簡 介

使用GPRS網絡基礎設施的熱能與CO2的密閉傳輸系統

溫室效應導致地球變暖，并帶來全球性的環境威脅。為了減少二氧化碳與其他溫室氣體的排放，許多國家都批準了《京都議定書》，這是一項關于氣候變化的國際條約，旨在通過削減溫室氣體排放量遏制全球氣候變暖。為了完成這項任務，荷蘭經濟事務部首倡在2010年之前減少6%左右的COx排放量。而發啟之一就是ENECO Energie，一家總部位于荷蘭的能源供應商。10年前，ENECO Energie公司建立了一套管線網絡，將其中一個電廠的熱能與二氧化碳分配至溫室。隨著時間的推移，連接各個溫室與位于鹿特丹的主控室的密閉傳輸系統變得陳舊過時，不再適用于當前環境。采用租用電話線與光纖連接器的通信經常中斷，而更換部件目前市場上也已不再提供。于是公司把目光投向了橫河電機及其STARDOM和FAST/TOOLS解決方案來更新網絡密閉傳輸系統，并改善其效率。

溫室

預期收益

- 借助于GPRS無線網絡的安全且性價比高的遠程通信
- 與現有的組件完全兼容
- 借助互聯網實現基于網絡的全功能維護以及信息查看
- 簽訂為期10年的服務協議，確保長期的售后服務

客戶概況

ENECO Energie是荷蘭的三大能源供應商之一。公司在交通運輸、供電、供氣和供熱以及一些相關服務如計量、安裝與貨品計價領域，為共計200萬家商業與家庭客戶提供全方位的服務。

過程概述

位于荷蘭Capelle a/d IJssel地區的ROCA發電廠通過燃燒煤氣發電。這種發電過程會產生熱能和二氧化碳，對園藝來說這些排放物不可或缺并具有很高的價值。為了充分利用這一資源，ENECO Energie建立了一套熱能與二氧化碳管道網絡，將該電廠與Bleiswijk地區的 138個農圃的各個溫室相連。為了控制熱能與二氧化碳的傳輸質量，在每個溫室中安裝了一個控制器。

方案描述

系統配置

在對幾家供應商進行信息評估之后，ENECO Energie選擇了橫河電機的提案，更換原有的熱能與二氧化碳密閉傳輸系統。

現場控制器

STARDOM FCN自主控制器安裝在現場原有的機柜中，以調節二氧化碳，并通過換熱器來調節熱能（溫度和供應）。所有原有的現場設備都要與 FCN重新連接并繼續使用。Serial ASCII和MODBUS RTU協議用于同設備的通訊，程序組織單元（POU）庫用于存儲于FCN中的 MODBUS協議。

現場FCN

主控室的SCADA

數據采集與控制功能由主控室中的FAST/TOOLS進行操作。

SCADA窗口

通信方式

全球移動通信系統（GSM）最早應用于移動技術，如今用于多個行業中的數據交換。通信分組無線業務（GPRS）是GSM的擴展，支持分組數據傳輸。GPRS的優勢在于設備總是在線且按數據流量計費。這樣就確保了相對高速而又低成本的穩定的無線通信。但是，在使用這項技術時，有幾個問題必須首先得到解決：

1. PPP協議
為了能撥號接入，與GPRS調制解調器連接的設備必須通過電話線建立點對點協議（PPP）連接。STADOM控制器的JAVA功能采用PC架構，使PPP連接得以建立。

2. IP地址獲取
當建立了連接之后，一個設備基于IP地址與另一個設備進行通信。因此需要IP地址來驗證每臺設備。通過使用固定IP業務即可解決這一問題，但花費不菲。為了解決這個問題，每臺控制器發送業務提供商分配的動態IP地址信息至SCADA系統，該系統擁有一個固定的IP地址。通過采用這種機制，各 STARDOM控制器便無需固定IP地址，從而將總費用保持在一個較低水平上。

3. 網絡故障
無線密閉傳輸系統必須能在網絡發生故障時確保安全。SCADA系統持續采集所有的傳輸流量數據，這些數據同樣通過控制器進行備份。在網絡故障恢復時，SCADA加載控制器中備份的數據。

4. 異常報告
因為GPRS的通信資費根據數據流量確定，所以從SCADA側截取的常數數據并不適用。為了降低通信資費，系統借助異常通信方式報告，在這種方式中，數據只有改變時才從控制器側發送。

現場的本地人機接口（HMI）

本地服務人員通過訪問一個站點就能在現場查看維護信息。維護人員僅需使用網絡瀏覽器，而不無需為維護安裝其他軟件。

IE上的維護窗口

網站

FAST/TOOLS軟件包從主控室進行數據采集與控制，以基于網絡實施為特色，可以使用標準的瀏覽器作為控制系統接口。FAST/TOOLS還提供了ENECO網站的鏈接。各農圃可以登錄該網站在線訂購熱能與二氧化碳，以及查看與他們自己的輸送站機能相關的各項重要參數。

結 論

通過使用標準的GPRS協議，橫河電機確保高度可靠的熱能與二氧化碳傳輸系統。基于網絡專有技術的使用確保了菜農也能在線訂購熱能、二氧化碳并在線瀏覽信息，從而減少了他們的工作量，并降低了在各個現場安裝專用軟件的成本?？偠灾@得如下好處：
- 通過使用標準的GPRS網絡協議降低初始安裝與運行成本
- 通過使新系統適應原有組件降低了初始安裝成本
- 通過在控制器上嵌入可重復使用的應用軟件可進行低成本擴展