工厂智慧能源管理平台解决方案

解解决方案工厂智慧能源管理平台 6 31.1用户现状分析 3 61.3系统技术声明 71.3.1系统数据流 81.3.2系统结构 8 9 9 1.3.8系统的精度及可靠性 第二章总体设计 202.1设计原则 202.1.1开放性 2.1.2先进性 202.1.3高性能 202.1.4安全性 212.1.5可靠性 212.1.6扩展性 212.1.7性价比 212.2网络总体设计 212.2.1网络系统设计的目标 212.2.2网络系统设计原则 212.2.3网络结构 222.2.4网络系统构成 222.2.5网络设备 23 232.3.1设计目标 232.3.2设计原则 23 2.3.4系统数据库管理系统的确定 252.3.5系统应用数据库总体设计 2.3.6数据存储设计 262.4数据采集站系统总体设计 27 2.4.2总体目标 272.4.3设计要求 282.4.4配置设计原则 282.5安全系统总体设计 282.5.1管理安全策略 292.5.2网络安全技术策略 29 第三章数据采集系统简介 32 33 343.3控制柜尺寸结构 423.4操作站与工程师站构成与功能 433.5平均无故障时间及平均故障维修时间 483.5.1平均无故障时间(MTBF) 3.6系统环境能力 483.6.1概述 483.6.2热负荷 483.6.3室内照明 493.6.4抗干扰性能 493.6.5系统供电 49 503.8接地要求 3.9系统接线 第四章实时数据库系统PIMS 4.1实时数据库系统 524.1.1PIMS3.6过程信息管理系统简介 53 4.1.3PIMS3.6软件的组成 56 4.1.5系统需求 4.2PIMS的外部通信技术 4.3分布式技术 4.3.1网络通信方式 4.3.3网络变量 4.3.4网络数据库连接 62 4.4PIMS先进的实时数据库技术 644.4.1实时数据库基本概念 4.4.2数据连接 第五章能源计量管理系统 5.1能源计量管理系统总体设计 5.1.1设计原则 5.1.2应用系统体系结构 5.1.3系统基本功能设计 705.1.4系统安全设计 715.2能源管理系统介绍 725.2.1系统设定模块 725.2.2生产管理模块 735.2.3能源管理模块 5.2.4设备管理模块 765.2.5计量管理模块 775.2.6库存管理模块 785.2.7质量管理模块 第六章系统配置 836.1网络拓扑结构 6.1.1网络结构说明 6.2数据采集系统配置 6.2.1公用动力区域 6.2.2油漆车间、废水站区域 6.2.3总装车间区域 6.2.4车身车间、化学品仓库区域 906.2.5信息楼区域 6.3系统数据库及网络发布 926.4北厂监视报警系统 936.5南厂能源管理系统配置清单 976.6系统参数表 第七章工程服务及项目管理 7.1.2双方职责 7.1.4其它 7.2工程服务 7.2.1项目管理 7.2.2工程设计 7.2.3现场服务 7.3验收 7.3.2现场试验 7.4数据和文件 7.4.1总则 7.4.2资料 7.5.1总则 7.5.2系统技术培训 7.5.3现场培训 7.6引用规范和标准 7.6.2引用的规范和标准 第1页共116页前言为新型的工业自动控制信息系统工程提供了完整的解决方案--过程信息管过程信息管理系统综合集成软件是专门针对现已广泛应用在工业企业的各过程信息管理系统可以实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程查第2页共116页第3页共116页xxx提高生产效率，加强企业管理，以及为将第4页共116页电气公用动力公用动力1222油漆车间4812221总装车间21车身车间1222415厂区34库2237727空调唐山汇中天然气公司同欣自动化仪表第5页共116页公用动力37油漆车间99112总装车间549车身车间3设备厂家设备型号第6页共116页性、稳定性和可扩展性。