贡文明

摘要：本文从技术角度分析了在ABB Symphony DCS-E实现远程无线控制热网电动执行器的原理和技术实施方案，为同类系统实现方案提供了一种简单、经济的实施方案，对相关应用有一定参考价值。

关键词：DCS;4G无线通信;远程控制

引言

江苏华电戚墅堰热电有限公司为调节3个热网支路管道的供气压力，在热网管道上安装了3个电动压力调节阀，由于公司对外供热属于工业供热模式，没有配备专门的热网监控值班人员，需要在ABB DCS实现阀门的调节，但是阀门安装位置离开机组DCS的距离很远，敷设电缆难度很大，成本也很高，因此-考虑需要采用无线通信方式来实施。

1需求分析

每个电动调节阀需要监视1个阀门位置反馈（4-20mA），1个阀门出口压力信号（4-20mA），1个阀门控制指令（4-20mA），合计2个AI、1个AO。要实现自动调节需要在DCS上组态1个单回路PID控制器，并在画面上连接压力、执行器反馈和PID操作器。

DCS侧和执行器直接需要通过无线通信可靠连接，可使用的一般是移动通信网络，首选方案是每个回路配置2个带模拟量输入和模拟量输出的无线通信模块实现点对点传输。由TDCS系统存在定期检修，检修期间控制系统会停电，因此还需要考虑后备手操实现，结合上述需求我们研究的系统配置方案如下图：

2实现原理分析

现场侧的数据采集模块采集执行器反馈和管道压力信号，输出执行器控制指令;DCS侧数据采集模块输出执行器反馈和压力信号，接收DCS阀门控制指令;数据采集模块采用4G通讯，接入云服务器，云服务器实现两侧信号的点对点交换和本地手动控制的功能，同时开发了1個HTML5网页用于在电脑和手机上实现系统监控和控制模式切换。

本地控制时可以在手机或者电脑上对阀门进行调节，主要用于DCS系统检修时，DCS控制时阀门由DCS操作员站控制。

3研发过程中遇到的问题

（1）刚开始服务器和数据采集模块的通讯频率设置为500ms，发现采集模块频繁发生异常，后来把采集频率降低到1秒，信号交换增加了死区判断，减少了通讯量，解决了通信速率过快导致的问题。

（2）测试过程中发现由于4G网络信号不佳或者其他原因偶然会出现数据包长延迟并发生错位，在这种情况下数据采集模块表现无异常，能正常接收和发送，但是服务器侧收到的数据包总是错误的，需要重启数据采集模块或者断开TCP连接才能恢复，设置了TCP接收延迟最大为5秒，通信异常3次后关闭连接等待数据采集模块重新连接。

4结束语

该系统经过几个月的运行情况稳定，操作响应速度在2-3秒左右，完全满足热网管道压力控制需求。选用的4G数据采集模块单价在550元左右，每月移动通信流量约3GB，投资运行成本很低，该系统为降低热网系统管损起到了积极作用。