井口车载压缩机组远程监控平台的研究与应用
2022-05-19李大昊
李大昊
(北京杰利阳能源设备制造有限公司，北京 密云 101500)
1 引言
随着科学技术的不断发展与互联网覆盖的逐渐普及，工业生产工程中远程监控技术的应用变得越来越重要。基于4G网络的远程监控系统已经受到企业管理者的高度认识，将传统的监控系统与互联网技术相结合已经成为监控技术的重点方向。随着国内天然气工业的迅速发展，作为天然气生产过程中的关键设备，对井口车载压缩机组(以下简称压缩机组)的需求越来越多，为了减少因压缩机组故障而造成的损失，提高它的可靠性，给压缩机组搭建一套可靠的远程监控平台是非常重要的。
2 设计背景
传统的压缩机组监控系统主要是由PLC与触摸屏组成，压缩机组的运行状态、运行参数以及报警等信息都显示在现场的触摸屏上。现场人员需要对压缩机组定时巡检，观察压缩机组的运行状态，并对压缩机组的运行状态、运行参数、报警等信息进行记录。传统的监控系统存在地点单一、范围局限，面对范围大、跨区域的设备不能进行同时监控，压缩机组的管理人员以及工程师不能实时了解压缩机组的运行状况、运行参数以及报警信息等。对压缩机组的后期维护保养增加了不必要的成本。
远程监控平台通过传统的PLC监控系统与GRM523YW远程模块相结合，并通过4G网络对压缩机组的各种运行参数报警信息等进行远程实时监控、记录与控制，突破了范围大、跨区域不能进行同时监控的限制，降低维护成本，实现对压缩机组的数据采集、监控以及信息自动定时记录等功能，通过远程监控平台管理人员与工程师不必到现场就可以对压缩机组进行系统监控和故障诊断，实现异地资源共享，提高劳动生产率，节约成本。对压缩机组的后期维护保养与管理有着重要的意义。
3 远程监控平台的设计
3.1 传统PLC监控系统
传统PLC监控系统如图1显示(黑色部分)，仪表数据、压缩机数据、发动机数据的参数采集完成后传给PLC，采集的数据在PLC内部处理完成后在传到触摸屏上进行集中显示，设备运行状态的监控以及参数记录等工作都必须现场完成，这种传统的PLC监控系统地点单一、范围局限，面对范围大、跨区域的缩机机组不能同时监控，管理人员以及工程师不能实时了解设备实时的运行状况以及运行参数。在现场设备出现故障时不能及时高效的了解现场情况，更无法快速的给出处理意见。
3.2 远程监控平台
从图1中可以看出，压缩机远程监控平台是基于传统的PLC监控系统与GRM532YW远程通讯模块相结合而构成的。传统的PLC监控系统把压缩机组实时的运行状态以及运行参数等信息通过GRM532YW远程通讯模块传到巨控云监控服务器，然后我们的管理人员以及工程师可以通过电脑或者手机登录巨控云监控服务器，对压缩机组的运行状态以及运行参数等信息进行实时监控，通过远程监控平台对压缩机组的实时监控，我们的管理人员与工程师在不到现场的情况下就可以对压缩机组的故障做出预判以及在现场压缩机组出现故障时能快速分析并给出处理意见，对压缩机组故障的处理更加快捷、高效，对后期的维护管理有着重要的意义。
图1 远程监控平台总体结构
GRM532YW远程通讯模块采用的是一种非透传模式的4G远程监控，消除了传统的透传模式的各种缺点，无需搭建中心服务器以及其他的硬件设备，就可以实现4G远程监控，并且响应速度块，扩展性好。
4 GRM523YW配置
4.1 关联变量
运行GRM500 开发系统GRM Developer，新建工程，选择远程通讯模块的设备型号GRM523YW; 设置GRM523YW与下位机PLC通讯协议为标准的Ethernet IP_ ControlLoglx通讯协议，创建设备名称并设置与之相连的下位机PLC的通讯地址、从机号、网络端口等信息。
通讯协议建立完成以后，在GRM Developer中建立相应的温度、压力、振动、转速等压缩机组的相关参数，并根据压缩机组PLC中各参数的类型以及地址与GRM Developer建立的变量关联好，针对每个变量，设计好变量的属性以及Web属性。
巨控组态配置完成以后下载到GRM523YW模块中，即可通过巨控云监控服务器实现对压缩机组参数的网页管理与手机管理。
4.2 监控界面配置
监控界面管理设计有“参数显示”、“报警显示”、“参数设置”、“硬件参数”、“压力实时曲线”、“进排气温度实时曲线”、“轴瓦温度实时曲线”、“其他变量实时曲线”、“地图”、“报警短信”、“历史数据表”等11个界面，通过这些界面我们可以监控车载压缩机组各仪表的运行状态、运行参数、实时的曲线变化、硬件参数、地理位置、报警信息以及历史数据报表的下载与存储，图2以手机界面的参数显示、参数设置以及历史数据表来展示。
图2 手机界面部分配置展示
5 总结
随着网络技术的快速发展，基于4G模式的远程监控平台改变了传统的PLC监控方式，将浏览器以及手机作为人机界面，实现对工业生产现场自动化设备的异地监控与维护，合理地利用了设备厂商、维护工程师和现场资源，有效地提高了工业现场设备运行能力，大大降低了故障发生率和维修时间，极大程度地保障了正常生产。为工业现场生产设备的安全、有效、节能的运行提供了有利的保障。同时，随着互联网大数据时代的到来，把设备监控提高到了一个新的高度，即建立了工业生产现场、维护工程师和客户之前的高效信息沟通桥梁，将三者紧密的结合在一起，工程师还可以通过不断的积累现场设备监控和故障诊断的经验，为完善工业生产设备的功能、改进制造工艺和设计新产品提供有力依据，具有极高的使用价值和战略意义。
