此技術方案的詳細描述是針對貴方現場的儲煤筒倉下部的溫度實時監測系統的升級改造項目的技術實現的方案。主要內容為目前系統的基本構成和缺陷、升級改造方案的基本構成和優缺點。
一、改造前系統現狀
通過我方的實地勘測，已知情況如下：目前的筒倉總計10個，為單排5個，并排2排排列。每個筒倉靠近底部，離筒倉下基礎地面距離約5m處安裝有6個熱電偶。每個筒倉的6個熱電偶的線均連接至附近承重柱電氣箱內，電氣箱內安裝有采集模塊，共計10個電氣箱10個采集模塊。采集模塊具備電動勢/微電壓信號的測量功能，并且集成MODBUS RTU從站功能，采集的所有熱電偶的信號均作為MODBUS RTU從站的數據向主站傳輸。
在原運站操作室內安裝有一臺工控機，工控機上安裝有亞控科技發行的組態王6.53，此工控機安裝有RS232串口。由于MODBUS RTU接口形式與RS232不兼容，此處還配備了一塊RS232轉RS485的轉換模塊。目前的上位機系統通過組態王自帶MODBUS RTU的驅動，向工控機的RS232接口發送MODBUS從站輪詢命令，此命令通過轉換模塊轉成RS485接口形式向現場發送?，F場的采集模塊接收到此命令后向此命令的發送者回復相應的數據。此數據經過組態王內編寫的一段數據計算腳本顯示在工控機界面上。
二、 改造前系統存在的問題
1、 數據異常后無法提示：由于原始數據為標準的MODBUS的16進制數據，需要通過上位機的公式進行轉換，此系統在顯示經過轉換的數據后不會顯示斷開鏈接的狀態，若現場設備已經和上位機斷開鏈接，仍舊會顯示之前溫度數據，容易造成筒倉已經高溫而操作員無法得知的情況。
2、 數據的滯后性：由于MOSBUS RTU使用了輪詢機制，現場的從站數量達到了10個，每一個溫度數據的刷新均是在進行了一輪輪詢之后獲得的數據，再通過3s觸發一次的公式計算進行顯示。相對于一套成熟的上位機系統滯后性較大。
3、 報警機制缺失：經過我方和現場操作人員的溝通得知，此系統的主要作用是監測筒倉內的物料是否超溫，以此判斷筒倉內物料是否已經自燃。由此可見此溫度數據較為重要，但是在監測到溫度超高時無法主動提示操作人員。
4、 數據通訊不穩定：由于RS485通訊本身為半雙工總線形式，且MODBUS RTU的數據發送和接收的還原算法較為簡單。在工業現場使用時靠干擾能力差，傳輸速度慢的缺點較為突出。經過我方對現場的實際勘測還發現，現場使用的通訊電纜只是普通的電力傳輸電纜，沒有使用抗干擾能力更強的雙絞通訊電纜，并且電纜橋架中的設備電纜較多，干擾源較多。
針對以上所述情況對現場造成的隱患和使用及維護方面的困擾，我方出具下述改造升級方案；
核心思想：
1、使筒倉溫度監控系統的數據滿足工業自動化的基本要求，實現溫度數據實時刷新。
2、筒倉溫度監測系統使用獨立的計算機，不與現有的系統共同安裝于一臺計算機之內，確保自身的可靠性。
技術方案原則：
1、科學性原則：該項目在系統體系結構設計、還是軟件開發、硬件設備選型上，充分考慮產品的先進性和以后技術發展的趨勢，同時考慮擴展性和技術發展趨勢，遵循物盡其用的原則。
2、開放性原則：項目改造完成后，數據接口充分開放，既可以將本項目數據提供給其他系統，也可將其它子系統符合接口標準的數據接入本系統。
3、擴展性、靈活性原則：考慮到系統的升級并不是一步到位，故本次升級必須考慮到將來的擴展性。
4、穩定可靠原則：考慮到上位機的重要性，從設備選擇策略制定都要考慮長期運行的可靠性，運用成熟的技術，可靠的設備。
5、規范性原則：在設備選型、軟件設計、系統調試中、遵循行業規范、給系統運行、維護、管理以及升級帶來便利。
6、主要性能：包括但不限于通訊故障、設備故障、異常報警、運行異常報警等均要得到保留。
方案總述
1、 采集模塊更換為分布式IO進行熱電偶數據采集
現場使用Siemens公式的Simatic自動化產品線的緊湊型IO，通過工業以太網進行數據傳輸，工業以太網通過多年的實際使用已經成為工業現場穩定性易用性排名第一的網絡形式，我們也將采用由Siemens公司基于工業以太網的Profinet總線協議傳輸此系統的溫度數據?？傮w網絡將采用節省網線的環形結構，具體如下
系統拓撲圖：
2、上位機系統的開發和搭建
配備一臺基于WINCC Runtime 的上位機系統，此上位機通過光纖和現場的CPU連接，進行高速的數據通訊。
具備基本的溫度數據顯示功能，趨勢顯示功能、同時我們還將為您提供傳感器故障報警，溫度異常報警，報警均會通過上位機的音頻進行聲音提醒。
同時還有對現場采集數據的驗證機制，一旦與現場發生連接斷開情況，同樣也將進行報警。
數據的存儲功能，數據通過SQL數據庫存放在計算機硬盤，可以通過趨勢界面進行歷史數據的趨勢圖查看。
同時還將每小時記錄所有筒倉的溫度數據，形成表格視圖的每小記錄。
通過上述的方案中的采集系統的升級改造和上位機系統搭建和開發，此系統將實時的顯示所有筒倉熱電偶的真正測量得到的溫度及上述功能外，同時我們還會對溫度預警功能進行開發，此功能原理為一旦溫度升溫趨勢出現將提前進行預警，在系統發現存在異常升溫時就進行提前預警，在一定程度上避免自燃的繼續擴散。
升級改造后的優點：
1、 溫度數據實時傳輸，系統所顯示溫度即實際溫度
2、 預警系統可進行升溫趨勢的異常預警，不單純是溫度超上限報警，可以在一定程度上提前預知自燃是否發生。
3、 可靠性提升，使用了Siemens的可靠產品以及可靠的通訊協議，極大的提升了整套溫度監測系統的可靠性。
同時升級改造后的缺點也提前告知貴方：
1、 備品備件的費用增加，使用了新的產品后需要有對應的備品備件費用產生
2、 自動化技術人員的技術要求較之前更高，針對此點內容，我方將開發一套不需要進入底層僅僅在上位機上可更改熱電偶傳入通道的功能，無需下裝軟件，極大的方便技術人員和現場人員，降低維護工作量。