所以xxx园区网完全满足建立能源计量网所需的网络由于能源计量网安装范围广、数量较多，可以考虑以生产车间为单位建立数据采集工作站(每个二级单位应有自己区域内各个介质的流量测量工艺流程图),由工作站与流量计采用合理的拓扑结构联网成为扩展性，具备抗干扰及抗噪声技术，符合工业规范。工作站采集单位范围内的数据要做到实时性、连续性和可靠性。工作站针口，将生成的实时数据库上传。工作站与信息点为便于今后生产调度管理、实时信息管理以及考核到班组，工作站应有开放性，预留将全厂PLC,DCS就近接入网中的接口及软件。经过现场调研，根据信息系统的需求，目前xxx能源计量系统存在根据本项目技术规范书提供南厂能源计量系统所需的设备、备品备件、通信电缆、软件平台以及满足系统运行、维护所需要的第7页共116页整性◆保证系统采集的数据与表具本身的数据一致◆表具本身的精度校验由第三方完成，费用不属于此次项目内◆参考使用厂区公司内部网络，但必须提供对于网络的具体要求，和对网协调工作(遵循SGMIT部门关于公司内部网的规章制度)注：报价中包括对原有计量设备监控所需的通讯软件、规约协议、信息列该技术要求适用于整个能源数据信息系统，包括能源数据信息系统和变压1.3.1系统数据流系统基本数据流：理工作收集区域各种介质表具再通过以太将生成的报表浏览计量表具收集能源消耗信息口发送至终端监控服务器数采单元计量表具功能说明1.3.2系统结构南厂能源计量系统分为3层：数据采集终端、数据监控系统、数据管理与发布。数据采集终端：负责直接从计量仪表采集数据。数据监控系统：负责从各数据采集终端中读取数据，集中显示所有表具状态信息和整个系统状态，提供整个系统的维护相关信息(如报警，警告等)。数据管理与发布：定时从数据监控系统读取数据，并保存；根据用户的配置将数据进行统计、分类、整理后，通过Web发布到通用公司的内部网上。网络南厂能源计量系统系统使用公司内部的以太网，现场网络情况必须满足以下对于数据采集终端，数据采集采用专用485屏蔽通信电缆。对于实时监控与数据采集之间的网络，通过公司内部的以太网，必须保证整体带宽10M以上，平均占用率不超过30%,可以设置专用通讯网段，并保证网络安全和稳定。对于实时监控和能源信息管理发布的网络，通过公司内部的以太网，必须保第9页共116页证整体带宽10M以上，平局占用率不超过30%,保证网络安全和稳定。如果需要发布到广域网，需要企业提供专用IP宽带上网和申请变压器监控：配备变压器监控工作站一台，另配备笔记本电脑2台，用以调试，编程，远程访问等XP专业版)◆数据采集终端保证各表具以其最大数据通讯速度进行通讯◆当网络通讯出错，或者控制器出错时。数据采集终端上有故障报警灯显编程界面(如梯型图等)编程、调试，编程软件稳定、可靠。工程师日第10页共116页◆数据采集终端具有本地数据存储功能，网络中断时数据本地存储，保证数据的完整性，保证3天的数据缓存。采用GCS-1最高端的CPU,配备◆数据采集终端保证个别表具对应网端的故障不应该影响整个系统或数据◆数据采集终端采用专用的通讯模块和相应卡件，通过配置相应卡件即可能满足接入多种通讯信号(如现场总线，包括profibus,modbus等，脉冲输入，模拟量输入等)的要求，为以后增加设备作准备，系统应该这方面的扩展能力(针对重点能耗设备增加)。◆系统考虑以后的性能的扩展性，只需增加相应的通讯卡件和模拟量、开◆每个数据采集终端配备UPS电源，以提供电源保护及连续供电能力，用以在断电的情况下保证至少两小时的电源供应，并防止外部电源波动影根据系统结构，将软件系统分为以下4个类：系统软件，数据库软件，监控第11页共116页系统软件(指数据库软件，监控组态软件，能源管理及发布软件的运行平台)企业级历史实时数据库基于标准的关系数据库，(如SQLServ系统能够存取5年以上的数据。系统配备120G以上大容量硬盘，在1000点情况下，每日生成历史数据不超过30M,5年数据<30*365*5=55GB。并发操作：应能允许不同程序(任务)对数据库内的同一数据进行并发访问，第12页共116页导出数据(如Excel导出等),允许买方利用数据库进行二次开发。