建議水廠自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)化綜合布線技術(shù)
| 論文類型 | 運營與管理 | 發(fā)表日期 | 2002-03-01 |
| 作者 | 何壽平 | ||
| 摘要 | 何壽平 當(dāng)今社會中,信息已成為一種關(guān)鍵性的戰(zhàn)略資源,為了充分發(fā)揮它的作用,信息必須迅速而精確地在各種型號的計算機(包括工業(yè)控制機)、終端機、電話機、傳真機和通訊設(shè)備之間傳遞,過去都是各行其是,按傳統(tǒng)的落后的各種設(shè)備、各種功能各自布線的方式去做,其適應(yīng)性、互換性都很差,為了適應(yīng)現(xiàn)代信息發(fā) ... | ||
何壽平
當(dāng)今社會中,信息已成為一種關(guān)鍵性的戰(zhàn)略資源,為了充分發(fā)揮它的作用,信息必須迅速而精確地在各種型號的計算機(包括工業(yè)控制機)、終端機、電話機、傳真機和通訊設(shè)備之間傳遞,過去都是各行其是,按傳統(tǒng)的落后的各種設(shè)備、各種功能各自布線的方式去做,其適應(yīng)性、互換性都很差,為了適應(yīng)現(xiàn)代信息發(fā)展的形勢,建立新型的綜合布線系統(tǒng)勢在必行。
結(jié)構(gòu)化綜合布線是近年來在國際上流行的一種辦公自動化和工業(yè)自動控制系統(tǒng)中的先進布線系統(tǒng)。它是一種集成化通用傳輸(分布式)系統(tǒng),可用于大樓、工廠或建筑群內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸網(wǎng)絡(luò)。
在傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)中,通訊設(shè)備(電話、電傳)、計算機、工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、安全保密設(shè)備及集中控制系統(tǒng)等都是各自獨立的,如南通狼山水廠就是采用不同的廠商的產(chǎn)品,分別進行設(shè)計,雖然水廠自己成立了由專業(yè)人員組成的現(xiàn)場布線組(電纜施工組),對各種電纜布線進行組合、設(shè)計、協(xié)調(diào),并組織安裝,但由于布線采用了不同的纜線和不同的終端插座,所以這種布線方式顯得十分很繁雜,明顯的存在以下缺點:
1、設(shè)計復(fù)雜,各系統(tǒng)之間互不相關(guān),不能兼容。狼山水廠現(xiàn)場傳感器模擬信號采用屏蔽線傳輸,開關(guān)信號采用普通電纜線傳輸;控制系統(tǒng)的通信采用同軸電纜;廠內(nèi)通訊采用普通的通訊電纜;安全監(jiān)控視頻信號采用同軸電纜傳輸。這幾種電纜均需分別獨立設(shè)計,然后還得再進行綜合安排。
2、由于分別設(shè)計,分開布線,因此,工程造價高,協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管理有相當(dāng)大的難度。
3、系統(tǒng)實施時,工程施工協(xié)調(diào)工作量大。安裝以前現(xiàn)場技術(shù)人員得花很長時間對各個系統(tǒng)的布線進行分類,統(tǒng)一布線規(guī)則,為了安裝方便,狼山水廠所有的控制、通訊電纜均需通過設(shè)置在現(xiàn)場的若干個過渡接線柜,然后再通往各個終端設(shè)備。
4、各系統(tǒng)之間缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),沒有統(tǒng)一傳輸媒介。系統(tǒng)一旦確定,不能隨意更改,靈活性較差。如某一系統(tǒng)因技術(shù)的發(fā)展更新、升級,布線確需更改、更新時,將費時、費工、費錢,還可能耽誤系統(tǒng)的正常運行。
結(jié)構(gòu)化綜合布線(SCS)是AT&T貝爾實驗室的專家經(jīng)過多年研究,推出的一種先進布線系統(tǒng)。其代表產(chǎn)品是SYSTIMAX PDS(建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng))。另外同時推出了IBS (智能大樓布線系統(tǒng))和IDS(工業(yè)布線系統(tǒng)),它們的之間的差別是4A中更側(cè)重于哪一A的問題(4A即BA-樓宇自動化、CA-通訊自動化、OA-辦公自動化、SA-安全保衛(wèi)自動化)。
SYSTIMAX IDS是用結(jié)構(gòu)化的布線系統(tǒng)來解決工業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營等各種信息和特種信息的傳輸問題。IDS以特殊信息傳輸和適應(yīng)快速變化的工業(yè)通訊為主。
IDS采用光纖主干將各子網(wǎng)連接在一起,子網(wǎng)用無屏蔽雙絞線再依次連接到過程控制設(shè)備、傳感控制器、管理工作站,以及其他工業(yè)通信設(shè)備。由于子系統(tǒng)是連在一條光纖主干上,從而保證了在工程設(shè)計、生產(chǎn)、維修、庫存控制等運行操作之間共享數(shù)據(jù)。
IDS是支持工業(yè)環(huán)境中數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠脚_。它為數(shù)據(jù)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供了堅實的方法。用它設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)是靈活的、模塊化的,能適應(yīng)快速變化的工業(yè)通信要求。
