實(shí)時數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)技術(shù)方案模板

1、系統(tǒng)技術(shù)方案杭州和利時自動化有限公司20年月1. 系統(tǒng)概述介紹企業(yè)目前現(xiàn)狀及基本需求。富陽富春江冶煉集團(tuán),新建銅冶煉廠區(qū)MES項(xiàng)目需要對各生產(chǎn)工段進(jìn)行實(shí)時生產(chǎn)監(jiān)控，包括冶煉、制酸、配料、動力四個區(qū)域，包含控制室如下：凈液控制室、1、2號電解控制室、金峰爐控制室（下設(shè)住控制室和配料控制室）、回轉(zhuǎn)式陽極爐控制室、轉(zhuǎn)爐控制室、制氧站控制室、制酸中心控制室（下設(shè)粗銅冶煉收塵控制室、凈化控制室、干吸控制室、轉(zhuǎn)化控制室、主風(fēng)機(jī)控制室、污酸污水控制室、尾氣處理控制室、循環(huán)水泵房控制室、酸庫控制室）、余熱鍋爐控制室、余熱發(fā)電控制室、總降配電控制室、純水制備控制室、綜合風(fēng)機(jī)房控制室等?？傸c(diǎn)數(shù)規(guī)模約為5000物理

2、點(diǎn)左右系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對下設(shè)各個分廠DCS控制站的集中監(jiān)控以及集中報表生成,主要內(nèi)容是產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)，水、氣、電、風(fēng)、油的負(fù)荷變化、平均流量、瞬時流量、累計(jì)流量的實(shí)時數(shù)據(jù)采集、日、月、季度報表。本項(xiàng)目的工作內(nèi)容是對新控制系統(tǒng)中的生產(chǎn)信息進(jìn)行系統(tǒng)集成，即：從即將實(shí)施的多套DCS控制系統(tǒng)中采集部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中存儲、網(wǎng)頁瀏覽，通過對實(shí)時生產(chǎn)信息的集成、整合和深度挖掘，形成多個上層應(yīng)用系統(tǒng)，建立一個面向富春江冶煉集團(tuán)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，其主要內(nèi)容包括兩個方面，一是為生產(chǎn)主管領(lǐng)導(dǎo)提供各控制系統(tǒng)集成的實(shí)時信息在線查詢及分析功能，二是基于實(shí)時信息基礎(chǔ)上的生產(chǎn)管理、能源管理等應(yīng)用，做到讓辦公樓里的領(lǐng)導(dǎo)和在

3、生產(chǎn)部的主管領(lǐng)導(dǎo)能在自己的電腦上就可以掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的全面生產(chǎn)實(shí)時信息，為公司領(lǐng)導(dǎo)和生產(chǎn)調(diào)度管理提供全面、及時、準(zhǔn)確的現(xiàn)場實(shí)時生產(chǎn)信息，為生產(chǎn)管理的決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)從而實(shí)現(xiàn)公司的生產(chǎn)管理與統(tǒng)計(jì)分析的信息化、網(wǎng)絡(luò)化。本項(xiàng)目的工作內(nèi)容是對新控制系統(tǒng)中的生產(chǎn)信息進(jìn)行系統(tǒng)集成，即：從即將實(shí)施的DCS控制系統(tǒng)中采集部分生產(chǎn)（或人工錄入分析、檢測等）數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、集中存儲、網(wǎng)頁瀏覽，通過對實(shí)時生產(chǎn)信息的集成、整合和深度挖掘，形成多個上層應(yīng)用系統(tǒng)，建立一個生產(chǎn)管理系統(tǒng)。項(xiàng)目實(shí)施完畢上線后，將使得傳統(tǒng)生產(chǎn)管理黑箱作業(yè)透明化，有助于找到任何影響生產(chǎn)過程和成本問題所在。提高了計(jì)劃的實(shí)時性和靈活性，改善了生產(chǎn)

4、線的運(yùn)行效率。對于提高企業(yè)管理效率、增強(qiáng)企業(yè)市場竟?fàn)幜Χ加兄e極意義，將成為客戶必不可缺的生產(chǎn)信息化工具。2. 系統(tǒng)目標(biāo)杭州和利時自動化有限公司研發(fā)的實(shí)時信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的是對各廠生產(chǎn)過程監(jiān)視和管理，通過采集DCS系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)或者現(xiàn)場數(shù)字儀表的實(shí)時生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對各生產(chǎn)流程進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視和查詢。對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理以形成全廠生產(chǎn)報表。同時建立各套生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時和歷史數(shù)據(jù)庫，以滿足高層管理系統(tǒng)和各相關(guān)管理部門快速、高效地對現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和處理的要求。l 采集DCS、PLC過程數(shù)據(jù)，上傳至管理網(wǎng)，消除信息孤島現(xiàn)象. 調(diào)度者和管理者可以在總調(diào)度中心或自己的辦公室里綜覽全廠各個車間的實(shí)時生產(chǎn)情況；

