智能化粮库平台中通用控制系统的运用


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  “民以食为天”,粮食问题是关系国计民生的大问题,随着近年粮食产量十连增和国家储备粮收购政策,多地投资新建了大型现代化粮库,并对原有粮库进行自动化改造升级。粮库建设正在往大型、超大型的方向发展,装卸、输送、处理设备也趋向于大型化,广泛配备粮情测控、机械通风、环流熏蒸、谷物冷却等现代化装备,采用低温、气调等储粮技术,结合先进的自动化技术、信息化技术、计算机技术,提高粮库的智能化、信息化管理水平,为保持粮食品质,延缓品质劣变,减少重量损失,降低保管费用,起到重要作用。   目前国内新建的粮库虽然基本实现了测、控、管自动化,但大多将气调、空调、粮情测控等系统建设成独立的系统,相互之间没有联系,监控也各自独立,形成一个个“信息孤岛”.由于室内外温湿度、仓内温湿度等参数在气调、空调和粮情测控等系统内都需要用到,各独立系统难免会出现重复建设的现象;不同系统各自建立数据库、报表等,整合困难,不能充分共享数据,无法对粮情数据进行统一管理、深入挖掘分析。因此,在新型智能粮库的建设过程中,对粮库控制系统和信息化平台提出了更高的要求。   1 智能化粮库平台的运行环境及控制要求。   智能化粮库平台包括通风、空调、配电、粮情、虫害、熏蒸、出入库等多个系统,另外还有库区网络建设和中控室建设及安防视频监控建设等内容。   为解决系统各自独立的问题,需要采用统一的系统控制平台,将各系统整合到一起。这对平台的集成能力、扩展能力提出了很高的要求。   粮食仓房环境恶劣,仓内尘土、虫害、鼠害严重,粮食进出仓机械作业也易造成现场电子设备损坏。此外,粮食储藏期间为控制虫害霉菌生长,需要时常对仓内粮食进行毒气熏蒸处理。毒气熏蒸不但对仓内电子设备的元器件及PCB直接造成腐蚀,影响传感器的测量精度甚至导致设备完全失效。因此,除了对电子设备按工业防护模式进行密封防护处理外,还应针对粮仓毒气成份采用相应防化学抗老化材料。   库区范围大,一般多达十几至几十个敖仓,存在通讯分散、功能要求多样化的特点,属于典型的分布式应用,建设难度大。另一方面,受限于粮食储藏管理费有限,又要求系统简单实用、性能可靠、物美价廉。   库房内粮食需进行出入仓轮换,现场设备能够适应反复拆卸安装;另外粮库部门从事电控、信息专业的人员较少,设备和系统应易于维护,方便仓储管理人员判断故障和故障点,并及时修复或更换。   2 常见的粮库智能化解决方案对比。   目前国内参与智能化粮库平台建设的厂商,主要分为下述2类:   1)专业从事粮食储存、加工的企业,也包括粮食系统内各研究设计院。他们也是设计、制造、建设粮库自动化系统最有经验的几家单位,凭借对粮储行业工艺流程、控制要求的充分理解,大都采用自主研发的专用系统建设智能化粮库平台,主要由“粮储专用软件+专用IO采集单元+专用传感器”组成,特点是适用性强,成本低廉,占领了国内绝大部分市场。   但由于这些企业所处的行业较为封闭,不擅长于信息系统和电子设备的设计开发,系统设计思想较老,且产品的标准化程度低,各单位间的产品互不兼容,带来了困扰;不采用工业级的控制器,而使用PC通过远程总线采集现场数据并进行控制,可靠性和稳定性差。   2)各类系统集成商,以第三方制造的通用控制产品建设智能化粮库平台,主要由“通用监控软件+PLC+常规传感器”组成。由于大多选择已经在工业领域被广泛使用并充分检验过的产品,具备各种标准的通讯接口,性能稳定可靠。在智能粮库的建设过程中能够引入工业领域先进的系统设计理念,实现的智能化程度更高。但这类产品最初并非为粮储行业开发,系统集成商也不具备产品改造的能力,系统适用性差,只能通过工程配置的方式进行调整,工程施工量大,整体造价也较高。   随着粮库智能化、自动化的要求进一步提高,特别提出了多个系统整合升级、统一测控平台和数据平台的要求。