一、概述
鋼鐵集團公司的動力介質(zhì)主要包括高爐煤氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和混合煤氣等。使用單位遍及全公司,量大面廣。長期以來,動力量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的計量一直采用常規(guī)的方法,即把介質(zhì)的物理參數(shù)經(jīng)變送器轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的電信號后,再由顯示記錄儀表加以顯示和記錄。數(shù)據(jù)管理部門把儀表記錄的數(shù)據(jù)曲線和累積數(shù)據(jù)收集起來進行統(tǒng)計、分析后形成數(shù)據(jù)報表提供給決策部門。因其數(shù)據(jù)量大,工作十分繁雜,再加上儀表的記錄誤差、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析中的人為因素等等,原來動力量數(shù)據(jù)的管理工作已不適應現(xiàn)代化生產(chǎn)和企業(yè)管理對計量工作的要求。隨著企業(yè)信息化的不斷推進,對企業(yè)內(nèi)部計量數(shù)據(jù)的采集和傳遞的要求越來越高。隨著計算機技術(shù)發(fā)展的日新月異,計算機技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛,給數(shù)據(jù)管理的科學化和合理化指明了方向,用計算機管理來代替人工進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析等數(shù)據(jù)管理工作已成為必然。
二、動力介質(zhì)工藝概況
動力介質(zhì)種類較多,工藝各不相同。
煤氣系統(tǒng)包括高爐煤氣、焦爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和混合煤氣等。
高爐煤氣由煉鐵廠幾座高爐在煉鐵過程中產(chǎn)生,除煉鐵廠自身使用外,其余供給各廠,同時還有一定數(shù)量充入十萬立氣柜和五萬立氣柜。
焦爐煤氣由焦化廠幾座焦爐在煉焦過程中產(chǎn)生,除焦化廠自身使用外,主要供給各廠和市民使用,同時還要充入幾萬立和十幾萬立民用煤氣柜。
轉(zhuǎn)爐煤氣由煉鋼廠幾座轉(zhuǎn)爐在煉鋼過程中產(chǎn)生,轉(zhuǎn)爐煤氣一部分供煉鋼使用;一部分充入幾萬立轉(zhuǎn)爐煤氣柜;一部分并入高煤管道;一部分供給其它廠使用。
三、系統(tǒng)實現(xiàn)目標:
1、以計算機、網(wǎng)絡及軟件為手段建立燃氣廠穩(wěn)定可靠、覆蓋所有有效區(qū)域的分布式生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),建立生產(chǎn)實時、歷史數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)。
2、該分布式實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是一個開放式的、應用規(guī)??勺杂缮炜s的系統(tǒng)。
3、通過實時數(shù)據(jù)庫的壓縮功能使全部過程數(shù)據(jù)的歷史趨勢可以保存10年以上。
四、系統(tǒng)功能
動力介質(zhì)數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)在全公司計算機綜合信息管理系統(tǒng)中處于最底層。它負責將生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)從生產(chǎn)裝置的自動控制系統(tǒng)中采集出來并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度室監(jiān)控系統(tǒng)主機上,通過圖形畫面顯示輸出。該系統(tǒng)具有趨勢、報警、查詢等功能,使調(diào)度人員在調(diào)度室內(nèi)了解全廠各分布區(qū)域的生產(chǎn)情況,進行調(diào)度管理,也為今后建立全公司綜合信息管理,實現(xiàn)無紙辦公和決策信息支持打下基礎。該系統(tǒng)將具備如下功能:
4.1數(shù)據(jù)采集功能
生產(chǎn)過程自動控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、計量數(shù)據(jù)采集等。動力的自動化設備有以下幾種:AB的PLC系統(tǒng)、OPTO22系統(tǒng)、歐陸系統(tǒng)、HONEYWELL公司的DCS 9100E等,力控工業(yè)控制組態(tài)軟件為監(jiān)控平臺可以完成對實時過程數(shù)據(jù)進行采集。
4.2生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時顯示、運算、存儲功能
(1)采用圖形界面,可根據(jù)用戶的需要創(chuàng)建總貌圖、流程圖、工框圖、趨勢曲線圖、儀表棒圖、報警畫面,實時顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。各畫面之間可方便的進行切換。
(2)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行運算處理,根據(jù)用戶的需要對現(xiàn)場原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算,并通過各種形式實時顯示。
(3)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定時存儲,可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時間對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行存儲。可保持十年以上的歷史數(shù)據(jù)和報警信息。
4.3查詢功能
形成歷史數(shù)據(jù)庫可方便的進行分類查詢
(1) 單元數(shù)據(jù)查詢