1、它以一套標(biāo)準(zhǔn)的配線系統(tǒng),綜合了所有的語音、數(shù)據(jù)、圖象與監(jiān)控設(shè)備,并將多種設(shè)備終端插頭插入標(biāo)準(zhǔn)的信息插座內(nèi),即任一信息插座能夠連接不同類型的設(shè)備,如計算機、打印機、電話機、傳真機等,非常靈活實用。
2、其設(shè)計允許絕大多數(shù)維護條件是自由的,由變化所引起的改動最小。當(dāng)需要改變設(shè)備功能、調(diào)整工藝、設(shè)備更新時,可自行在配線架上簡單靈活的進行跳線,即可改變系統(tǒng)的組成和服務(wù)功能,不再需要重新布線和安裝新插口,大大減少了線路布放及管理上所耗費的時間和金錢。
3、可以兼容各廠商的語音、時間設(shè)備,還可兼容模擬圖象設(shè)備,使用相同的電纜、配線架、插頭和模塊插口,因此,無論布線系統(tǒng)多么復(fù)雜龐大,不需要與不同廠商進行協(xié)調(diào),也不需要為不同的設(shè)備準(zhǔn)備不同的配線零件,以及復(fù)雜的線路標(biāo)示與管理線路圖。從而使系統(tǒng)的設(shè)計、施工和管理大為簡化,設(shè)計施工成本也隨之降低。
4、采用模塊化設(shè)計,布線系統(tǒng)中所有的接插件都是積木式標(biāo)準(zhǔn)件,易于擴充及重新配置。
5、為所有語音、數(shù)據(jù)和圖象設(shè)備提供了一套實用、靈活、可擴展的模塊化介質(zhì)通路,用戶可根據(jù)實際情況將各弱電系統(tǒng)分步實施。
6、積木式結(jié)構(gòu)能將當(dāng)前和未來的語音、數(shù)據(jù)設(shè)備、互連設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品方便地擴展進去,是真正面向未來的先進技術(shù)。未來的應(yīng)用需求只是往主干上增加IDS子系統(tǒng),很容易實現(xiàn)調(diào)整路由的變化。
7、主干采用光纖基本上是高可靠性的,在應(yīng)用中最靈活,在苛刻環(huán)境中可以無缺陷地運行。IDS的整個設(shè)計可使維修人員方便地進行故障排除,這一點將保證在管理整個布線系統(tǒng)中最大限度地提高工作效率。
因此,綜合布線系統(tǒng)取代單一、昂貴、繁雜的傳統(tǒng)布線系統(tǒng),是信息時代的要求,也是技術(shù)進步的必然。
綜合布線系統(tǒng)現(xiàn)在一般采用模塊化設(shè)計,物理結(jié)構(gòu)上采用分級星形分布,以利于信息的采集與傳遞,標(biāo)準(zhǔn)上符合常用通信標(biāo)準(zhǔn),支持幾乎所有國際有名的計算機及通訊設(shè)備廠家,支持的應(yīng)用有各種模擬、數(shù)字語音、數(shù)據(jù)和圖象傳遞、控制信號和弱電信號等。
水平布線子系統(tǒng)一般采用AT&T公司研制的無屏蔽雙絞線。它分5類:1、2類線專用于話音傳真通訊;3類線由8根24-AWG線組成,符合EIA/TIA-568標(biāo)準(zhǔn),10Mbps應(yīng)用時無誤碼傳輸距離在100m,16Mbps時可達50m;5類線155Mbps時可傳輸80m,100Mbps應(yīng)用可傳輸100m,10Mbps可傳輸200m。該線具有良好的傳輸速率和抗干擾性能。
干線子系統(tǒng)一般采用3、5類銅纜雙絞線,亦可采用光纜。
終端采用8腳模塊化插座和4對內(nèi)部引線,有足夠的余量,萬一線路出現(xiàn)什么問題,只要在跳線架上將無故障的線跳進就行。
水廠的自動化控制可采用光纖主干,將各子網(wǎng)連接在一起,子網(wǎng)再依次連接到過程控制設(shè)備、傳感器、管理工作站及其他通信設(shè)備等。整個網(wǎng)絡(luò)足以保證各泵站、投藥設(shè)備、沉淀、過濾、消毒、配電的數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
水廠自動控制相對來講,數(shù)據(jù)傳輸速率要求不是太高,因此其綜合布線可采用適配器的非屏蔽雙絞線方案。數(shù)據(jù)速率在2.36Mbps時,直徑為0.5mm銅芯雙絞線最長傳輸距離305m;采用光纜則最長距離可達2100m。如需傳送基帶視頻信號,3類線可傳輸彩色信號365m,黑白信號670m;5類線可傳輸彩色信號457m,黑白信號762m。由于目前我國還沒有工業(yè)布線系統(tǒng)的規(guī)范,因此,有關(guān)設(shè)計和安裝的要求可參照中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會1995年3月頒布的《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》進行。
綜合布線系統(tǒng)在國外已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,我國在樓宇智能化中也已大量采用。水廠自動控制是典型的工業(yè)控制,因此采用IDS布線系統(tǒng),毫無疑問將對控制系統(tǒng)的可靠性、可維護性、可調(diào)整性提高到一個新的水平。
1997年3月
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