湖北新冶炼钢mes自动化系统数据采集方案

1、炼钢mes自动化系统数据米集项目技 术 方案书甲方：乙方：中信泰富工程技术（上海）有限公司2013年4月1炼钢mes数据采集方案21.1方案概述21.2 mes数据采集方案系统架构图21.3多协议通讯网关的功能和用途31.4通讯网关架构42数据采集系统的方案42.1特冶区数据采集方案42.2四炼钢区数据釆集方案52.3管理层数据管理53设备清单51炼钢mes数据采集方案1.1方案概述为满足新冶钢产供销一体化系统需求，更好的提高炼钢厂生产和工艺管理， 炼钢mes系统需要采集炼钢各工序的设备信号和能源消耗数据。系统采用多协议通讯网关的方式采集各工序plc数据。炼钢系统目前有特冶分厂和四炼钢分厂两个

2、区需要进行数据釆集自动化系 统的配套改造。1.2 mes数据采集方案系统架构图4*c * hi /j1.3多协议通讯网关的功能和用途多协议通讯网关是适用于广泛工业现场环境的低功耗，嵌入式工业通讯网 关。包含丰富的通信采集规约和转发规约库。实现现场设备，控制子系统和多个 上级主站系统之间的双向信息交互。将现场设备，控制子系统进行数据和信息集 中、分类和预处理，上传至多个上级主站系统，同时将主站的操作命令转发至现 场设备，控制子系统中。有效解决目前自动化监控，信息化分析发布等系统中包 含各种采用不同通讯规约的软件系统，设备z间的数据、信息交互的问题。通讯 网关采用层次化软件结构，以实时数据处理，逻

3、辑控制和计算为核心。可以方便 的进行系统应用的扩展。可作为分布式数据采集装置、多协议工业协议转换网关、 通讯前置机等各种设备使用。多协议通讯网关可以对于已采集到硬件设备中的数据以各种方式进行各种 操作，包括：数据变换、数据过滤、运算处理、历史数据存储、统计处理、报警 处理、服务请求等。对于已处理好的数据，网关运行程序能够按照已组态配置好 的方式，包括物理连接方式、数据转发协议类型、站物理地址、转发数据通道地 址或者参数名称等，将数据转发至其它应用系统。具有如下特点：以太网和串行协议配置函数设定和监视针对以太网的图形化网络诊断工具过程数据访问工具上载/下载网关数据，用于进一步诊断简单配置，无需编

4、程，不需要深入了解协议知识通过内部数据库进行实时数据交换强大的图形工具，可诊断网络、设备和过程数据桌面或din轨安装方式可选通过远程tcp/ip上/下载配置和诊断支持丰富的通信规约库和ied设备库。高效稳定的软件内核，高速数据交换通道，支持“多”设备转“多”系统 的协议转换模式，方便不同监控系统共享相同数据采用的先进的软总线结构，完美的实现了数据采集，数据转发，软逻辑控 制。支持单机双通道冗余、双机冗余自带嵌入式历史数据库，可以缓存数小吋的历史数据当与主站（上位机）通讯屮断后，可以回读相关数据，保证了数据的安全 性和完整性灵活开发的驱动开发接口，允许用户自由新增规约，维护自有驱动，在驱 动向导

5、程序的帮助下，一般工程人员即可参与通讯规约编写。安全可靠，对采集系统有保护功能，保证整个系统正常运行。1.4通讯网关架构scada监控系统emsff.mes制造执行系统m<二工三s2数据采集系统的方案mes将全部采用网络通讯方式，向各分厂自动化子系统采集相关的数据。利 用多协议网关通讯服务器，向各个单元的plc直接读取信号，没有plc的采用 opc方式从白动化控制单元的上位机读取信号，并将读取到的信号转发到mes系 统实时数据库，以供mes系统使用。mes系统配一套千兆级的主干网，网络系统分别在特冶分厂、四炼钢分厂、 钢管分厂、二炼铁分厂各配一个中心交换机站。各个分厂子系统将每个plc通

6、过 通讯网关接到中心交换机上。mes主干网的设计、供货和施工调试不在本方案范 围z内。根据mes系统的数据采集方案需求，需要对每个区的自动化系统进行配套改 造：首先，要将每个plc自动化控制站都配齐通讯卡，保证自动化控制站能和主 干网相连并实现网络通讯，通讯协议采用tcp/ip,采集速率1 oombpso其次，根据自动化控制站的分部情况，进行划块，初步以电气室为单元，在 每个单元内配一个网络汇聚站，将该单元内分散的控制站通过交换机连接在一 起，再通过多协议网关和mes的主干网连通，以便将该单元内的控制站的信息能 传输到mes主干网上的实时数据库服务器。2.1特冶区数据采集方案特冶区共分18个电

7、气室，合计36个控制站，其屮3个站没plc, 4个ab 的plc控制站，29个四门子控制站。部分plc需要增加远程站和信号模块。数据采集系统配置如下：1、每个电气室配一个多协议通讯网关，1只西门子工业交换机，plc的 控制站通过以太网接到工业交换机，再由工业交换机接到多协议网 关；网关的输出接到中心交换机上。2、中心交换机前配1套单流向安全网闸，以保证自动化控制层系统的 网络安全2.2四炼钢区数据釆集方案四炼钢区共17个电气室，56个plc控制站，其中2个abb的plc控制站， 54个西门子的plc控制站。数据采集系统配置如下：1、每个电气室配一个多协议通讯网关，1只西门子工业交换机，plc的控制站通过以太网接到工业交换机，再由工业交换机接到多协议网 关；网关的输岀接到中心交换机上。2、中心交换机前配1套单流向安全网闸，以保证自动化控制层系统的网络安全2.3管理层数据管理在mes管理层网络上，配一套实时数据库服务器，服务器读取特冶区和四 炼钢区多协议网关采集上来的自动化系统的数据，并进行处理、存储和转发。mes系统采用oracle 10g数据库系统，整个mes系