监视系统配置5个客户端，并具备扩展能力，可以做到客户端的扩展无需调承诺对以上所有软件在系统正式投入使用后的5年内提供免费升级，以确保第13页共116页历史数据(保存在表具存区中的数据)工作状态及报警(如：电池不足)需要读取的参数介质类别电气量公用动力自来水/中水瞬时流量累计流量天然气瞬时流量累计流量瞬时质量流量累计质量流量空调水瞬时流量累计流量瞬时冷热量累计量度回水温度瞬时流量累计流量瞬时冷热量累计量度回水温度瞬时流量累计流量瞬时热量累计度回水温度根据上表，结合附件<南厂表具情况汇总V2.rar>第14页共116页设备分(具体见表)各表具辅助参数显示(电压，电流，功率，流量，温度，压力等)辅助计量系统(空调水系统，工艺冷冻水系统等)数据趋势功能，跟踪记录(如：每分钟记录一次)系统事件记录，报警管理功能(表具，终端，服务器故障)变压器及相关设备状态实时监视(图形化界面)第15页共116页设置归档时间间隔(一般为每隔15分钟),归档各能源表具的内容选择表具配置管理(设置表具的属性，其中包括表具能源类型，表具计量单位，费率配置管理(能设置各种能源费用计算公式，能设置不同介质的不同时段分开计算(例如：电能有峰谷平之分，天然气有冬夏季之分),能源单价，各能源使用部门的分摊原则)区域配置功能(设置不同区域的组合，分类等)能源管理系统应该采用服务器/浏览器架构，将历史及最新的能源数据(趋参数(生产时间，产量，车型)等为纬度，分析能耗总量，需量等测量信息并以不同单位(公制，英制，国标等)显示，转换。第16页共116页效率分析：(输出/输入)(压缩空气系统，电制冷机组，溴化锂机组，其它能将总表与分表的数据对比，可定时段(如一周或一天等)自动生成分拆列案请参考后续方案设计，不包含在此项目中。此方案第17页共116页接入后将增大项目规模，对于系统负担可以忽略，只是增加了历史数据存储容量。所有设备的设计、制造、检查、试验及特性除本规范中规定的下列标准外，都应遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准(GB),以及国际单位制(SI)。《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GBJ-93-86)《工业企业通信接地设计规范》(GBJ79-85)《信息技术互连国际标准》(ISO/IEC11801-95)《计算机场地安全要求》(GB9361-1988)《电力系统设计实时计算机系统运行管理规程》《能量管理系统(EMS)应用软件功能及其实施基本条件》《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137—2001GB2421-89电工电子产品基本环境试验规程总则工业过程测量和控制装置的电磁兼容性工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第2部分：静电放电要求工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第3部分：辐射电磁场要求工业过程测量和控制装置的电磁兼容性第3部分：电快速瞬变脉冲群要求可编程控制器第1部分通用信息可编程控制器第2部分设备特性可编程控制器第3部分编程语言可编程控制器第4部分用户导则工业自动化仪表用模拟气动信号工业自动化仪表用直流电流信号工业自动化仪表用直流电压信号第18页共116页系统可用率系统平均无故障时间(MTBF)150,000小时数据采集终端平均无故障间隔时间100,000小时系统CPU负荷率：在系统正常情况下系统对表具数据实时响应时间画面调用响应时间报警产生时间画面实时数据更新周期根据现有表具情况，结合附件<南厂表具情况汇总V2.rar>,估算该系统实施工程设计：在确定中标之后，由买方工程师3人赴卖方设计中心共同完成，第19页共116页*上述设计过程中，各阶段的进度控制，包括买方工程师的行程安排组织等◆高可靠性：系统稳定可靠，能够提供7X24X365不间断服务第20页共116页涉及到仪表、系统改造、数据采集、网络铺设、网络安全管理、能源计量信息第21页共116页本系统对安全性问题予以高度重视，从操作系统层，网络层，应用层每个实现7×24×365的不间断服务。