一、概述
本系统的目的是实时采集和存储对全公司风、水、电、气产品的生产量、使用量(消耗)、库存、与能源消耗有关的数据,统计和分析这些数据,并提供至决策层作为生产指挥与调度的依据,做到合理生产、节能降耗。
本系统在结构上分为三级:总公司级、厂级、车间级。各车间(或设备)的主要数据指标送到厂级子系统,与全厂有关的生产数据汇总后再送到总公司级。
本系统在技术上能够保证长期稳定运行,全自动采集和传送数据,投入运行后,对原生产设备无任何不利影响。首钢氧气厂前期提供6个现场测试点:其中3个流量点,3个压力点。实时采集和存储氧气厂能源消耗有关数据,统计分析这些数据,提供给厂领导和部门作为生产指挥与调度的依据,做到合理生产、节能降耗。
本系统的实施分为三步进行:1、实现1——3个厂级子系统的建设;2、实现公司级互联; 3、实现公司内其他厂级子系统的建设和互联。
二、系统实现目标
1、以计算机、网络及软件为手段,建立首钢稳定可靠、覆盖所有有效区域的分布式生产实时数据管理系统,建立生产实时、历史数据库及其管理系统。
2、该分布式实时生产数据管理系统是一个开放式的、应用规模可自由伸缩的系统。
3、通过实时数据库的压缩功能,使全部过程数据的历史趋势可以保存10年以上。
4、该能源管理系统将真正实现
能源和过程的可视化、能源流向清晰化、高峰负荷降低化、能源消耗最优化、帐单生成自动化。
三、系统功能及其实现方法
1、数据采集
数据采集层将以德国GMC 公司的U16XX 系列数据总站为中心,实时采集、存储和传输厂级或车间级主要生产设备的能源消耗、设备产出等主要生产数据。每一台数据总站可以直接连接现场仪表输出的模拟量标准信号,也可以通过Lonworks现场总线连接。数据总站具有丰富的管理功能, 可对各种不同数据进行累积计量或趋势存储,各数据总站之间可以互联,可以无缝接入厂级或公司级的局域网,供上级系统进行进一步的分析和利用。
2、生产数据实时显示、运算、存储功能
(1) 采用图形界面,可根据用户的需要创建总貌图、流程图、工框图、趋势曲线图、仪表棒图、报警画面,实时显示现场生产数据。各画面之间可进行切换。
(2) 对现场数据进行运算处理,根据用户需要对现场原始生产数据进行统计计算,并通过各种形式实时显示。
(3) 现场生产数据定时存储,可根据用户需要设定间隔时间,存储现场生产数据,可保持十年以上的历史数据和报警信息。
3、查询功能
形成历史数据库可分类查询:单元数据查询;实时生产数据查询、监测;各类历史数据查询;生产实时趋势、历史趋势查询。
4、报表打印功能
可根据用户的具体要求,自动生成和打印各种报表,包括:生产日报、生产情况月报。
数据管理部门或决策者分析能源使用情况,制定数据管理决策。可随时更改报表格式、数据构成、采样间隔等参数。
5、报警功能
具有声音、图像等多种报警手段,并提供历史报警查询。
四、首钢氧气厂综合能源信息系统实施方案
首钢氧气厂提供了6个现场测试点:其中3个流量点,3个压力点。
1、硬件方案:
硬件选用德国GMC公司的产品搭建系统:数据总站选用U1601,6个采集点的模拟量直接连接到U1601的6个模拟量输入口。将U1601数据总站两个RS232接口的其中一个连接一个COM SERVER, 将数据总站输出的数据转化为局域网上可传输的数据,然后送到局域网上的PC机里进行数据的统计、分析和处理,利于有关人员查看和利用。如图:
2.软件方案:
本系统使用力控监控组态软件ForceControl,以图形化的方式显示各种生产数据,自动生成各种统计报表、报警记录等。软件实施方案如下:
◆数据采集:以厂级局域网上的某个PC机作为数据采集服务器,安装力控监控组态软件ForceControl,它以以太网形式与现场数据总站通讯,将U1601上的数据采集到PC机。
◆厂级数据应用:该PC机作为网络上服务器端,通过力控网络服务程序NetServer,其它一个或多个网络结点机上安装的力控客户端网络服务程序NetClient连接到服务器端,访问服务器端,并可以对现场数据进行设置和管理。
◆公司级数据应用:公司级以上局域网上的其他用户无须安装力控软件,只需通过IE浏览器就可以查询到数据总站上的数据,同时进行报表打印等操作。
软件配置:
(1) ForceControl服务器端软件
说明:作为服务器的结点机安装在局域网上,用于和U1601进行通讯,并且通过TCP/IP方式,作为其他结点机的服务器端。
(2) ForceControl客户端软件
说明:厂级局域网上一台或多台结点机每台安装一套,用于访问服务器端数据,并通过服务器端向数据总站设置管理数据。
(3) WEB SERVER 程序
说明:在服务器端结点机上运行,发布监控画面,通过IE浏览器与公司级网络结点机查询能源数据。
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