gefanuc產(chǎn)品在發(fā)電廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的解決方案(doc5)()

GEFanucGEFanuc產(chǎn)品在發(fā)電廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的解決方案隨著電廠工業(yè)自動(dòng)化以及信息化水平的提高，現(xiàn)代電廠也對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)有了更高的要求，電廠企業(yè)管理決策層需要了解真實(shí)而重要的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各臺(tái)機(jī)組以及設(shè)備的運(yùn)行狀況；專業(yè)技術(shù)人員希望可以在廠內(nèi)辦公室計(jì)算機(jī)查看系統(tǒng)的實(shí)時(shí)畫(huà)面，分析真實(shí)可靠的歷史數(shù)據(jù)，為機(jī)組跳機(jī)事故分析及其它事故分析提供真實(shí)可靠的歷史數(shù)據(jù)；同時(shí)又能高效、準(zhǔn)確地保存電廠生產(chǎn)的大量珍貴的歷史數(shù)據(jù)；更好地實(shí)現(xiàn)了電廠安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提升電廠的整體效益和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，目前在電廠應(yīng)用中主要使用了兩類方法，一類就是采用如Oracle等傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)保存來(lái)自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)接口計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在客戶端的開(kāi)發(fā)上采用 JAVAApplet,ASP服務(wù)器端腳本等和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的要求。這種方案由于沒(méi)有考慮到電廠生產(chǎn)底層數(shù)據(jù)和辦公等商業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)境之間的區(qū)別，最明顯的區(qū)別在于生產(chǎn)操作是實(shí)時(shí)進(jìn)行的，要求極快的數(shù)據(jù)采集速度，很高的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)性能，而商業(yè)上使用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)所擅長(zhǎng)的是處理各種信息的關(guān)系。因此數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中就必須通過(guò)創(chuàng)建計(jì)劃，存儲(chǔ)過(guò)程，觸發(fā)器和視圖等來(lái)優(yōu)化，同時(shí)糟糕的壓縮算法使得對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器的磁盤(pán)空間維護(hù)必須投入大量的精力?；谶@些考慮，另外一類的解決方案采用了專用的生產(chǎn)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的解決方案，如 OSISoft公司的PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，GEFanuc000ProficyHistorian,Wonderware公司的IndustrialSQL,ABB公司PlantConnect以及國(guó)內(nèi)的中科院軟件所 Agilor,清華同方DCOSE-PH,南京明維 RealTerm,上海新華 XRTDB,上海麥口OpenPlant等產(chǎn)品。由于這些產(chǎn)品本身就是面向生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集，因此較好地解決了海量數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的壓縮存儲(chǔ)等問(wèn)題。它們同時(shí)提供了良好的應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)和接口,節(jié)省了長(zhǎng)期維護(hù)和開(kāi)發(fā)的成本,因而在電廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。下面就以GEFanuc公司的產(chǎn)品舉例說(shuō)明在發(fā)電廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。功能較為齊全的生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，我們可使用 GEFanuc000ProficyHMI/SCADA-iFIX1人機(jī)界面 /數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控） ,ProficyHistorian（廠級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),原名 iHistorian）,ProficyReal-TimeInformationPortal口企業(yè)實(shí)時(shí)信息門(mén)戶，原名： infoAgent）這三個(gè)產(chǎn)品來(lái)組建。