电厂动态生产数据系统的整套解决方案Word文件下载.docx
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这两者之间的信息交换必须要有隔离设备。
这个隔离设备就是动态数据服务器。
它的产生是与DCS操作站的封闭有关。
它的功能是生产过程监控;
历史数据的存储及管理;
统计质量控制;
设备预防性维护;
设备故障诊断;
生产优化等。
DCS、PLC采集现场来的生产过程数据通过通讯网络把数据传给操作站和动态数据服务器。
动态数据服务器是采集生产全过程的模拟信号或逻辑信号,所以它的数据采集量是海量的。
不仅有实时的,也有历史的。
将这些生产实时数据用于管理,需要经过数据淘金,然后将信号送到生产管理部门。
比如有些信息不一定来自DCS,象设备故障诊断,可能来自设备状态检测信号。
它是毫秒级的快速信号。
通常情况下,一个企业往往有几种不同牌号的DCS、PLC,管理部门需要生产实时数据,DCS又不开放,这就产生了动态数据服务器。
要把这几种信号都集中到动态数据服务器中,最好要选择一个通用显示平台,在这个平台上来显示不同型号的DCS、PLC的信号。
通用显示平台可采用FIX、INTOUCH、组态王、Synall等软件,开发各种DCS和PLC的驱动软件。
因为普通微机经扩展可以有8个串行口,所以一个动态数据服务器理论上可以连接8种DCS、PLC和设备状态检测信号。
实际应用时,要看几套DCS和PLC之间的距离、读取点数的多少。
为了数据安全,最好一套DCS(PLC)一台动态数据服务器。
最近推出的DCS采用通用操作站,它采用NT操作系统,监控软件就是FIX、INTOUCH.不同DCS型号采用不同的驱动软件。
各种DCS之间信号交换采用OPC服务器联接,也可以把少量的信号送到MIS系统的服务器中。
FIX、INTOUCH等软件的数据库都能存储历史数据,几十个信号可存储1年以上。
如要存储更多的历史数据,可以采用新的iHistoran历史数据库和老的OSI历史数据库,它可以存储三年以上。
这些通用监控软件都有OSI的接口。
老一代的DCS系统的操作站无论操作系统还是监控软件都是专用的,和其它系统通讯都非常困难。
如要建立系统间的互联,通过计算机接口单元建立,监控软件仍然可以使用通用的。
动态数据服务器读取DCS和PLC的数据时,为保证数据安全,不影响DCS的工作,如不影响控制器、操作站的工作,数据只能上行,不能下行。
在设计MIS系统过程中,最好使用动态数据服务器,不要把DCS和PLC数据直接送到Web,否则会影响到DCS、PLC的正常运行。
至于究竟需要建立多少个动态数据服务器,由所需采集的数据量和数据安全决定。
一般情况下,采用普通微机作为硬件,WINDOWS98、NT、WIN2000或XP操作系统,通用监控软件,各种DCS、PLC的驱动软件。
动态数据服务器的两个重要指标是:
能读取的数据量和读取的速度。
为读取数据,在作动态数据服务器的机器上,把要读的数据做成DCS的标签形式,最大数量可达10000多点。
动态数据服务器另外一个指标是读取数据的速度,它应该在几秒钟内读完几百个数据。
读取速度与所编的驱动软件有关。
如果动态数据服务器的硬件是小型机,用SCSI(smallcomputersysteminterface)接口连接外部设备,最快1000多个数据/秒。
一般外设和主机的距离不能超过3米。
如果采用普通微机,采用串行接口,大约200个数据/秒。
另外一个方法是将操作站当成动态数据服务器用。
理论上是没有问题的。
因为MIS系统运行的机器是在以太网上运行,和操作站是在两个网络上。
操作站内有DCS的各种数据,为取DCS的数据,所以操作站必须是开放的,目前DCS的操作站开放的不多,另外,操作站内的数据必须是系统的全数据。
因为一个较大型的DCS系统可以有许多台操作站,一台操作站往往只有一部分生产工艺的数据。
从操作站取数据有可能会影响到操作站的安全运行。
操作站安装微软的GLANCE软件,也可将数据读出。
浏览器必须用微软的Web。
