邯郸钢厂实时数据采集方案(整理后) .doc
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1、邯郸钢铁公司实时数据采集集成系统邯郸钢铁(集团)公司 ERP项目生产数据采集设计方案北京三维力控科技有限公司2005年7月11日目 录第一章 前 言11、需求分析12、功能设计13、系统结构及数据流第二章 系统的设计及环境21、概述22、系统设计221、网络环境及软件环境222、软件结构及模块设计223、实时数据应用开发224、支持Web查询225、支持EXCEL查询226、软件开放性23、DCS数据接口设计第三章实时数据库特点及应用目标31、数据库特点及选型32、InfoPlus.21系统的特点33、力控RTDB3.6系统的特点34、数据压缩指标35、应用目标第四章 系统设计方案41、服务器
2、42、设备接口RTDB-IO43、对各种DCS、PLC接口集成的概述:44、DCS接口集成的实施:441、横河CS1000系统442、横河UXL、DCS系统443、横河YEWPACK、DCS系统444、西屋OVATION、DCS系统45、PLC接口集成的实施:451、SIEMEN S7 MPI网络方式452、SIEMEN S7 profibus网络方式453、SIEMEN S7 工业以太网方式454、SIEMEN S5 工业以太网方式455、SIEMEN S5 编程口方式456、MODICON MODBUS PLUS网络方式457、GE 9070 工业以太网方式458、ROCKWELL DH+
3、网络方式459、ROCKWELL 工业以太网方式4510、ROCKWELL CONTROLL NET网络方式46、工控机采集板卡及模块461、板卡方式461、模块方式44、设备清单第五章 实时数据采集的网络拓扑结构第六章 项目组织及管理61、项目实施内容62、项目组织及管理63、项目实施进度64、用户培训641、培训内容642、培训资料、日程及人员安排65、文档编写计划66、工程验收及质量保证体系第七章 技术支持与售后服务承诺71、服务承诺72、技术支持73、技术服务与咨询第八章 系统价格清单第一章 前 言本方案是根据邯郸钢铁公司现有控制系统、物资量系统、动力量系统的实时数据采集系统的要求,为
4、在全公司建立实时数据采集系统而制定,为上一级的MES、ERP系统提供实时数据及历史数据,供企业完成全厂信息化管理而定。随着企业的发展和规模的扩大,邯郸钢铁公司的信息化建设也得到了同步发展。已建成了企业信息网络,网络主干采用的是光纤通信,网络遍布全厂的管理部门和主要生产装置。根据邯郸钢铁公司企业信息化建设的总体设想,建立一套以生产指挥中心为中心的ERP系统,把厂矿中分散的自成体系的监控系统以分层、分级的方式进行集中管理和监控。考虑到各厂矿控制系统应用的产品类型较为复杂,原则上对同类应用产品进行互联,不同产品之间首先集成到厂一级,再以厂级为单位,就近接入公司主干网的分布层。信息技术在生产企业中的作
5、用,就是为提高企业的生产操作、生产调度、生产管理和生产经营等,并最终提高企业经济效益为目标。及时掌握生产装置的动态信息,使得管理人员可以及时全面了解主要生产装置的生产动态,掌握生产运行情况,及时调整生产方案,达到提高企业经济效益的目的。实时数据库技术正是实现这一要求的最好手段,它集成了生产装置的生产动态数据,实现对全厂实时数据的自动采集、存储和监视,并围绕这些数据开发出各种实用程序。实时监测系统的对象是生产数据,生产数据对生产企业来说是很有价值的。实时数据库的核心就是管理生产数据,它采集并存储与生产过程相关的各种的数据。多年应用和管理历史数据的经验告诉我们,现在很难知道将来进行分析时哪些数据是
6、必须的。因此,保存所有的数据是防止丢失所需信息的最好方法。此外,要改进生产状况,必须具备与之相关生产运行的信息,并了解当前和过去的操作状态。实时数据库采集、存储生产信息,用来指导生产、降低成本、增加产量。由于企业的生产实时数据存放在统一的数据库中,企业中的所有人,无论在什么地方都可看到和分析相同的信息,客户端的应用程序可以帮助用户对企业实施管理。通过实时数据库可集成产品计划、维护管理、专家系统、化验信息系统、生产过程模拟等应用程序,在业务管理和生产之间起到桥梁作用。根据邯郸钢铁公司信息化建设的设想,建立生产指挥中心和交易中心为基础的邯钢ERP系统。此系统的数据依附基础主要有:铁前区:炉料公司、
7、选矿厂、烧结厂、焦化厂、炼铁厂;铁后区:炼钢、中板;动力区:动力、供气、热电等。所有的控制系统通过邯钢公司的主干网集成到生产指挥中心,通过生产指挥中心的调度台,以IE或HMI等方式对控制系统的流程画面进行监视,同时调度台还运行生产计划、标准成本等应用。系统的集成目标就是通过增加数据采集站,在数据库方面,按要求采集控制系统的实时数据,同时形成历史数据,并按ERP管理的要求,向管理数据库发送相应的数据;在人机界面方面,通过数据采集站在生产指挥中心的调度台上通过浏览器或HMI软件实现远程的生产流程监视等。我们按照实时数据库系统所要求的具体内容,从投资以及可实施性比较分析,制定了邯郸钢铁公司生产过程实
