術(shù)，把系統(tǒng)的實(shí)時(shí)的管理和控制做到緊密結(jié)合，是未來(lái)的升級(jí)版的新的GE新華系統(tǒng)。但是，不管是多完善的系統(tǒng)都是需要定期的檢查和維護(hù)的。

在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，我們?yōu)榱肆私釭E新華的正常的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)的不足和經(jīng)常出現(xiàn)的故障，首先我們就要做到能實(shí)時(shí)監(jiān)控GE新華設(shè)備，所以不定期的抽查還是非常有必要的，一般的檢查順序是工程師站、通信網(wǎng)絡(luò)、電源和操作員站，檢查這幾個(gè)部分是否正常工作，還有要檢查的是冗余設(shè)備的狀態(tài)是否是激活的。

還要做好試驗(yàn)控制柜，用來(lái)進(jìn)行模件的檢查和實(shí)驗(yàn)用。用來(lái)檢驗(yàn)各種模件和穩(wěn)定性，確認(rèn)電纜、端子板和電源的適用性。

5.1 結(jié)合GE新華系統(tǒng)特點(diǎn)，制定合理的維護(hù)計(jì)劃

工業(yè)電氣自動(dòng)化控制GE新華系統(tǒng)在如今的現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)是很多企業(yè)的主要的控制系統(tǒng)，作為主要控制系統(tǒng)，那么它的正常運(yùn)行和運(yùn)行效率就必須要有一定的保障，GE新華系統(tǒng)的維護(hù)必須要規(guī)范合理并且保證維護(hù)率，例如：以foxboroGE新華系統(tǒng)為例，foxboroGE新華系統(tǒng)特點(diǎn)內(nèi)部系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的SIMATIC軟件和硬件相互組合，系統(tǒng)冗余在任何電腦程序里都能實(shí)現(xiàn)，內(nèi)部軟件系統(tǒng)采用IO處理系統(tǒng)。所以說(shuō)，想要工業(yè)總效率的穩(wěn)定正常，必須要定期檢查和維護(hù)GE新華系統(tǒng)，保障了控制系統(tǒng)的效率，工業(yè)生產(chǎn)的整體效率才會(huì)跟著提高。

5.2 工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的維護(hù)

工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)內(nèi)部控制中，工業(yè)生產(chǎn)的要求也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況發(fā)生變化，系統(tǒng)的更新升級(jí)的很重要的，以工業(yè)電氣自動(dòng)化中常見(jiàn)的foxboroGE新華系統(tǒng)為例，GE新華控制系統(tǒng)中，foxboroGE新華系統(tǒng)處理單元和人機(jī)接口單元的兼容性是最強(qiáng)的，可以自動(dòng)補(bǔ)充系統(tǒng)中缺少的處理資源，當(dāng)工作人員進(jìn)行正常的系統(tǒng)維護(hù)的時(shí)候，處理系統(tǒng)的兼容性和信息處理的智能化自動(dòng)化必須要特別注意，如果控制GE新華系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候效率突然降低，或者系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)異常了，foxboroGE新華系統(tǒng)升級(jí)軟件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)升級(jí)。

工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的維護(hù)中，外部環(huán)境入侵的病毒的查殺也是系統(tǒng)維護(hù)的重要部分，例如：foxboroGE新華系統(tǒng)采用IO系統(tǒng)為主，還能自己查殺病毒，但系統(tǒng)對(duì)病毒的查殺是有限制的，如果說(shuō)病毒更新?lián)Q代了，控制GE新華系統(tǒng)不能進(jìn)行識(shí)別，則系統(tǒng)會(huì)受到影響，在維護(hù)系統(tǒng)的時(shí)候，我們可以把工業(yè)控制GE新華系統(tǒng)的病毒查殺與外部計(jì)算機(jī)病毒查殺系統(tǒng)進(jìn)行連接，當(dāng)然GE新華的病毒查殺防御系統(tǒng)不能總依靠計(jì)算機(jī)的連接來(lái)支撐，在系統(tǒng)維護(hù)正常的情況下，我們也要對(duì)GE新華的病毒查殺防御系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，使GE新華控制系統(tǒng)更加完善。

5.3 工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的外部維護(hù)

工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的外部維護(hù)也是確保系統(tǒng)運(yùn)用效率的重要部分。工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境要避免長(zhǎng)時(shí)間的潮濕和腐蝕。以foxboro GE新華系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的正常的運(yùn)作主要依賴(lài)于計(jì)算機(jī)軟件，由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)控制工業(yè)生產(chǎn)的正常的秩序。要是系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境是濕潤(rùn)腐蝕性的，則系統(tǒng)軟件的正常運(yùn)行會(huì)受到嚴(yán)重的影響，所以說(shuō)，工業(yè)自動(dòng)控制GE新華系統(tǒng)一定要選用干燥通風(fēng)的運(yùn)行應(yīng)用的環(huán)境。另外，系統(tǒng)的灰塵清理也是外部環(huán)境維護(hù)必不可少的環(huán)節(jié)，清灰處理是系統(tǒng)維護(hù)的時(shí)候工作人員的重要工作內(nèi)容，比如機(jī)柜風(fēng)扇系統(tǒng)里的濾網(wǎng)和紗網(wǎng)，一般年度大檢修的時(shí)候清灰處理是比較徹底的;在以上的外部環(huán)境的維護(hù)之外，還要定期的更換電線(xiàn)，以杜絕電路老化出現(xiàn)消防安全事故。由此可見(jiàn)GE新華系統(tǒng)的外部維護(hù)和內(nèi)部維護(hù)相比一樣重要，都會(huì)直接影響整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)工業(yè)電氣自動(dòng)化中的GE新華系統(tǒng)應(yīng)用的研究，我們了解到，GE新華控制系統(tǒng)的良好執(zhí)行效果取決于其多種影響因素和重要環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行。有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制工作的目的和實(shí)際需要，研究最實(shí)用經(jīng)濟(jì)高效的GE新華系統(tǒng)，是未來(lái)工業(yè)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。

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（作者單位：華能東方電廠）