2.1.6扩展性第22页共116页量系统通讯网络与xxx光纤主干网的逻辑隔离，通过三层交换技术实现信息集从目前的技术发展、技术条件和应用需求出发，考虑到现场部分设备可利服务器：选用高档微机服务器。其中数据库◆存储设备：数据的完整性与安全性对xxx能源介质计量系统这样一个操作系统：本系统操作系统采用Windows2003Server,以节省投资，第23页共116页◆此外，系统应配备相应的不间断电源，以保证系统的可数据库系统是“以数据为中心的”或“面向数据”的系统，其关键任务是整个应用系统的响应能力，因此，设计出能够满足整个应用系统的最优数据库考虑到xxx能源介质计量系统是一在线实时处A图6.1公司ERP架构下综合计量管理系统信息管理结构计量监测(介质潮流、计量监测(介质潮流、设备异常、趋势)魔源介质计量系统数据库累计量数据库累计量历史数据库个分时量历动力量计量实时数据库个动力量计量数据前置处理个电量计量数据前置处理实时数据库数据查询能源管理史数据库计量管理第24页共116页第25页共116页全面的数据完整性保护，无论是复杂的事物支持和高级的安全性，还触发器等设计，为应用系统的数据处理设计一稳定可第26页共116页分以下数据类型进行处理：实时数据、分时累计记录具有不确定性(指记录产生是无规律的),因此而设计的数据库是链销很大(特别是数据库是无序时),在工厂环境中，传统的关系数据库不数据采集和高效的数据压缩算法结合在一起以高分辨率采集并存储过程◆历史数据第27页共116页理◆完整是指所采集的各测量点具有系统完整性，能达到xxx(集团)公第28页共116页充分利用现有资源。做好厂站情况的调研工作，对各厂站现有计量表计情况、厂站设备布局情况、电缆走向情况、现有电缆可用性情况、现有通信基础条件(包括电话、通信、最近的企业网络接入点等)均要做详细调查，对于系统需要采集但不具备采集条件的计量表计，需要作出适当的更换数据采集终端的选择必须满足与主站系统的通信匹配及厂站数据采集的通信方式体现统一标准下的灵活性。主站系统与厂站的通信最好采用单一的、相对独立的、可靠的通信方式，但根据各厂站情况的不同可作出灵活安全，系统应具有较强的安全监控能力，既能抵御外来的侵扰，又能根据信息的保密要求，对部门内用户进行权限控制，因此，应全面考虑系统的安全第29页共116页◆关闭WEB服务器不必要的端口，同时做好操作系统以及IIS的升级打息安全的前提下实现公司生产信息的网上采集、交换、分类、加工、处理和发布，建设满足公司信息化要求的系统平台，建立公司第30页共116页>根据权限，可以通过网络随时随地进入系统实现对>支持多分支机构、跨地域的管理模式与移动办公；功能能够向互联>在实时数据库平台所集成的数据基础之上，实现对生产设备的准确>系统具有良好的灵活性和可扩展性，能满足企业各种客户化的功能第31页共116页>根据不同的科室和业务人员工作内容的不同，系统具有友好的操作>系统应易于维护，易于操作，对维护人员的应用技术要求低，并能>系统具有良好的平台无关性和可移植性，在不同的操作系统的数据>系统具有良好的安全性，具有多重安全措施，不仅能够进行信息的本方案是为企业能源计量信息化建设工程制作虑到系统的稳定性、安全性、可管理性和可扩展性。又兼顾系统未来的用户量发展。我公司凭借着多年第32页共116页第三章数据采集系统简介维护简便、符合开放性标准、性能价格比高，可广泛应用于小型化工，啤酒生产，污水处理、城市供水、交通、智能楼宇、食品加人机界面可选用专用与通用监控软件，专用监在此项目中每个数据采集站配置1个或多个控制系统。