从控制器读取数据也有一种办法,把MIS的所要的数据都组态到一个控制器中,这个控制器不再用于控制。
通过串行口把数据送出。
这种办法读出的数据较少。
2.完善数据采集系统(推荐一个好的信息采集和控制系统)
一些工厂缺少动态数据的采集,又不具备对整个控制系统改造的条件,需要增加部分采集点或者对部分采集和控制系统进行改造,这是许多工厂面临的情况
我们推荐美国SIXNET公司的产品。
一.公司简介
美国SIXNET公司成立于1975年。
28年来SIXNET公司一直致力于先进的数据采集和工业控制技术的提高和发展,并为其做出了重要的技术贡献。
SIXNET公司是世界上最早的工业以太网和RTU产品的制造厂商之一,经过多年的实践经验已形成了技术先进、成熟、可靠的系列产品。
其最新的基于LINUX内核的嵌入式解决方案为系统集成商和OEM客户提供开放的应用软件开发平台,极大地降低了客户的开发成本。
SIXNET公司作为全球领先的自动化技术公司,以其先进的产品、开放式架构、增值服务和专业经验为客户提供专业化的解决方案。
可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、环保、市政、楼宇、水处理、造纸、制药、食品等领域过程控制、远程监控、数据采集等系统中。
二.系统简介
开放式DCS控制器
。
适用于过程控制、SCADA及DCS系统;
IEC61131-3标准编程环境,支持用户C++编程;
Linux多任务实时操作系统内核,支持4个独立应用程序运行;
丰富的通信接口,内置工业以太网Switch,支持冗余通信;
可扩展规模控制系统,最大可达50000点;
真正的开放性:
EthernetTCP,Modbus,Linux,OPC,WebServer;
-40~70℃,Zone2认证,适于恶劣工业环境;
32位CPU进行实时控制和符点运算
自带1个10M/100M以太网口,1个RS485口,1个RS232口,使用灵活
可运行ISaGRAF程序;
具有数据记录(Datalogging)功能,可取代图表记录仪;
控制器之间可传递I/O数据。
远程终端单元(RTU)
功能强大的21世纪RTU,适用于电力、化工、能源、楼宇等各种应用;
多种通信方式:
内置电话线调制解调器,以太网端口,RS232端口,可无线传输;
内置6AI,4DI,1DO;
可扩展至22AI,20DI;
具有Datalogging和timestamping功能;
远程站点独立控制;
嵌入Linux;
具有webserver功能;
无限的多用户连通性,无限的I/O点数扩展能力;
真正的开放式系统设计;
32位CPU进行实时控制和符点运算;
1M以上的内存用于datalogging功能;
过程级I/O模块--本地I/O;
DIN导轨式安装;
具热插拔能力,模块的更换、配置很方便;
安全锁设计可避免模块插错位置;
每个站可扩展I/O到1024点;
各种I/O可灵活地混合排列;
工业以太网SWITCH,可选3口、5口、9口,可选光纤口,10M/100M自适应;
-40到85°
C的工作温度;
真正的即插即用操作;
DIN导轨式安装。
工业MODEM
-30到+70C的工作温度;
符合UL,CSA(CUL),CE,DNV,andZone2标准;
具备基本型MODEM的所有特性;
收到PLC或其他设备控制信号可自动拨号;
具有两种自动应答方式;
带RS422/RS485口;
带1个标准的RS232口;
保护电话线传输;
对MODEM进行防护;
避免系统破坏和死机的发生。
系统软件
I/OToolKit
直观的图形界面使得系统的规划更方便;
使用自定义的变量名和参数测试I/O;
可把变量自动导入导出到HMI/SCADA软件;
创建共享的I/O数据库,支持DDE,DLL和OPC;
定义SIXNET控制器和I/O的Datalogging功能;
对点对点通讯进行配置。
IsaGRAF
图形化的编程界面,操作简单灵活;
支持梯形图、顺序功能图、功能块图、指令表、结构化文本等多种语言;
可在线修改程序;
可进行仿真实验;
可从I/OToolKit中直接获取变量标。
3.建立生产实时历史数据库
