作者:工業(yè)平板電腦|手持終端解決方案提供商 來源:www.egnktdxk4.com 發(fā)布時(shí)間:2013-11-13 11:45 瀏覽量:
中石化工程中工控機(jī)的應(yīng)用案列介紹:
一、中國(guó)石化加油工程背景和項(xiàng)目簡(jiǎn)介:
中國(guó)石化加油工程是一個(gè)跨平臺(tái)、范圍廣、涉及面寬的全國(guó)性系統(tǒng)建設(shè)工程。中國(guó)石化股份有限公司針對(duì)中國(guó)石化成品油零售系統(tǒng)進(jìn)行改造。通過工程的建設(shè),在中國(guó)石化轄域的所有加油站內(nèi)實(shí)現(xiàn)“一卡在手,各地加油”的目標(biāo)。中國(guó)石化加油工程將覆蓋中國(guó)石化股份有限公司所屬的20個(gè)。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市、計(jì)劃單列市)石油分公司,260余個(gè)地市級(jí)公司,1300余個(gè)縣級(jí)公司的25000余座加油站。
中國(guó)石化加油工程系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上采用了4層結(jié)構(gòu),即總公司級(jí)(包括中國(guó)石化治理總中心和中國(guó)石化數(shù)據(jù)交換總中心)、省級(jí)、地級(jí)以及各業(yè)務(wù)終端(包括縣級(jí)治理終端、加油站、發(fā)卡網(wǎng)點(diǎn)等)。中石化在前期將整個(gè)規(guī)劃為:
二.中石化對(duì)管控機(jī)硬件的要求
整個(gè)加油工程中的25000個(gè)加油站都將配置一臺(tái)工控機(jī)作為業(yè)務(wù)終端。工控機(jī)負(fù)責(zé)日常IC卡加油的數(shù)目和金額統(tǒng)計(jì),交易票據(jù)的打印,加油機(jī)監(jiān)控,逐日將銷售交易發(fā)往省數(shù)據(jù)中心,并將下載全國(guó)IC卡用戶的賬戶治理信息和新油價(jià)等。
加油站的管控機(jī)起著非常重要的作用,一旦發(fā)生故障,加油站的正常運(yùn)行將受到影響。中國(guó)石化的25000余個(gè)加油站分布比較分散,大部分加油站闊別市中心,很多油站位于山區(qū),發(fā)生故障時(shí)維修更換會(huì)非常麻煩。因此,中國(guó)石化對(duì)管控機(jī)的首要要求是系統(tǒng)的可靠性。其次,加油機(jī)通過串口與管控機(jī)相連,加油站的加油機(jī)數(shù)目從2個(gè)到30余個(gè)不等,因此要求管控機(jī)具有較強(qiáng)的功能擴(kuò)展性。為了保證管控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,中國(guó)石化選用了Linux作為管控機(jī)的操縱系統(tǒng),因此要求管控機(jī)在硬件上與Linux完全兼容,并且能夠流暢運(yùn)行。
經(jīng)過多方比較,中石化終將管控機(jī)定為工控機(jī)(華北工控機(jī))。工控機(jī)在進(jìn)步系統(tǒng)可靠性方面做了很多特殊設(shè)計(jì),它的可靠性大大優(yōu)于商用PC。下面是商用PC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:這種結(jié)構(gòu)我們稱之為大主板結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)非常不適合現(xiàn)場(chǎng)使用和維護(hù)要求。主板上集成了南北橋控制芯片等有源器件。有源器件相比于電容電阻等無源器件輕易損壞。一旦母板損壞,進(jìn)行更換會(huì)非常麻煩:現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)職員首先需要拔掉主板上的所有數(shù)據(jù)線、之后需要拔出插在主板上的所有外圍卡片,如網(wǎng)卡,顯卡等,后需要將固定主板的螺釘逐一卸掉,才能將主板卸下。換上一個(gè)新主板還要重復(fù)上述過程。更換一個(gè)損壞的主板,需要花30分鐘時(shí)間。這樣長(zhǎng)的MTBF(均勻故障維護(hù)時(shí)間)對(duì)于加油站實(shí)際使用是不答應(yīng)的。另外,商用PC對(duì)系統(tǒng)的防震沒有做特殊設(shè)計(jì),在四周存在振動(dòng)干擾的場(chǎng)合,很輕易出現(xiàn)硬盤損壞和卡片跳出的故障。硬盤一旦損壞,一天的交易數(shù)據(jù)將全部丟失。