可编程控制系统逻VO通讯电缆第33页共116页◆系统采用5X86133MHz以上工业级芯片作为主CPU的核心处理控制器◆控制系统的各种I/O卡件均依照国际标准IEC61000-5的抗扰动标准进行◆信号处理采用24位高速AD转化芯片作为核心，具有16位的信号精度。超过国际大多数控制系统只能到14位精度的运算水平。工控网络中链路技术上最可靠的总线系统。在控制数据阐述性能上并且这些数据均可以分段导出，在以mirosoftEXECL或ACCESS为基◆系统在监控网络方面采用以太网方式，方便接入。并且以太网协议是世第34页共116页可编程控制系统不但可采用分散结构实现现场信号接入与控制的需要，另外还可以采用主控制与就地控制相互协调的性。系统的结构如图1所示：系统冗余结构如图2所示，主CPU性能指标如模件型号SPLC-2/HR-LT/SPLC-2/HR-1K/冗余型主控制器主芯片5X86133MHz工业级用户程序容量用户数据容量及时掉电保护本地信号容量总信号容量远程节点外接口COM1专用设置口处理速度25μS/10000逻辑步，1mS/10000浮点步函数处理容量600000程序步/逻辑运算步，998个子函数用户寄存器站间通讯第35页共116页外形尺寸宽×高×深55.5mm×141mm×11防护等级工作温度-15℃~60℃存放温度-35℃~85℃相对湿度5～95%RH(无凝露)电噪声要求250Vp-p,在30~100Hz中1db的噪声波动允许范围10~55Hz,60分钟内振幅允许为0.震动允许范围冗余备份电缆星形扩展结构1口机架冗余备份电缆星形扩展结构1口机架1口机架第37页I/O整长/O婴苏I/O婴长/O整苏/O婴苏I/O整苏1○〇柜内安装控制系统模件、扫描电源、交换机等设备，柜门可安装通风扇，使柜内达到微正压侵入。配置系统控制柜以配线柜，方便安装与检修。配线柜与系统VO信号的连接线采用φ1.5规格信号电缆，仪表信号线采用φ2.5规格信号电缆。系统柜最多可安装冗余主CPU机架，以及5个VO机架，VO机架可安装8块VO模件，一个控制柜至少可配置160点输入输出信号，多可配置640点信号点。系统模件由机架上的冗余电源供电，此电源采源独立，采用德国MURR生产的MCS850XX系列冗余电源。最大提高系统供电的可靠性。/O扫描供电采溢流保护设备，保障某个区域现场设备出现问题，造成短路等情况均不会影响系统整体的正常运系统I/O模件部分，考虑到系统分散原则与维护的方便性，模拟量输入模件为8点，模拟量输出模件为4点，开关量输入模件为16点，开关量输出模件为16点，脉冲输入模件为三项3点。IVO模件的规格表如下：隔离方式点点隔离24位AD转换，20位细微分辨，16位标称信号精度最大±0.1%FSR25℃外形尺寸防护等级工作温度-10℃~60℃20℃~80℃噪音抑制隔离电压0～10mA、4～20mA、0～20mA两线制隔离方式点点隔离 16位DA转换，14位标称信号精度最大±0.2%FSR25℃线性度DC5V最大50mA外形尺寸防护等级工作温度-10℃~60℃-20℃~80℃噪音抑制隔离电压系统侧：1000Vp-p通道间：400VAC、400VDC16路隔离方式光耦隔离点/公共端工作电压范围大1.2ms(24VDC)同步输入点数00%同步ON(28VDC)外形尺寸防护等级工作温度-10℃~60℃-20℃~80℃5～95%RH(无凝露)噪音抑制隔离电压16路隔离方式光耦隔离公共端配置工作电压范围OFF→ON段大1.5ms(24VDC)ON→OFF最大2ms(24VDC)外形尺寸防护等级工作温度-10℃~60℃-20℃~80℃5～95%RH(无凝露)噪音抑制隔离电压第42页共116页内容指标规格编号防护等级宽度深度柜体高度地脚高度开门方式前后开门 