系統(tǒng)架構(gòu)可以簡(jiǎn)單地表示如下：圖1：生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖ProficyHMI/SCADA-iFIX它是GEFanuc公司的人機(jī)界面它是GEFanuc公司的人機(jī)界面/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控軟件，在工業(yè)控制SCADA軟件中獲得了廣泛的應(yīng)用，它豐富的數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)接口可以采集分散在電廠各個(gè)不同的DCS系統(tǒng)或輔控可編程控制器 PLC系統(tǒng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) ，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置和管理采用類似于 Excel表格方式的管理，同時(shí)它還提供一套人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)工具iFIXWorkspace,其中包括許多生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的圖符，只要通過(guò)鼠標(biāo)的拖放等簡(jiǎn)單的動(dòng)作就可以達(dá)到與現(xiàn)場(chǎng) DCS系統(tǒng)人口界面一致的流程圖效果，將現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)直觀地顯示在用戶面前 ,從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程工藝流程監(jiān)控，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)非常簡(jiǎn)單。其開(kāi)放的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)編程接口 EDA(EasyDataAccess)，歷史數(shù)據(jù)編程接口HDA(HistoricalDataAccess)以及SM2(模擬驅(qū)動(dòng))應(yīng)用非常靈活，通過(guò)自己編寫(xiě)接口程序就可將數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入 iFIX的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，該產(chǎn)品在廠級(jí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集以及生產(chǎn)流程圖畫(huà)面的顯示。圖2中的一部分就是我們?cè)?iFIX中模仿西門(mén)子公司 DCS系統(tǒng)TelepermXP的OM650操作員界面的生產(chǎn)流程圖畫(huà)面，效果是比較逼真的。ProficyHistorian它是GEFanuc公司的廠級(jí)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)軟件，其前身就是 iHistorian,目前的最新版本是3.0。ProficyHistorian提供了如：iFIX實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集器， CSV/XML文件收集器， OPC收集器等種類豐富的歷史數(shù)據(jù)收集工具， iHistorian具備百毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)采集速度，毫秒級(jí)的過(guò)程數(shù)據(jù)時(shí)間分辨率，高達(dá) 20000個(gè)數(shù)據(jù) /秒的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)速度和每秒 20000個(gè)數(shù)據(jù) /秒的數(shù)據(jù)回取速度以及單機(jī) 10萬(wàn)個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集能力，是目前世界上最快的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以通過(guò)定義采集器的過(guò)程數(shù)據(jù)采集死區(qū)來(lái)優(yōu)化采集數(shù)據(jù)量、通過(guò)定義過(guò)程數(shù)據(jù)的變化率可以優(yōu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，還可以通過(guò)內(nèi)置的管理配置程序或者瀏覽器在任何地方管理任何一臺(tái)iHistorian服務(wù)器：可以進(jìn)行組態(tài)數(shù)據(jù)點(diǎn)、配置采集時(shí)間、數(shù)據(jù)文件管理。和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)相比較，在數(shù)據(jù)庫(kù)管理和應(yīng)用時(shí)無(wú)需編制任何程序，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)工作量。此外它還提供了開(kāi)放的 SDK編程接口，極大地提高了產(chǎn)品的應(yīng)用靈活性。該產(chǎn)品在廠級(jí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中主要用于生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)的高速采集和高效存儲(chǔ)。