8、时数据库系统的设计方案。通过后面具体说明的内容的实施,可以完全满足全公司生产实时数据库系统的建设需求。11、需求分析邯郸钢铁公司目前已成功实施了企业内部的生产管理网络系统,网络遍布全厂的管理部门和主要的生产装置。全厂的各主要生产装置的控制均已实现DCS或PLC操作,现场的控制条件和网络建设情况,已具备了通过网络进行实时数据采集的条件。生产过程实时监测管理信息系统的基本需求是通过高速局域网络实现各级管理部门对生产过程状态信息的共享。通过DCS数据采集系统的建立,所有的控制系统通过邯钢公司的主干网集成到生产指挥中心,通过生产指挥中心的调度系统,以IE或HMI等方式对控制系统的流程画面进行监视,使全
9、厂各控制室之外的管理部门能够实时浏览生产现状、回顾分析生产历史数据,实现远程的监视(以浏览器通过Internet/Intranet方式),在办公室之外通过访问企业的Web服务器也能够浏览生产装置的生产实况。同时,可以为计划、统计等其他管理信息系统提供原始生产数据,提高生产的操作水平和管理水平。系统要求:l 建立企业级实时数据库和管理数据库;l 采集几十套DCS、PLC系统的实时数据并存放到实时数据库中。分铁前(炉料、烧结、焦化、选矿、炼铁)、铁后(炼钢、中板)、动力(动力、供气、热电)等。l 实时数据库中的数据将保存多年。l 企业局域网用户能对DCS控制层进行实时监视,以流程图、趋势图等方式浏
10、览查询实时数据及历史数据。l 实时数据的滞后时间DCS系统小于10秒、PLC系统小于5秒。WEB页面切换要求在10秒内。l 系统应具有操作报警、能进行能耗的计算、物料平衡的计算、各种生产报表的制作等功能。实时/历史数据库对采集的数据要具备运算处理。l 客户端的操作不能影响DCS控制层的安全操作和企业管理网的正常通信。l 远程用户可以拨号登录服务器的方式采用B/S模式访问实时数据及历史数据。l 实时数据库可以和关系数据库实现数据交换,实时/历史数据库能根据要求周期的或基于内外部事件的向管理数据库发送采集的数据或运算得到的数据。l 系统的实时数据库服务器,考虑冗余和热备。l 开发和建立基于实时/历
11、史数据库的应用程序,如生产报表、事故追忆、设备状态分析、采集站状态集中监视、实时数据查询、历史趋势分析等。l 实时数据库服务器可运行在Windows NT、Windows 2000 Server和Windows 98上。12、功能设计l 通过上述需求分析,系统应具有下述功能:l 目前已具备上网条件的装置的数据采集。l 功能强大的实时数据管理核心-实时数据库(选用ASPEN公司的InfoPlus.21 实时数据库或者北京三维力控科技公司的RTDB)以及基于实时数据库的应用程序套件。相应的DCS、PLC数据接口选用北京三维力控科技公司的RTDB-IO标准数据接口及其上层工具,支持浏览器方式。以及实
12、时数据库与关系统型数据库互连接口。l 为实现上述功能进行的现有系统软硬件环境改造。l 采集过程中实现不影响现有控制系统的稳定运行,不影响现场的生产。l 系统具备开放性和很好的可维护性,用户界面友好,易于管理和应用,其数据管理和分析工具,能满足企业生产管理的需要,具备很好的实用性。l 系统应具有很好的管理、分析和查询工具,满足如如生产报表、事故追忆、设备状态分析、采集站状态集中监视、实时数据查询、历史趋势分析等需求。l 对于部分不能自动采集,需要人工录入的数据尽可能给出解决方案。13、系统结构及数据流系统由数据数据源、数据管理、数据集成、数据应用四个层次构成。数据源指实时生产数据的来源,主要有D
13、CS和PLC;数据管理指生产数据(实时数据和历史数据)在两种数据库(实时数据库、关系数据库)中的数据保存、数据备份、数据交换和数据共享;数据集成指各种数据基于Web的集成,包括统一的数据管理和数据应用方式等;数据应用指用户在本地或远程对数据库中数据的访问和利用。见下图:实时数据库关系数据库DCSDCSPLCWeb服务器本地用户防火墙远程用户数据源数据管理数据集成数据应用第二章 系统的设计及环境21、概述邯郸钢铁公司现有DCS、PLC共104套,目前的采集的控制系统是:区域序号系统名称产品软件采集方法烧 结 厂1主抽风风机S7-300/6ES7314-1AF10-0AB0WICC5.05613通
14、过MPI2加压站加压机S7-300/6ES7314-1AF10-0AB06GK7343-1EX10-0XE0WICC5.0工业以太网3400烧结机S7-400Wincc4.02西文工业以太网4二车间烧结配料皮带秤S7-300/6ES7314-1AE04-0AB0WICC4.0西文5611通过MPI51#系列配料ADAM-4017/ ADAM-4021/ PCI-1601卡+WPC-DIIDOS 5.0 Borland C 3.0亚当模块+422通讯62#系列配料ADAM-4017/ ADAM-4021/ PCI-1601卡+WPC-DIIDOS 5.0 Borland C 3.0亚当模块+42