内容指标规格编号防护等级宽度深度柜体高度地脚高度开门方式前开门InterPIV2.8GHz/1MB800MHz前端总线内存硬盘光驱软驱显卡64M独立现存Inter集成显卡声卡独立AC97声卡网卡鼠标接口USB2.0×4/D9串口×1/并行打印口×1机箱塔式44.5Cm高×16.76Cm宽×45.7Cm深预装MicrosoftWindows2000操作系统屏幕类型活动矩阵TFT液晶对角线19英寸定位象素相应时间可视角度+/-85°竖直+1-85°水平亮度对比度Anti-glarewithhard-coating3H背亮水平扫描30kHz~81kHz(自动)竖直扫描56Hz~76Hz(自动)分辨率系统服务器均选用DELLPowerEdgePE1900服务器构架总线内存硬盘光驱软驱1.44MB软驱 显卡64M独立现存Inter集成显卡声卡独立AC97声卡网卡鼠标接口USB2.0×4/D9串口×1/并行打印口×1机箱操作系统预装MicrosoftWindows2000操作系统屏幕类型活动矩阵TFT液晶对角线19英寸定位象素相应时间可视角度+/-85°竖直+1-85°水平亮度对比度Anti-glarewithhard-coating3H背亮水平扫描30kHz~81kHz(自动)竖直扫描56Hz~76Hz(自动)分辨率 操作站点描述操作员站工程师站组态版监控软件 均标配了RJ-45和RJ-11端口。具有高速千兆以太网卡，从而有助于快速传6.ThinkPadT60笔记本护技术可帮助防止硬盘驱动器受到撞击。ThinkPad硬盘减震器提供了撞击保护，可防止硬盘在笔记本电脑正在使用时将其放置在坚硬表面上而可能造成的型号型活动矩阵TFT液晶对角线14.1英寸内存硬盘光驱软驱显卡ATIMobilityRadeonX13分辨率声卡网卡IntelPRO集成千兆以太网卡无线红外线电源接口智慧能源管理解决方案V3.03.5平均无故障时间及平均故障维修时间3.5.1平均无故障时间(MTBF)GCS-1的平均无故障时间MTBF为：15万小时。MTBF(MeanTimeBetweenFailure)是指各次故障间隔ti的平均值，即各段连续工作时间的平均值。可用下式表示：MTBF是一个通过多次采样检测，长期统计后求出的平均值。3.5.2平均故障维修时间(MTTR)GCS-1的平均故障维修时间MTTR<3分钟。MTTR(MeanTimeToRepair)是指设备或系统经过维修，恢复功能并投入正常运行所需要的平均时间。用公式表示为：3.6系统环境能力高度：海拔<2000m3.6.2热负荷每个控制站最大放热400W,每个操作站最大放热500W,建议工作条件：15~30℃,相对湿度50%～70%,强制通风，45升/秒。 ·纹波系数：≤1%·负载率：0～100%·效率：88%(最大值)70%(典型值)·工作温度：-20℃~50℃ 信号输入线使用带屏蔽的电缆，而且在控制站机柜内和操作站的电源输入端加装一个WebFieldGCS-1控制系统的接地，要求设置成独立的接地系统。图3-接，从机柜内的专用接地端子上引出。系统地的接地电阻必须<4Ω。 接地体一般为3～4根2.2～3.2m长的45×45×5角钢，以1～2m间距打入地面2～3m深，然后用扁钢连成三角形或矩形。在气候 第52页共116页PIMS(ProcessInformationManagementSystem)是生产过程信息管理系统。它一般PIMS综合集成软件是专门针对现已广泛应用在工业企业的各种集散控制系统(如SIEMENS、AB、MODICON等品牌的PLC)、无纸记录仪等)、现场总线仪表(如符合HART、FF总线标准的各类变送器等)、数据WinCC、IntellutionFIX、PCSOFTWizCon等)等智能自动化系统设计的用于企业网络PIMS综合集成软件可以实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程查看、实 第53页共116页软件平台和开发环境，能以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开的各项功能，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/ 网络通讯程序网络通讯程序界面系统组态程序运行程序分布式实分布式实ODBC时数据库时数据库接口组态程序运行程序程序PIMS驱动◆流程图画面浏览：流程图画面非常形象地反映出工艺原理和状况，使生产管理用的图象格式，流程图画面有显示和动画功能，例如：显示各种工艺参数和生 第55页共116页产数据、棒图显示、颜色变化、闪烁、指针旋转、图形位置变化、管线介质流◆生产数据监视：生产数据画面能够全面地反映生产情况，我们一般将每个工段◆实时趋势、历史趋势监视：趋势图能够显示出某一段时间数据变化的情况。