《電子技術(shù)應(yīng)用》
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力控在某鋼鐵計(jì)量采集管理系統(tǒng)中應(yīng)用
中國自動化網(wǎng)
摘要: 鋼鐵集團(tuán)公司的動力介質(zhì)主要包括高爐煤氣、焦?fàn)t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(jì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析后形成數(shù)據(jù)報(bào)表提供給決策部門,。
Abstract:
Key words :

  一,、概述
  鋼鐵集團(tuán)公司的動力介質(zhì)主要包括高爐煤氣、焦?fàn)t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(jì)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(jìn)行統(tǒng)計(jì),、分析后形成數(shù)據(jù)報(bào)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(jì)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(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和企業(yè)管理對計(jì)量工作的要求,。隨著企業(yè)信息化的不斷推進(jìn),,對企業(yè)內(nèi)部計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和傳遞的要求越來越高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的日新月異,,計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛,,給數(shù)據(jù)管理的科學(xué)化和合理化指明了方向,用計(jì)算機(jī)管理來代替人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)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?fàn)t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(shí)還有一定數(shù)量充入十萬立氣柜和五萬立氣柜,。
  焦?fàn)t煤氣由焦化廠幾座焦?fàn)t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(shí)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(shí)現(xiàn)目標(biāo):
  1、以計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)及軟件為手段建立燃?xì)鈴S穩(wěn)定可靠,、覆蓋所有有效區(qū)域的分布式生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),建立生產(chǎn)實(shí)時(shí),、歷史數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng),。
  2、該分布式實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是一個(gè)開放式的,、應(yīng)用規(guī)??勺杂缮炜s的系統(tǒng)。
  3,、通過實(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)綜合信息管理系統(tǒng)中處于最底層,。它負(fù)責(zé)將生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(jī)上,,通過圖形畫面顯示輸出。該系統(tǒng)具有趨勢,、報(bào)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(jìn)行調(diào)度管理,,也為今后建立全公司綜合信息管理,實(shí)現(xiàn)無紙辦公和決策信息支持打下基礎(chǔ),。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(jì)量數(shù)據(jù)采集等,。動力的自動化設(shè)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(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,。
  4.2生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示,、運(yùn)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(bào)警畫面,,實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù),。各畫面之間可方便的進(jìn)行切換。
  (2)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,,并通過各種形式實(shí)時(shí)顯示。
  (3)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲,,可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時(shí)間對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,??杀3质暌陨系臍v史數(shù)據(jù)和報(bào)警信息,。
  4.3查詢功能
  形成歷史數(shù)據(jù)庫可方便的進(jìn)行分類查詢
  (1) 單元數(shù)據(jù)查詢
  (2) 實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)趨勢,、歷史趨勢查詢
  4.4報(bào)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(bào)表,,包括
  (1) 生產(chǎn)日報(bào)
  (2) 生產(chǎn)情況月報(bào)
  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(bào)表格式,、數(shù)據(jù)構(gòu)成、采樣間隔等參數(shù)都可隨時(shí)更改,。
  4.5報(bào)警功能
  具有聲音,、圖象等多種報(bào)警手段,并提供歷史報(bào)警查詢,。
  
  五,、技術(shù)關(guān)鍵
  本動力數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)關(guān)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(shè)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(jī)組成,通過OPC方式與PLC通訊,形成力控?cái)?shù)據(jù)庫并進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳,。
  2,、OPTO22、歐陸,、HONEYWELL 9100E等設(shè)備的連接,。由于系統(tǒng)較老進(jìn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,。每套控制系統(tǒng)需增加一臺力控網(wǎng)關(guān)直接通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
  3,、兩套OPTO22設(shè)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(shè)備的上位機(jī)實(shí)時(shí)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(jī)熱備方式以保證數(shù)據(jù)采集的可靠性。兩個(gè)接口機(jī)器一主一備,,當(dāng)主機(jī)故障備機(jī)自動接替主機(jī)工作,,對各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行采集。
  8,、通訊接口單元和調(diào)度室三臺主機(jī)并入廠以太網(wǎng),,通過交換機(jī)實(shí)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(jī)上運(yùn)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(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫SERVER,調(diào)度室三臺主機(jī)作為CLIENT對其進(jìn)行訪問,,實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場生產(chǎn)狀況,,并實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)與采集系統(tǒng)分離。
  
  六.系統(tǒng)可擴(kuò)展功能
  6.1數(shù)據(jù)共享功能
  生產(chǎn)裝置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)的核心,,力控®具有技術(shù)先進(jìn),、功能齊全,、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的支持下,,經(jīng)授權(quán)的公司領(lǐng)導(dǎo)及管理人員能夠在個(gè)人工作站上實(shí)時(shí)查看裝置運(yùn)行情況,,可瀏覽動態(tài)實(shí)時(shí)工藝流程圖、歷史趨勢,、實(shí)時(shí)趨勢,、生產(chǎn)報(bào)表、裝置操作記錄等生產(chǎn)信息,,變相對孤立的裝置為一個(gè)有機(jī)整體,。
  (1)Web Server
  為使網(wǎng)絡(luò)上各工作站在使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器時(shí)也能實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)過程,實(shí)時(shí)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(gè)公共入口.支持標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(guān)系數(shù)據(jù)庫接口
  為了配合下一步實(shí)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(jī)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(jì),、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(guān)系數(shù)據(jù)庫的接口程序。實(shí)現(xiàn)此接口功能,,就可以實(shí)現(xiàn)過程控制信息進(jìn)入管理信息流的目標(biāo),,進(jìn)而實(shí)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(shè)備狀態(tài)等科學(xué)地分類,,提供給管理層數(shù)據(jù)庫,,從而減少人為干預(yù),提高管理層數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性,。把管理層的生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度指令,、生產(chǎn)計(jì)劃、能耗指標(biāo)等快速準(zhǔn)確地反映到生產(chǎn)過程控制層,。通用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口程序需要支持 ODBC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),、具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口、歷史數(shù)據(jù)接口,。
  6.2遠(yuǎn)程瀏覽功能
  該分布式實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)信息,。
  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D如下所示。
  

   網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫疽鈭D

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