圖2：部分用戶界面和功能ProficyReal-TimeInformationPortal它是GEFanuc公司的企業(yè)實(shí)時(shí)信息門(mén)戶軟件，是基于 WEB的解決方案。目前的版本為 2.0。口采用本地或者遠(yuǎn)程的 API來(lái)連接上面的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)JDBC驅(qū)動(dòng)來(lái)連接關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)。由于它提供了豐富的圖形對(duì)象庫(kù)，如：餅圖，棒型圖，圖表，表格，曲線等組件，因此可以方便地進(jìn)行 WEB畫(huà)面開(kāi)發(fā)和配置，發(fā)布數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)。 它還可直接將 iFIX上的實(shí)時(shí)生產(chǎn)流程畫(huà)面以 WEB的方式發(fā)布，甚至可以將它理解為是在瀏覽器 （如：InternetExplorer）ODO的iFIX軟件。而這些只是它所能夠提供的功能的一部分。該產(chǎn)品在廠級(jí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中主要是作為基于WEB據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)中主要是作為基于WEB解決方案的工廠范圍的高級(jí)數(shù)據(jù)分析工具。采用上述解決方案可以滿足電廠對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，而且整個(gè)系統(tǒng)的配置和維護(hù)都非常方便，目前國(guó)內(nèi)的廣東核電大亞灣、嶺澳核電站工業(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集CKD系統(tǒng)，曲靖電廠的廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，益陽(yáng)電廠均使用了該解決方案。圖2采用上述解決方案可以滿足電廠對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，而且整個(gè)系統(tǒng)的配置和維護(hù)都非常方便，目前國(guó)內(nèi)的廣東核電大亞灣、嶺澳核電站工業(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集CKD系統(tǒng)，曲靖電廠的廠級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，益陽(yáng)電廠均使用了該解決方案。圖2就是我們?cè)谠囼?yàn)平臺(tái)上，利用上述產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一些用戶界面和功能。上述系統(tǒng)在軟件的投資上較為龐大，我們提出了一種簡(jiǎn)化的解決方案，該方案只采用GEFanuc公司的iFIX軟件以及iWebServer軟件，由于iFIX自帶的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)功能，可以利用方案只采用GEFanuc公司的iFIX軟件以及iWebServer軟件，由于iFIX自帶的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)功能，可以利用iFIX的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取接口EDA和歷史數(shù)據(jù)存取接口HDA進(jìn)行開(kāi)發(fā)。該解決方案利用成熟穩(wěn)定的SCADA軟件，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行二次應(yīng)用開(kāi)發(fā)，使得任何人員都可以在辦公室的計(jì)算機(jī)上通過(guò)瀏覽器了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。該解決方案投資少，卻能滿足目前大部分電廠的應(yīng)用要求，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。華能?chē)?guó)際電力股份有限公司實(shí)進(jìn)行二次應(yīng)用開(kāi)發(fā)，使得任何人員都可以在辦公室的計(jì)算機(jī)上通過(guò)瀏覽器了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。該解決方案投資少，卻能滿足目前大部分電廠的應(yīng)用要求，同時(shí)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。華能?chē)?guó)際電力股份有限公司實(shí)時(shí)監(jiān)管系統(tǒng)中遍布全國(guó)35家電廠的廠站側(cè)系統(tǒng)就采用了該解決方案。在這個(gè)方案中我們可以在WEB服務(wù)器上利用iFIX軟件提供的編程接口編寫(xiě)一個(gè)服務(wù)器端運(yùn)行的ASP組件，該組件負(fù)責(zé)讀取iFIX的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)（如圖3所示）；再開(kāi)發(fā)一個(gè)iFIX歷史數(shù)據(jù)曲線顯示的時(shí)監(jiān)管系統(tǒng)中遍布全國(guó)35家電廠的廠站側(cè)系統(tǒng)就采用了該解決方案。在這個(gè)方案中我們可以在WEB服務(wù)器上利用iFIX軟件提供的編程接口編寫(xiě)一個(gè)服務(wù)器端運(yùn)行的ASP組件，該組件負(fù)責(zé)讀取iFIX的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)（如圖3所示）；再開(kāi)發(fā)一個(gè)iFIX歷史數(shù)據(jù)曲線顯示的ActiveX控件，嵌入在IE瀏覽器中，利用服務(wù)器端的ASP組件與ActiveX控件交互的方式讀取iFIX歷史數(shù)據(jù)并以曲線的方式顯示出來(lái)（如圖4所示）。