15、2通讯7余热回收的除氧器、锅炉PCL-818L/ PCL-728/ PCL-818HGDELPHIPCI总线协议8主控室风机、烧结机S7-300/6ES7315-2AF02-0AB06ES7153-1AA02-0XE0WICC4.0西文CP5611+PROFIBUS9原料场配料S7300软CPU - SIMATIC WINAC 3.0 软件Visual Basic 6.0 中文版CP 5611+PROFIBUS炼 铁11#高炉AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+21#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSV
16、IEW32DH+32#高炉AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+42#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+53#高炉AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+63#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+74#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+86#高炉AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32D
17、H+96#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+106#高炉热风炉HONEWELL R150S9010-016WINDOWS3.1INTOUCH VIEW1112#热风炉AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+122#TRTS7-400/ CPU 416-2DPWINCC 5.1 西文CP1413PROFIBUS133#TRTCS1000PFCS-S5320CS1000 R3.03.00VF701卡VL-NET145#高炉控制系统西屋DCS OVATION以太网155#高炉洗涤塔S7-400W
18、INCC以太网165#TRT日本横河 CS-1000以太网OPC175#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32DH+187#高炉本体TSX QuantumMONITOR PRO 2.5Modbus 以太网197#高炉喷煤AB SLC500CPU 1747-L541,卡1784-KTXRSVIEW32 6.1DH+207#高炉热风炉TSX QuantumMONITOR PRO 2.5Modbus 以太网212000m3高炉水冲渣AB-PLC5/1771-ASB模块RSVIE32 6.1DH+22中速磨AB SLC500CPU 1747-L541,
19、卡1784-KTXRSVIE32 6.1DH+2375t锅炉捷克风机S7-400/6ES7413-1XG00-0AB0WINDOWS95WICC4.0西文6GK1541-2BA00PROFIBUS炼 钢11号方坯电控S5-115H /6ES5942-7UH11DOS5.0 STEP5无21号方坯仪控S7-400/6ES7414-2XG03-0AB06GK7443-1EX11-0XE0WICC5.0中文CP1613以太网32号方坯S5-115U /6ES5944-7UB116ES5525-3UA21串口通讯模块DOS5.0 UCDOS2.0 CVS串口点对点42号矩形坯AB PLC5CPU 17
20、85-L40L,卡1784-KTWINDOWS98 RSVIEW325大板坯S7-400/6ES7414-2XG03-0AB0以太网6GK7443-1EX11-0XE0WICC5.0CP1613以太网6S7-400/6ES7416-3XL00-0AB0以太网6GK7443-1EX11-0XE07S7-300/6ES7315-2AF03-0AB0以太网6GK7343-1EX00-0XE08三万煤气柜S7-400/6ES7414-2XG03-0AB0以太网6GK7443-1EX11-0XE0WICC5.0中文CP1613以太网9风机S7-400/6ES7414-2XG03-0AB0以太网6GK74
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