炼化厂过程信号控制系统通信解决方案

方案概述
目前硬接线方式是当前石化工厂信号传输的主要方式,其主要优点是简单可靠、调试方便(一台万用表即可)。
随着工厂规模的扩大,硬接线方式的缺点愈发明显。信号传输效率低。一对几百米长的铜线只能传送一个信号。大量信号需要消耗大量的电缆及其辅助设施。某煤制油项目大约10万个仪表信号,竟然安装了1万多公里的信号电缆。
大量数模转换卡件(IO卡)安装在机柜室,占用了宝贵空间。宁煤煤制油项目一个机柜室就要安装300多面标准机柜。事实上,现场测量仪表都采用集成电路芯片。电路在现场已经将过程参数转换为计算机可以识别的数字信号,可是为了迁就信号传输,又重新模拟化,转换为模拟信号。这样一来制造了重新A/D的需求,二来多次转换降低了测量精度和响应时间。 
方案介绍
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过程信号控制系统包括测量仪表、执行机构、控制器和通信网络系统。
测量仪表检测过程参数,过程参数通过通信网络系统传输到中央控制室,中央控制室计算出控制参量,控制参量通过通信网络系统传输到控制器并驱动执行机构,执行机构根据控制参量动作以保证过程参量在安全稳定范围之内。
通信网络系统是生产过程仪表、控制室和控制器之间信息传送的桥梁,其作用非常重要。
现场仪表侧部署边缘计算网关,仪表信号通过边缘计算网关进行数据采集和协议转换,边缘计算网关支持双PON口上行,PON口上行接入两台分光器,采用1:N均分分光器,两台分光器分别接入位于控制室的主备两台OLT设备,实现控制室至现场仪表的数据采集、信息传输及控制功能。 

主要特点
●  大带宽:全光纤方式进行网络覆盖,可做到大于千兆的带宽接入能力。网络设计按照对等方式进行,实际开通时再按照点位需求软件配置即可提供差异化的带宽;
●  高可靠:所有点位可设计为全保护接入,保证业务不会因线路原因产生断网,满足石化行业对高可靠性的严苛要求;
●  易升级:局端设备插卡式可随业务需求进行板卡扩容,主干线路做纤芯预留通过缩小分光比启用备用线缆倍增信息点位带宽。技术持续长期演进,可升级到万兆、50G、100G主干。
●  降低投资成本:采用PON网络架构,信息传输介质由光纤替代传统的多芯铜线(一个仪表一对铜线),大大降低客户的投资成本(设计、采购、安装)。
●  高带宽低时延:采用PON网络架构,系统上下行速率1.25Gbit/s,可保证数据实时高效传输,单PON口可接入大量的测量仪表、执行机构,仪表侧部署的边缘计算网关,具备本地数据采集、数据分析处理能力,无关数据本地处理,节省网络带宽,传输效率极大提高。
●  安全可靠,灵活扩展:产品具备优良的防雷能力,电源和以太网口增加了新的防雷电路和专业器件,提高了设备的防雷性能,进而提高了网络的稳定性;边缘计算网关采用双PON上行,分别连接到两台OLT设备,实现了主干链路、分支链路及OLT设备的冗余保护,提高了网络的可靠性;全网采用光纤介质,相比传统的铜缆,抗雷击、电磁干扰干扰能力得到极大提高;分光器为无源光器件,可灵活部署,根据业务需求灵活扩容。
●  全面网管:采用自主研发的网管软件,可实现从OLT到边缘计算网关的全程网管,便于运维。 
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