而實(shí)時(shí)流程畫(huà)面以及實(shí)時(shí)曲線的功能則由 iWebServer來(lái)實(shí)現(xiàn)。：《海?派心眥。1則 Ji9.103.夏Fi.第nL-JLM-?新話砧需一*婭-冷窗UH浦2;而 1斯匕i.s-1HL.SI渤，第濟(jì)口瀘?州建：門(mén);而仃統(tǒng)必IM噌 IS3.5LH冷西無(wú)夢(mèng)中市.京心底>30,5)1462.05一"11d-L-_1_ _a?_r .I_JJ 1B■ ■ -.fJJ...■『 -i.faJL. 一?__—_?—??■.—.一■/ -U.J一..I1 .■iL1.J 巴057『州口吃M;皿1US；TT(LGNk肥 1^.1L'lJ-32西1,般S出性bk-n圜亂9J小1隧冷3函狗1匠泮1嶼口虧血 M5.TTH.I'HU.T4Fl.33,映報(bào):啊M 中：」;,■中.我F加.扁“展士互耳湍的川力而 ?而，bil-21**llT"|L-K.l?Mi-inihs.：i1修而1%曲妍過(guò)忠i卿中n.fi!:lira'-.>.MXM;n7?flfl,T7|<LC.ih??-Jl&-3jl口骷喔叫再145口?_rr,ff_hLihirrr.in收工薛iJGLjn_aWSJW"!囂！Laiur?m「向力"冬脾耍陋[產(chǎn)6TTD-fflW.弱 <H€L馬1拓.嬴i1范至加工工內(nèi)：?_SE=SU^D9.IP酶■孫^也由砸？，加.唧F■/一[[f口 fc'a'urIkIf_J<Ue^_Jt3li.n||MW,|l型滯]口鼻JTL也！1口□■虱1WT-1F短「誦k1』i ifli2葉.仙|q明魚(yú)b斜志S-通例.UB^I21UU J而.刀igj.t?4tSTu'.曜；百?gòu)S"MW而忒酒一ELGm 23LU 用點(diǎn)■事rs曲礴網(wǎng)再時(shí)口誦附,1時(shí)，如 ibj.'jj -.U.-i 妁L他 ,-[q=恒rwri.g11tto011一:笆即般加帕iif而 上血?竹「oI仙." li-S.vb~訶幺的二II埴60廠「4甌■1江：1廠麻庠L頌可「:磁標(biāo)醞磁施'『面對(duì)L祗一'J'iVfi"誣:"ni遹1屋1的Tj3比舔,『成凌解由加湛3?賓潘噂畫(huà)Ti雷而,:皿的w「i'll.JL 1；51..THJ哈里W3.&StJKIMQ'PrL?；由謔f山四。山E面 151.IIo7FHl,曲 1,叫Ifi寓5、* ■J'ISi.??L盤(pán)將注b疝如代，3M至話-HD機(jī)侑前u I51；T3ri1孤即 俏1r^r也由訪『阻司.遜磅W7；73.『南馬一9ii6:|.小||ft ?fig,-f“「r-——-，L1 ”Ml-K-ISSUO行工訪'11^y?iqj?i田，，.”q欣.考?1#苗7一〃iift-<iii.iin i￡r\knnl'iim ?M而■r:3川口14 小投、病不.串，1MHrt7u匚k-1^3力而小HOMm?山疝*富產(chǎn)M西由H二"以牛餓口/理-曰0 3空三包:丁福與BtK聲勢(shì)回高荒圖3：圖3：通過(guò)服務(wù)器端的ASP組件方式讀取并顯示歷史數(shù)據(jù)近幾年，國(guó)內(nèi)提出了廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS－SupervisoryInformation近幾年，國(guó)內(nèi)提出了廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（DCS□分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)）的System）DCS□分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)）的史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)收集各臺(tái)機(jī)組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)，使之成為整個(gè)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的中心，可提供全廠生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)視、管理和優(yōu)化，以及負(fù)荷調(diào)度、發(fā)電機(jī)組性能計(jì)算和分析、主機(jī)和主要輔機(jī)故障診斷、設(shè)備壽命計(jì)算和分析、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和計(jì)算分析等功能。目前國(guó)內(nèi)廠級(jí)生產(chǎn)管理及監(jiān)視信息系統(tǒng)（SIS）功能。目前國(guó)內(nèi)廠級(jí)生產(chǎn)管理及監(jiān)視信息系統(tǒng)（SIS）正處于應(yīng)用探索階段，原來(lái)在SIS系統(tǒng)投標(biāo)時(shí)所要求的一些先進(jìn)優(yōu)化控制、設(shè)備維護(hù)、壽命管理等功能模塊還無(wú)法得到完全的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，系統(tǒng)往往采集存儲(chǔ)了大量的數(shù)據(jù)，但是卻無(wú)法對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘處理，采購(gòu)的昂貴的硬件設(shè)備由于沒(méi)有軟件功能而成為一種擺設(shè) ,其效益至今未能如設(shè)想的那樣發(fā)揮出來(lái)。因此發(fā)電廠組建一個(gè)較為成功的