分析计算机网络系统在制碱工业中的应用

分析计算机网络系统在制碱工业中的应用

一、概述纯碱是基本化学工业中产量最大的产品，是用途十分广泛的工业原料，在国民经济中占有非常重要的地位。随着我国国民经济的飞速发展，对纯碱的需求量不断增大，为了满足市场需求，除了扩大生产规模外，还必须进一步发掘生产潜力。山东潍坊纯碱厂是一个新建厂，设备先进，但纯碱生产大部分还是人工操作，落后的操作方法已不能适应生产发展的需要。为了解决先进设备和落后操作的矛盾，稳定生产，提高原料利用率，降低能耗，增加产量，碱厂从美国霍尼韦尔公司引进具有先进水平的TDC-3000集散型控制系统，并用于制碱生产的心脏工序——重碱碳化工段，以实现工业生产的全局控制。工业生产的全局控制包含着两层意义，一是指生产过程的自动化，二是指企业管理的自动化。生产过程的自动化指的是生产过程采用计算机控制，用计算机自动调节各生产要素，做到产品的高产、优质和低耗。企业自动化管理指的是调度、经营和决策的自动化，就是把当前生产的全部信息汇总起来，使管理决策者能够对全厂的生产、经营进行整体布置和调度，以期取得全厂各部门生产活动的协调进行，达到整体效益的最佳工业过程。全局控制系统可分为以下4级摘要:1.直接控制级过程控制计算机直接和现场各类装置(如变送器、执行器、记录仪表等)相连，对所连接的装置实施监测、控制，同时它还向上和第二级的计算机相连，接收上层的过程管理信息，并向上传送装置的特性数据和采集的实时数据;2.过程管理级过程管理计算机(主要有监控计算机、操作站、工程师站等)综合监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等;3.生产管理级管理计算机根据生产过程的特征和需要，协调各单元级的参数设定，是生产过程的总体协调员和控制器;4.经营管理级和办公室自动化连接起来，担负起全厂的总体协调管理，包括各类经营活动、人事管理等。上位机系统在整个控制系统中属于第三级(生产管理级)，它既可以方便地和过程管理计算机相互交换信息，又可以同厂内现有的计算机网络连接，形成计算机一体化生产系统，实现工厂的信息管理一体化。二、系统目标由于纯碱生产是人工操作，生产数据全部由手工记录，数据错综复杂，误差较大，给管理人员协调各部门生产、优化控制过程造成很大困难。为了使碱厂在运行工况、设备状态、故障处理等方面都处在合理、优化的状态，合理的生产运行和经营管理已越来越显得重要，而现有的管理水平离一个现代化企业所要求的目标还相差很远。针对这种状况，确定了本系统的目标为摘要:1.利用TDC-3000系统提供的计算机网络接口(CG)，上位机可以通过网络服务器实时采集现场数据;也可以读取存贮在TDC-3000系统历史模件上的历史数据。上位机将采集到的数据进行加工、处理、分类后，再把它们存放到上位机的碳化塔生产历史数据库中。此数据库可以保存一年以上的生产数据。管理人员可以通过上位机提供的查询手段，调出所需要的历史数据。上位机自动生成碳化塔生产的班报表、日报表等，避免因手工记录出现的数据误差较大的现象，大大提高碳化塔生产的科学管理水平。2.本系统局域网采用的是五用户以太网，即系统可以同时连接5台上位机，而每台上位机都可以对历史数据库中的数据进行操作，实现数据共享。另一方面本网络系统可以和厂内现有管理信息系统相连，从而将全厂的科学化管理提高到一个新水平。三、PCNM网络系统PCNM是一个将LCN网(局部控制网)和相关过程信息送到用户的个人计算机的软硬件系统。PCNM使用了最新的LAN(局域网)操作系统、关系数据库技术和图形用户界面，使用户可以在自己的计算机上很轻易地得到所需的数据(见图1)。图中虚线内为本系统配置。图1PCNM结构图AM——应用模件US——万能工作站PCNM系统由TDC-3000的计算机接口(CG)和PCNM服务器组成。通过HDLCLAPB高速数据通讯板，LCN网的数据可以从CG传送到PCNM服务器，这些数据包括实时瞬时值或存贮在历史模件(HM)上的历史数据。PCNM服务器是一台基于网络和数据库服务器的高性能计算机。它使用了最新的MSLANManager网络操作系统，可以广泛地连接多种类型计算机和LAN网络服务器，其中包括DOS和OS/2个人计算机工作站。对于LAN工作站，PCNM支持图形显示接口(GDI)和高级语言应用程序接口(HLLAPI)子程序库。GDI是一个答应用户编制自己流程图的图形软件包，流程图中可以显示PCNM服务器和LCN网上的数据。HLLAPI子程序库，可以使用户的应用程序存取PCNM服务器的数据库和LCN网中的历史数据。PCNM提供的网络连接选择包括摘要:远程数据存取服务功能，NetWare连接和TCP/IP协议支持。远程数据存取服务功能可以使用户通过一个9600波特率的调制解调器，连接到PCNM服务器上。NetWare连接答应一个DOS工作站访问PCNM服务器和和之相连的其它网络服务器。TCP/IP协议支持，可以使用户的工作站连接到UNIX系统或其它支持TCP/IP协议的系统中。四、软件开发的环境

现在Windows已得到广泛应用，它具有以下几个特征摘要:

1.具有图形用户界面(GUI)，美观、漂亮，所有应用软件其界面基本类似，用户易于把握，便于使用;

2.支持多任务，各任务之间切换轻易，并且可以很方便地交换信息;

3.提供虚拟内存管理，使内存突破640KB的限制，程序运行时不会出现内存资源紧张的情况;

4.目前，除了中文Windows以外，国内相继推出了许多Windows环境下的中文平台(如摘要:中文之星)，在中文环境下，可以非常轻易地编写中文应用程序。

因此，我们使用MSWindows3.1外挂《中文之星2.0》中文平台，作为软件的开发环境。

选择C语言作为系统的编程语言，有两方面原因。第一，C语言具有数据类型多、控制灵活、代码效率高等优点;第二，PCNM网络所支持的高级语言应用程序接口中，有C、Fortran和Pascal三种库函数，只有C语言适合编写Windows环境下的应用程序。另外，作为开发工具，MSVC1.5的开发环境比较好，调试工具性能优越，编译速度快。五、系统功能特征分析及结论

本系统是一个具有先进水平的整体优化系统。系统功能特征概括如下摘要:

1.实用性

·实现了数据采集、管理一体化，不仅完成数据的自动采集，而且具有统计、报表等管理功能。

·历史信息存储功能，可以存储有关参数的历史信息。

·人—机界面友好，采用MSWindows环境下的编程