在第1节中讲到“如要存储更多的历史数据,可以采用新的iHistoran历史数据库和老的OSI历史数据库”。
时代潮流采用微机、微软的软件平台、通用数据库软件来建立历史数据库。
因此,我们的意见是,已有OIS历史数据库的,直接从其中取数据,新建的采用iHistoran历史数据库(或者类似的)。
iFIX的历史数据记录软件包
IHistorian是最好的工厂范围历史数据记录软件包,是工厂智能化解决的一部分。
工厂和生产设备所需要的规范都设计了,iHistorian容易使用和执行。
IHstorian2.0版提供先进的数据管理功能,有两种新的收集器-计算收集器和服务器到服务器的收集器。
两个2.0版收集器之间共享一个数有以下特征:
以收集器为基础-仿真所有其他iHistorian的数据收集器;
以web为基础的收集器的组态-通过iHistorian的统一的瘦客户管理员完成;
分散收集器-能从历史服务器分离出来单独安装;
储存和传送以及数据回收-确保网络事件的数据集成;
以时间和事件为基础的触发器-强大而灵活的计算任务安排,服务器到服务器的数据传送。
先进特征和功能的计算收集器
计算收集器是一个监控先进计算的引擎。
用户能够执行先进计算、度量和关键执行指示器(KPI),并分析工厂范围的数据,将结果存入历史数据库。
计算标签-用户规定数学表达式,结果存入历史数据库,以同样安全的方式作为另一个标签存入;
计算向导-简化历史功能插入,例如作为标签的日平均,进入计算;
VB插入脚本引擎-能让使用者执行客户化的计算和逻辑;
服务器到服务器的收集器
服务器到服务器的收集器能让使用者容易从一个历史数据存储器分派数据到另外的历史数据存储器。
使用者能从远方生产历史数据库替换中心生产历史数据库所有数据、计算度量和KPI。
这项特征让使用者将设备的关键特征指示器(KPI)标准化,达到改进运行效率。
服务器到服务器的标签-接收远方历史数据存储器标签数学表达式的数值;
嵌入计算引擎-计算收集器功能化的特征;
查帐索引信息-当远方历史数据存储器需要的时候,能自动送到目的地;
集中管理-允许快速、容易地组态从多个服务器到服务器的收集器来的标签;
4.建立全厂过程控制网服务器
全厂建立在浏览器(Web)上的分析和可视化解决,infoAgent突出的特点是全厂自动化基础上分析和可视化应用,依靠工厂实时数据增加商业洞察力。
InfoAgent软件使用方便,帮助你进行生产管理和作出重要生产决策。
InfoAgent提供单一浏览器(Web)入口连接全厂,集成过程生产数据,给出可视化的组成画面,供你分析。
InfoAgent软件是智能生产管理IPM的重要工具,通过综合执行管理,高级的趋势曲线、分析和报告,集成变化着的生产数据,提供独特的见解,帮助你搞好生产运行。
InfoAgent是我们执新的以web为基础存取、分析和可视化信息的工具。
InfoAgent有高级趋势和报告的能力,这使它有利于对大量历史数据归档和取回。
InfoAgent给出关键执行指示器(KPI)的全貌,也能展现更加有效的方法来规范生产过程的运行,使你能集中精力不断改进。
Web为基础的解决
InfoAgent是以web为基础的解方案。
所有的开发和实时运行功能都是在web浏览器的环境下执行。
Web为基础的解决的价值是什么?
最重要的意义是,帮助你降低投资者详细解决的总造价,包括配置、维修和系统升级。
这些不需要去访问安装的每一台计算机、升级和服务,这就节约大量的时间。
培训成本降低。
大多数至少是很多使用者,都知道和理解web浏览器的概念,包括定制、书签和URL。
InfoAgent的这种简单接口,不需要脚本语言,你的使用者学起来很容易。
开发和运行简化。
在web浏览器可以同时组态和实时运行。
没有“厚”客户的应用和工具方面的要求,“厚”客户需要对每一台客户计算机安装和维修。
你将发现InfoAgent非常容易使用。
事件和时间为基础的趋势
infoAgent的事件趋势功能强大。
允许使用者将趋势信息作为当时其它事件的标准,这包括趋势串数值。
这样一来,转换如相的转换,和新的产品转变就很容易分变出来。
事件趋势的价值?
