一、概述
鋼鐵集團(tuán)公司的動(dòng)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(zhǎng)期以來(lái)，動(dòng)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(hào)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(lái)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(lái)動(dòng)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(duì)計(jì)量工作的要求。隨著企業(yè)信息化的不斷推進(jìn)，對(duì)企業(yè)內(nèi)部計(jì)量數(shù)據(jù)的采集和傳遞的要求越來(lái)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(lái)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(lái)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(dòng)力介質(zhì)工藝概況
動(dòng)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(guò)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(wàn)立氣柜和五萬(wàn)立氣柜。
焦?fàn)t煤氣由焦化廠幾座焦?fàn)t在煉焦過(guò)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(wàn)立和十幾萬(wàn)立民用煤氣柜。
轉(zhuǎn)爐煤氣由煉鋼廠幾座轉(zhuǎn)爐在煉鋼過(guò)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(wàn)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(kù)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(kāi)放式的、應(yīng)用規(guī)?？勺杂缮炜s的系統(tǒng)。
3、通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓縮功能使全部過(guò)程數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)可以保存10年以上。
四、系統(tǒng)功能
動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)中采集出來(lái)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(guò)圖形畫(huà)面顯示輸出。該系統(tǒng)具有趨勢(shì)、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(wú)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(guò)程自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)量數(shù)據(jù)采集等。動(dòng)力的自動(dòng)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(tái)可以完成對(duì)實(shí)時(shí)過(guò)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(chǔ)功能
(1)采用圖形界面，可根據(jù)用戶的需要?jiǎng)?chuàng)建總貌圖、流程圖、工框圖、趨勢(shì)曲線圖、儀表棒圖、報(bào)警畫(huà)面，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。各畫(huà)面之間可方便的進(jìn)行切換。
(2)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，根據(jù)用戶的需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原始生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，并通過(guò)各種形式實(shí)時(shí)顯示。
(3)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定時(shí)存儲(chǔ)，可根據(jù)用戶的需要每間隔一定時(shí)間對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。可保持十年以上的歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警信息。
4.3查詢功能
形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)
(3) 各類歷史數(shù)據(jù)查詢
(4)生產(chǎn)實(shí)時(shí)趨勢(shì)、歷史趨勢(shì)查詢
4.4報(bào)表打印功能
可根據(jù)用戶的具體要求自動(dòng)生成和打印各種報(bào)表，包括
(1) 生產(chǎn)日?qǐng)?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(dòng)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(tái)軟件與自動(dòng)控制設(shè)備的連接分別說(shuō)明如下：
1、AB PLC5的連接。現(xiàn)場(chǎng)由PLC和上位機(jī)組成，通過(guò)ＯＰＣ方式與ＰＬＣ通訊，形成力控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)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(pán)方式，由智能模塊與現(xiàn)場(chǎng)變送器連接對(duì)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(tái)力控網(wǎng)關(guān)直接通過(guò)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(jí)將十分困難，升級(jí)為WINDOWS NT環(huán)境，力控５.0監(jiān)控平臺(tái)。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(guò)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(kù)內(nèi)接收數(shù)據(jù)，形成完整的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
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(dòng)接替主機(jī)工作，對(duì)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(tái)主機(jī)并入廠以太網(wǎng)，通過(guò)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(tái)主機(jī)上運(yùn)行力控平臺(tái)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(kù)SERVER，調(diào)度室三臺(tái)主機(jī)作為CLIENT對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)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(kù)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(kù)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(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)工藝流程圖、歷史趨勢(shì)、實(shí)時(shí)趨勢(shì)、生產(chǎn)報(bào)表、裝置操作記錄等生產(chǎn)信息，變相對(duì)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(guò)程，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)必須具有Web Server功能。力控®的Web Server提供訪問(wèn)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(guò)Web Server，在瀏覽器上可查看所有裝置的動(dòng)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(duì)過(guò)程控制的任何操作與修改，使現(xiàn)場(chǎng)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(kù)接口
為了配合下一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化與管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)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(guò)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(kāi)發(fā)過(guò)程數(shù)據(jù)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的接口程序。實(shí)現(xiàn)此接口功能，就可以實(shí)現(xiàn)過(guò)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(guò)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(kù)，從而減少人為干預(yù)，提高管理層數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)程控制層。通用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)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)。可支持異地訪問(wèn)、在用戶端通過(guò)普通瀏覽器就可以訪問(wèn)。使決策者在任何地區(qū)、任何國(guó)家都可以訪問(wèn)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