相對(duì)于商用PC,工控機(jī)在結(jié)構(gòu)上做了很大改進(jìn),以下是工控機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖:工控機(jī)的主板做成插卡的形式,插在無源底板(BackPlane)上。無源底板上只有ISA,PCI總線接插件以及電容電阻等無源器件,因此無源底板損壞的概率非常低,通常無更換之憂。假如主板損壞,只需要將主板拔出即可。因此系統(tǒng)的MTBF時(shí)間大大縮短。此外系統(tǒng)的主板和外圍卡有專門的固定壓條,防止板卡跳出。硬盤驅(qū)動(dòng)用具有硬盤減震架和減震橡膠墊,能減輕振動(dòng)對(duì)硬盤的損壞。
為了使工控性能可靠工作在高粉塵環(huán)境下,在工控機(jī)的前面進(jìn)風(fēng)口,具有可更換的防塵網(wǎng)。如左圖所示:
防塵網(wǎng)設(shè)計(jì)能有效防止灰塵進(jìn)進(jìn)機(jī)箱。
三、 Nematron的中石化管控機(jī)硬件解決方案
Nematron公司充分研究了加油站現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用對(duì)管控機(jī)的可靠性等方面要求,提出了如下硬件解決方案
主板
產(chǎn)業(yè)主板是管控PC的核心,綜合考慮速度和可靠性要求,Nematron為管控機(jī)配置了一塊PIII等級(jí)的產(chǎn)業(yè)主板AES815E-679。采用Intel815E芯片組,高支持1.26GHz。
RAID卡
加油站的管控機(jī)在日常使用中會(huì)涉及到大量數(shù)據(jù)保存的題目,這些數(shù)據(jù)包括油價(jià)、加油數(shù)目,加油客戶數(shù)據(jù)等。一旦數(shù)據(jù)損壞,將會(huì)造成嚴(yán)重后果。但硬盤屬于易損件,很輕易由于振動(dòng)、沖擊等原因而損壞。為了確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。在Nematron工控機(jī)中配了一塊RAID卡。Raid卡將兩個(gè)同樣規(guī)格的硬盤組成磁盤鏡像。這樣,在一個(gè)硬盤損壞的情況下,工控機(jī)依然能正常操縱。
產(chǎn)業(yè)電源
市電供電不穩(wěn)定是導(dǎo)致計(jì)算機(jī)損壞的重要原因。在郊區(qū)、農(nóng)村等地,供電網(wǎng)存在電壓過高過低或浪涌電壓等情況。這會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)不能啟動(dòng)或電源被擊穿。Nematron為工控機(jī)配置的電源為寬范圍產(chǎn)業(yè)電源,在外部電壓波動(dòng)的環(huán)境下也能正常工作。
電磁兼容
電磁兼容性也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)。Nematron工控機(jī)通過了FCC、CE認(rèn)證、為工控機(jī)進(jìn)圍中石化項(xiàng)目做了技術(shù)指標(biāo)方面的認(rèn)證。
系統(tǒng)的擴(kuò)展性
Nematron工控機(jī)配置了帶7個(gè)PCI槽和5個(gè)ISA槽的底板(可根據(jù)不同要求選擇配制),完全可以滿足以后系統(tǒng)功能的擴(kuò)展要求。
Nematron為了保證整機(jī)的可靠性,在產(chǎn)品檢測(cè)方面,整機(jī)通過安全,環(huán)境,電磁,可靠性檢驗(yàn),MTBF時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5萬小時(shí)以上,整機(jī)出廠前更是進(jìn)行了時(shí)動(dòng)態(tài)烤機(jī)測(cè)試。保證每一臺(tái)出廠的工控機(jī)都能在惡劣環(huán)境中可靠運(yùn)行。
四、實(shí)施的效果
目前,中石化加油工程已經(jīng)陸續(xù)在各地實(shí)施。在這些省的管控機(jī)盡大部分用的是工控機(jī)。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際運(yùn)行,工控機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠,獲得用戶的好評(píng)。