针对这一行业趋势,浙江中控在自主研发的、工业领域广泛应用的GCS系列通用控制系统和VxSCADA监控软件的基础上,联合业内某专业研究院,开发了智能通风、智能调气等行业专用软件包,提出了智能化粮库平台的整体解决方案。   3 基于通用控制系统的智能化粮库平台。   3.1 网络规划。   引入工业领域常用的网络分层设计思想,将系统分为三层网络,分别为现场设备层的控制网、监控层的操作网和管理层的信息管理网,各层网络的功能分离,可以有效管理各层网络访问权限、控制网络负荷,从而增强系统安全性和稳定性。   现场设备层的控制网用于过程控制信息的实时传输,是中控室主控系统与各敖仓分布式控制站之间的连接通道。考虑到库区各敖仓间的距离较远,另外为了节约布网成本,将视频监控网络与之合并,因此选用1Gbps高速工业光纤网络。   监 控 层 网 络 连 接 控 制 系 统 中 所 有 操 作 节点,包括工程师站、操作员站、数据站等,基于100Mbps/1Gbps工业以太网。一般可通过VxSCADA软件将工程师站设为数据站,监控层网络内各操作节点,通过数据站访问历史信息、报警信息等,并下发操作指令。   管理层网络可以利用库内部的办公网络以节约建设成本,将所有实时数据、流程图、趋势图、报表等进行WEB发布,管理层计算机通过IE或其他浏览器浏览。   3.2 系统配置。   GCS通用控制系统是浙江中控针对市政、环境监控、水处理等行业推出的新一代网络化控制系统,由面向集中监控的G5系列和面向分布式控制的G3系列组成。在粮库项目中,各敖仓之间距离较远,具备分布式控制的特点,适合使用G3系列控制器对各敖仓单独进行控制;同时出于简化维护工作的考虑,使用G5系列控制系统在中控室实现集中监控。   由于每个敖仓的控制相对独立,因此在每个敖仓就地安装一个以G3控制器为核心的远程控制柜,实现下述功能:   (1)一体化G3控制器集成有IO通道和通讯接口,可就近接入仓内的测温电缆、温湿度传感器、智能电表等仪器仪表,并通过控制网络将现场数据汇总到中控室。   (2)控制器内置智能通风控制功能块,在自动控制模式下,可根据敖仓内温湿度情况,独立控制敖仓内风机、空调等设备的起停和风道、排风窗的开关。   (3)控制器内置嵌入式数据库,可记录操作过程和现场历史数据;具有断点续传能力,即使发生断网,只要网络恢复正常,就可以将数据补传回中控室。   (4)采用高防护等级的控制柜,并对G3控制器主板进行涂敷处理,满足现场防尘、防腐的需求。 相关信息 农作物秸秆问题与综合利用策略   我国是个农业大国,每年夏收、秋收后,大约产生 7亿多吨的秸秆。大量废弃的农作物秸秆其实是一个巨大的、未被充分利用的天然可再生资源。我国人口众多,土地资源、农业资源相对短缺,因地制宜地综合利用秸秆, 秸秆的综合利用途径探析   0 引 言。  秸秆的综合利用作为一个世界性课题,一些发达国家在工业原料、饲料、肥料和燃料等领域做了大量研究并取得进展。如畜牧业发达的澳洲已利用秸秆养殖,其饲喂秸秆的肉食转化率已超过 90%;利用 智能化粮库平台中通用控制系统的运用   “民以食为天”,粮食问题是关系国计民生的大问题,随着近年粮食产量十连增和国家储备粮收购政策,多地投资新建了大型现代化粮库,并对原有粮库进行自动化改造升级。粮库建设正在往大型 锈赤扁谷盗防治不足的原因与防治策略   锈赤扁谷盗是扁甲科典型的储粮害虫,属第二食性害虫,一般是与第一食性害虫谷蠹等为害之后为其提供丰富食料而相伴共存。近年来,我县部分粮库保管员,由于对锈赤扁谷盗的特性不够了解,采取粗放型常规防治,往往 中央储备粮沈丘直属库氮气储粮方法与经验   气调具有防虫、杀虫、抑菌和延缓粮食品质变化等优点,是符合我国南方地区储粮生态条件的绿色储粮技术。中储粮作为安全、营养、健康粮源的提供者,承担着节约环保、构建绿色生产、绿色仓储、绿色物流、绿色加工的

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