(2) 實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)查詢、監(jiān)測
(3) 各類歷史數(shù)據(jù)查詢
(4)生產(chǎn)實時趨勢、歷史趨勢查詢
4.4報表打印功能
可根據(jù)用戶的具體要求自動生成和打印各種報表,包括
(1) 生產(chǎn)日報
(2) 生產(chǎn)情況月報
以便數(shù)據(jù)管理部門或決策者分析能源使用情況,并提供數(shù)據(jù)管理決策的依據(jù)。并且報表格式、數(shù)據(jù)構(gòu)成、采樣間隔等參數(shù)都可隨時更改。
4.5報警功能
具有聲音、圖象等多種報警手段,并提供歷史報警查詢。
五、技術(shù)關鍵
本動力數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)關鍵在于采集管理軟件與硬件接口部分。力控監(jiān)控平臺軟件與自動控制設備的連接分別說明如下:
1、AB PLC5的連接?,F(xiàn)場由PLC和上位機組成,通過OPC方式與PLC通訊,形成力控數(shù)據(jù)庫并進行數(shù)據(jù)遠傳。
2、OPTO22、歐陸、HONEYWELL 9100E等設備的連接。由于系統(tǒng)較老進行通訊比較困難,可采用加裝配電盤方式,由智能模塊與現(xiàn)場變送器連接對實時數(shù)據(jù)進行采集。每套控制系統(tǒng)需增加一臺力控網(wǎng)關直接通過網(wǎng)關進行數(shù)據(jù)采集。
3、兩套OPTO22設備操作系統(tǒng)為DOS環(huán)境,今后升級將十分困難,升級為WINDOWS NT環(huán)境,力控5.0監(jiān)控平臺。推薦使用此方式。
4、歐陸系統(tǒng)采用OPC方式直接和力控相連。
5、SIEMENS的PLC系統(tǒng)可以直接通過以太網(wǎng)直接通訊。
6、通訊接口單元從8套控制設備的上位機實時數(shù)據(jù)庫內(nèi)接收數(shù)據(jù),形成完整的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。
7、數(shù)據(jù)接口單元為雙機熱備方式以保證數(shù)據(jù)采集的可靠性。兩個接口機器一主一備,當主機故障備機自動接替主機工作,對各個系統(tǒng)進行采集。
8、通訊接口單元和調(diào)度室三臺主機并入廠以太網(wǎng),通過交換機實現(xiàn)與總公司ATM網(wǎng)的連接RTDB系統(tǒng)相連。
9、通訊接口單元和調(diào)度室三臺主機上運行力控平臺軟件。通訊接口單元作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的遠程數(shù)據(jù)庫SERVER,調(diào)度室三臺主機作為CLIENT對其進行訪問,實時顯示現(xiàn)場生產(chǎn)狀況,并實現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)與采集系統(tǒng)分離。
六.系統(tǒng)可擴展功能
6.1數(shù)據(jù)共享功能
生產(chǎn)裝置實時數(shù)據(jù)庫是生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)的核心,力控®具有技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定的特點。在實時數(shù)據(jù)庫的支持下,經(jīng)授權(quán)的公司領導及管理人員能夠在個人工作站上實時查看裝置運行情況,可瀏覽動態(tài)實時工藝流程圖、歷史趨勢、實時趨勢、生產(chǎn)報表、裝置操作記錄等生產(chǎn)信息,變相對孤立的裝置為一個有機整體。
(1)Web Server
為使網(wǎng)絡上各工作站在使用標準瀏覽器時也能實時監(jiān)視生產(chǎn)過程,實時數(shù)據(jù)庫必須具有Web Server功能。力控®的Web Server提供訪問裝置生產(chǎn)數(shù)據(jù)的一個公共入口.支持標準瀏覽器,如IE、Navigator等。通過Web Server,在瀏覽器上可查看所有裝置的動態(tài)流程圖,其效果如同各裝置中控室的操作站。另外Web Server提供安全機制,限制對過程控制的任何操作與修改,使現(xiàn)場的安全生產(chǎn)完全得到保證。
(2)通用大型關系數(shù)據(jù)庫接口
為了配合下一步實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化與管理系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)的有機連接,使管理層合理利用信息資源,把龐大的生產(chǎn)過程信息、企業(yè)內(nèi)部管理信息、外部環(huán)境信息快速分類、統(tǒng)計、分析,為決策層的決策提供必要的依據(jù),需要開發(fā)過程數(shù)據(jù)與關系數(shù)據(jù)庫的接口程序。實現(xiàn)此接口功能,就可以實現(xiàn)過程控制信息進入管理信息流的目標,進而實現(xiàn)把生產(chǎn)信息、原料消耗、過程產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)品產(chǎn)量、能源消耗量、設備狀態(tài)等科學地分類,提供給管理層數(shù)據(jù)庫,從而減少人為干預,提高管理層數(shù)據(jù)庫的準確性。把管理層的生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度指令、生產(chǎn)計劃、能耗指標等快速準確地反映到生產(chǎn)過程控制層。通用大型關系數(shù)據(jù)庫接口程序需要支持ODBC協(xié)議標準、具有實時數(shù)據(jù)接口、歷史數(shù)據(jù)接口。
6.2遠程瀏覽功能
該分布式實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可構(gòu)建基于internet、符合Browser/Server結(jié)構(gòu)??芍С之惖卦L問、在用戶端通過普通瀏覽器就可以訪問。使決策者在任何地區(qū)、任何國家都可以訪問生產(chǎn)實時信息。
網(wǎng)絡拓撲示意圖如下所示。