infoAgent的事件趋势允许灵活的方法恢复,包括根据数据的前后值。
这个特点对要求信息的人简单、易行,节约时间和金钱。
列如,根据以下任何一项就很容易找到事件趋势,产品编码、批ID号、试验名称、车辆标牌号码,这样一来使用者就可以用最熟悉的方法获得数据。
目的和机遇是改进质量。
InfoAgent能帮助使用者分辨出生产中的传送、事件和异常情况。
串数据和事件趋势给出可视化的提示,如,开/关、起/停或者批量-1与批量-2比较。
这些能够帮助改进操作。
与其它入口一体化
infoAgent的灵活性使其容易与其它各种应用一体化。
在这个列子中,infoAgent的显示集成到MicrosoftOutlook,使用者能用Email看和回顾数据和报告。
这种集成的可能性是各式各样的,就在我们周围。
就拿前面的列子来说,infoAgent集成到其它信息入口,如MySAP,帮助提供给使用者作决策所需要的信息。
InfoAgent还能无缝地嵌入iFIX的显示,图表和其它信息与iFIX的数据一起显示。
注意,infoAgent图表运行组态的支持也包括在内。
堆垛Y轴
在图表上堆垛Y轴做起来比读和理解趋势曲线容易得多。
从图形中分离或者堆垛它们源于较好地理解运行条件。
安全
保护你的infoAgent系统的完整性,采用强有力的win2000安全系统。
需要存入用户名和密码。
用户和组的管理很容易,效率高,可从任何远方执行。
InfoAgent使用标准的、功能强大的win2000安全系统,提供给你整个控制用户的权利和角色,包括,谁能对系统存取,谁能修改显示等等。
数据链和关键的执行指示器
你能够使用infoAgent作为强有力的报告发生器和分散使用数据链工具。
综合infoAgent的显示部件,你能快速建立你和你的用户想要的报告。
使用infoAgent提供的工具,你能开发出全面的报告,它包括派生的数据,如最小和最大值。
数据链还能用于显示关键执行指示器,如#号,表示产生的单位、过失率等等。
21世纪未来研究中心11部分
infoAgent提供对电子签名的支持,也支持美国政府21世纪未来研究中心11部分规则-只有被授权者才能对系统加注解。
InfoAgent的安全环境提供规律的查帐索引。
电子签名能按政府的要求和你公司的希望委托执行。
21世纪未来研究中心11部分激活的特征能自动探测到,要求用户证实他们的信誉。
用户和组的管理都能从任何地方很容易的和有效地执行。
InfoAgent使用标准的强有力的win2000安全系统使你能在总体上控制用户的权利和角色,包括能存取系统、创造和修改显示等等。
个性化
infoAgent由每一个用户实现个性化和客户化。
这样做的价值是什麽?
infoAgent能够让每一个用户在短时间内实现个性化和客户化。
这就减少客户化所需漫长时间过程,也改变了花钱很多由工程和IT部门来制作的惯列。
用户能自己作出定制的显示和数据,将工程和IT部门从任务中解放出来。
导致存取数据简化和快速。
用户不需要等待其它部门来帮他们开发。
个性化支持infoAgent授权用户建立自己最适合的数据视图。
InfoAgent鼓励用户相互协作。
它的文件夹领航简化和促进分享数据和有效数据视图。
评论和注释
对过程优化的评论和注释能够加到图表中,容易编辑和显示。
你能够加上、存储和恢复注释,提供对生产过程的异常和其它生产事件的解释。
新的注释很快就可以加上,只要点一下在infoAgent趋势目标图中数值之间和时间光标内点一下。
单点可以加多项注释。
一个特殊的彩色标记呈现在图表上,标明此处有注释。
执行安全规则,只有被授权的用户才能增加和修改注释。
当工作在21世纪未来研究中心11部分方式,用户必须在作注释记录时接受安全检查。
注释需要电子签名,也就是输入用户名和密码。
所有的注释都作为稽查事件存入iHistorian.