5、l 分析歷史數(shù)據(jù)，定制靈活的生產(chǎn)報表,追憶歷史過程；l 在管理網(wǎng)以流程圖、趨勢等方式實(shí)時監(jiān)測各個車間生產(chǎn)運(yùn)行情況；l 生產(chǎn)過程報警；l 確保軟件的擴(kuò)展性，即預(yù)留與其它監(jiān)控系統(tǒng)的接口，若以后系統(tǒng)擴(kuò)展，增加DCS系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)也可以方便的傳送管理網(wǎng)中來；l 系統(tǒng)不參與控制，對現(xiàn)有DCS系統(tǒng)軟件不做任何修改，只增加功能來傳送數(shù)據(jù)，系統(tǒng)不必停機(jī)；監(jiān)視網(wǎng)內(nèi)的各站點(diǎn)運(yùn)行與各自DCS系統(tǒng)分屬于兩個系統(tǒng)，采用不同的傳輸協(xié)議，不會影響DCS系統(tǒng)中的任何數(shù)據(jù)。l 在權(quán)限允許范圍內(nèi)，管理網(wǎng)各工作站可查看實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，并可對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、報表打??；l 支持WEB瀏覽功能，技術(shù)人員和管理人員在瀏覽器上瀏覽查

6、詢實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。3. 系統(tǒng)優(yōu)勢及特點(diǎn)l 能集成多套控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全廠資源的統(tǒng)一規(guī)劃。管理人員能在同一畫面、趨勢、報表中集中得到生產(chǎn)工藝上相互關(guān)聯(lián)但又分散在不同DCS系統(tǒng)中的信息，便于對比、分析、跟蹤、監(jiān)視，有利于全面系統(tǒng)地把握全廠生產(chǎn)狀況l 圖形化生產(chǎn)實(shí)時信息監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)在線監(jiān)控；l 完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，靈活、簡便的組態(tài)功能，方便的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)，開放友好的客戶查詢方式，易于維護(hù)和管理l 友好直觀的統(tǒng)計(jì)查詢結(jié)果圖形化顯示；l 提供基于Web方式的面向決策層和管理層的信息查詢、統(tǒng)計(jì)分析功能；l 建立了企業(yè)生產(chǎn)信息化的基礎(chǔ)，是企業(yè)管控一體化的橋梁；使管理人員對生

7、產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘及分析、進(jìn)行輔助決策成為可能；提供開放的數(shù)據(jù)格式及接口，使實(shí)時及歷史數(shù)據(jù)可以上傳到企業(yè)的管理系統(tǒng)中。l 基于微軟COM/DCOM技術(shù)的OPC已成為過程控制的接口標(biāo)準(zhǔn)，有了OPC或者(ODBC)，與其它廠商的控制系統(tǒng)、與工廠 MIS 網(wǎng)、 ERP 系統(tǒng)、與PLC之間的數(shù)據(jù)交換問題迎刃而解。l 安全性：此功能設(shè)置廠內(nèi)管理人員的角色以及各個角色的實(shí)時數(shù)據(jù)訪問權(quán)限。4. MIS系統(tǒng)功能介紹和利時實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以Web形式向客戶端發(fā)布各種數(shù)據(jù)，為B/S模式。客戶端自行配置計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)及瀏覽器（如Micosoft Internet Explorer），根據(jù)實(shí)時數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品說明手冊設(shè)置瀏