出口数据和其它系统
infoAgent提供出色的数据分析工具,也能容易和快速地将数据输出到其它应用中供使用。
出口数据只需在图表上简单点一下。
菜单上有三种出口数据的方式,执行打印等等。
通常用户想出口数据到MicrosoftExcel。
InfoAgent容易做到。
InfoAgent出口能力允许数据数据容易集成到其它应用方案中。
菜单提供的三种出口数据方式如下:
你能存图表中的豆点分离变量(CSV)数据于就地用户计算机中。
它能存入Excel、质量文件以及其它应用中。
你能存图表数据到web服务器中的CSV文件中,这样一来许多用户都能存取文件,并输入到他们的应用中。
你能拷贝和粘贴数据直接进入另一个应用程序,列如Excel,作附加分析。
以
Excel友好的形式提供数据。
InfoAgent的好处
不断改进商业运行,重要之点是正在每个公司成功运行。
InfoAgent独特的能力是,提供工具帮助你运行,在许多运行领域获得重大的、可观利益,如改进执行、减少成本和扩大你的底线。
实时存取信息达到:
计算、分析和改进KPI
与当时理想生产相比提高质量
促进守法减少罚金
改善机器运行率和效率,增加生产
改进可描叙性,限制召回的范围和花费
以精确及时的报告改进做决策的能力
采用电子签名和21世纪未来研究中心11部分加快生产速度
改善资产利用,减少资本花费
为你的供应链提供制造可视性
5.信息可视化
Intellution的iWeb服务器软件让你通过标准的互联网浏览器看到iFIX的过程图形。
你从办公室、家里、宾馆以及世界上任何地方,实时看见你工厂的生产过程。
iWeb服务器采取瘦客户终端在你的web服务器上运行。
提供给远端用户使用任何台式机或便携机,用只读方式访问设计好的工厂生产过程。
不需要专门的软件、驱动和客户应用程序。
现在,远方看你的工厂运行是如此简单:
登上互联网,输入设计好的过程图形地址,很快就看见在iFIX上的过程实时数据图形。
有了iWeb服务器,当你离开工厂时,绝不会失去与工厂的联系。
这是因为,任何你想看的时候,或者你的人想要你返回工厂时,都能够看到iFIX的过程图形。
如果发生生产问题,你能看到实际运行,对问题的自珍断,然后与工厂联系,提出解决问题的建议。
现场试验可靠性和执行
iWeb服务器使用标准Web服务器软件,用标准Web浏览器,如用微软的互联网资源管理器或Netscape公司的Navigator浏览器,存取你的运行情况。
这就意味,能确保每时每刻获得可靠的现场试验的执行情况,并记录到你的web上。
看你的报警和回放历史数据。
iWeb服务器的报警历史特点让你通过浏览器能看到报警,并能作出快速反应。
iWeb服务器的回放特点让你能看到你的自动化系统中的历史数据,帮助你分析问题,远方解决所遇到的挑战。
只读安全
iWeb服务器只允许读iFIX的过程图形。
这也意味着,只有授权的用户能看iFIX信息。
你和你的IT办公室都明白,在任何环境下使用iWeb服务器,都可能产生,未经受权的过程变化。
容易扩展和低成本
你自己决定从iWeb服务器看到iFIX过程图形的准确人数。
你想要买5个或者500个用户的软件包,都可以按你的需要办。
你需要增加用户,可以很快很容易地增加iWeb服务器的用户节点。
规模可扩展不仅帮助你管理你的办公室需要的信息,而且还让你作出较好的财务预算。
安全结构
iWeb服务器是工厂生产过程和所设计的互联网或者工厂网之间的装置。
它将SCADA节点与XX的存取通道隔离开。
所以你不必担心你的SCADA节点会因为要求重复看过程图形而造成延迟。
因为iWeb服务器管理经过你的web服务器的所有请求,保持SCADA平稳运行。
iWeb服务器使你的关键操作员和工程师能开会议、参加训练课、出席代表会,还能用PC便携机和普通电话线监视工厂的生产过程。
现在你的关键人都能得到有价值的训练,保证他们和工厂的成功。
事件分析指导,报警管理,过程医生
监视和指导机组的运行:
当机组在一定的负荷下运行时,厂级实时监控系统,监视机组的运行参数,与目标值进行比较,在发现偏差时,及时发出警告,并对偏离进行分析,作出调整的操作指导。
对热力系统设备故障进行诊断、预期和缺陷管理。
将各机组来的报警信息,厂级实时监控系统分析得出的警告信息综合为全厂统一的报警系统进行管理。
目前工厂过程的许多
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