8、覽器參數(shù)即可登錄系統(tǒng)瀏覽數(shù)據(jù)。3.1 實(shí)時數(shù)據(jù)存儲存儲過程數(shù)據(jù)，具有良好的存儲壓縮功能，響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)管理能力強(qiáng)（可管理多達(dá)至幾萬點(diǎn)過程數(shù)據(jù)）。實(shí)時庫運(yùn)行于服務(wù)器，客戶機(jī)通過訪問服務(wù)器獲取生產(chǎn)過程實(shí)時數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)支持與其他公司DCS、PLC的連接和數(shù)據(jù)訪問，如橫河、霍尼韋爾、羅克韋爾、西門子、ABB、費(fèi)希爾羅斯蒙特、日立、三菱、歐姆龍、和利時、浙大中控、上海新華等具有標(biāo)準(zhǔn)OPC或DDE接口的DCS或PLC系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式存入實(shí)時數(shù)據(jù)庫?？杉啥嗵卓刂葡到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全廠資源的統(tǒng)一規(guī)劃?？梢园迅鞣謴S所有控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集上來，保存，并分析。3.2 實(shí)時模擬圖監(jiān)測利用過程可視化組態(tài)工具提供的監(jiān)

9、控手段，按照生產(chǎn)的實(shí)際需要，整理、加工和計(jì)算過程數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)，以系統(tǒng)模擬圖的方式顯示有用的數(shù)據(jù)結(jié)果，反映出生產(chǎn)現(xiàn)場系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況。生產(chǎn)管理人員通過系統(tǒng)模擬圖就能夠?qū)崟r觀測到生產(chǎn)現(xiàn)場的各項(xiàng)指標(biāo)，從而獲得充分的生產(chǎn)信息，監(jiān)視生產(chǎn)進(jìn)行狀態(tài)，了解實(shí)時生產(chǎn)情況。管理人員通過系統(tǒng)模擬圖能清楚地在同一畫面看到不同分廠、車間、工段DCS的信息，從而消除管控過程中信息孤島，對不同DCS、PLC、SCADA、智能儀表的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度。流程圖回放通過流程圖回放功能，綜合分析某一生產(chǎn)數(shù)據(jù)或某些生產(chǎn)數(shù)據(jù)對其它數(shù)據(jù)的影響。3.3實(shí)時、歷史趨勢數(shù)據(jù)分析歷史數(shù)據(jù)曲線功能可以觀察某項(xiàng)指標(biāo)某一天的點(diǎn)值變化曲線及其報警線

10、的顯示。通過同時顯示多條指標(biāo)曲線，進(jìn)行對比顯示?？梢圆榭辞€在各取值點(diǎn)精確的數(shù)值信息。該功能能夠把在生產(chǎn)工藝上相互關(guān)聯(lián)，但是又分別屬于不同控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)匯集到同一張報表、同一幅趨勢圖中，便于分析、對比、跟蹤、監(jiān)視。3.4實(shí)時報警組態(tài)報警：用表格的方式將報警的觸發(fā)條件和參數(shù)輸入到報警數(shù)據(jù)庫中，包括:l 開關(guān)量變位報警。l 模擬量報警：模擬量的高限、高高限、低限、低低限等報警。3.5實(shí)時報表報表查詢功能模塊能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)報表查詢功能，包括日報查詢和班報查詢功能，報表的種類和樣式由報表組態(tài)軟件靈活設(shè)置。系統(tǒng)提供各種來自于各種工業(yè)現(xiàn)場的統(tǒng)計(jì)功能。5. 系統(tǒng)建設(shè)原則l 安全性數(shù)據(jù)采集為單向數(shù)據(jù)傳輸

11、，即DCS（或PLC）數(shù)據(jù)采集接口計(jì)算機(jī)防火墻管理網(wǎng)絡(luò)單向數(shù)據(jù)傳輸。接口機(jī)輸出接入邊緣交換機(jī)，接口機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集軟件成熟、安全、穩(wěn)定、可靠。l 可靠性采用成熟、應(yīng)用較廣泛的實(shí)時數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存儲量大，響應(yīng)時間快、壓縮比率高，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定并且支持各種接口，強(qiáng)大的擴(kuò)展和二次開發(fā)功能。l 可擴(kuò)充性系統(tǒng)具有良好的向下擴(kuò)充性，增加現(xiàn)場控制系統(tǒng)非常方便，如增加新控制系統(tǒng)工程，系統(tǒng)只需增加一臺數(shù)據(jù)采集接口計(jì)算機(jī)即可。系統(tǒng)平臺向上也具有較好的擴(kuò)充能力，增加應(yīng)用模塊不影響其性能和已有模塊的正常運(yùn)行，系統(tǒng)平臺提供多種數(shù)據(jù)訪問方式，如：OPC、ODBC、API等，能與第三方軟件實(shí)現(xiàn)無縫連接。6. 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)時信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)行平臺需建立在開放、先進(jìn)的