实能够查看任何时间段数据的变化情况。历史趋势一般最多有8支笔，可以同时绘制8条或8条以下不同颜色的曲线。通过历史趋势的查看，可以了解长时间◆实时报警、历史报警功能：报警功能是工业自动化系统必须具备的功能，当某◆开放的数据接口，可以为ERP、CRM、OA、MIS等系统提供数据。◆安全性，可以将用户分为操作工、班长、工程师、系统管理员四个级别，不同 ◆开发系统(Draw):开发系统是一个集成环境，可以创建工程画面，配置各种利用Intranet/Internet实现不同网络结点上PIMS3.6之间的数据通信。两台计算机之间，使用RS232C/422/485接口，可实现一对一(1:1方式)的通信；如果使用RS485总线，还可实现一对多台计算机(1:N方式)的通信。拨号通信程序(TelClient/TelServer):拨号通信程序使用电话拨号方式进行通信。任何地方与工业现场之间，只要能拨打电话，就可以实Web服务器程序(WebServer):Web服务器程序可 第57页共116页◆动画连接，建立数据库中的数据与图形画面中的图形对象的连接关系。从而使◆至少256M内存(RAM)◆至少40G硬盘 OPC是为了解决应用软件与各种设备驱动程序的通讯而产生的一项工业技术规范程序中访问数据。与DDE类似，当PIMS数据库作为客户端访问OPC服务器程序时， 是将OPC服务器程序当作一个I/O设备。数据库中的点参数通过I/O数据连接与OPC联的所有标准，支持ODBC标准的数据库产品都提供基于自己DBMS(Database (StructuredQueryLanguage,结构化查询语言)是一种标准的，拥有自己语法的数据库PIMSSQL访问功能是为了实现PIMS通过ODBC和其它管理型数据库(以关系型数据库为主，以下简称管理库)之间的数据传送。SQL访问管理器可以建立数据表模该信息可以通过“动作定义”对话框中的“SQL连接”(SQL数据源指定)选择按钮来 绑定表(数据表绑定):是指将数据表中的字段(列)与PIMS中的变量建立对应TCP/IP:TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的在一个支持TCP/IP协议的网络中(不论是局域网或是广域网，Intranet还是 操作系统要选择网络版Windows98/2000或WindowsNT。在配置网络时要绑定TCP/IP协议，即利用PIMS网络功能的PC机必须首先是某个局域网上的结点，并保证TCP/IP网络的通信是正常的。◆客户机和服务器必须安装并同时运行PIMS软件(除Web应用方式的客户串口：网络中的每台PC机安装了PIMS软件，PIMS软件提供的SCOMClient和SCOMServer,分别完成客户端和服务器端的串口通信功能。MODEM拨号：网络中的每台PC机安装了PIMS软件和MODEM,PIMS软件提供的TelClient和TelServer,分别完成客户端和服务器端的MODEM通信功能。Web:PIMSWeb功能能够使网络中作为客户的PC机无须安装PIMS软件，而通过浏览器直接浏览PIMS的工程画面。在Web服务器端要安装PIMS软件，通过PIMS的WebServer来完成HTTP发布功能。拨号网络(NODEM)网*形式一在上图中展示了2台运行PIMS软件的网络结点之间的数据通信关系。PIMS的界面运行系统View与实时数据库系统Db均可以分离运行。对于View,当它访问本机上的数据库时，本机数据库被视作本地数据源，当它访问远程结点上的数据库时，远程计算机的数据库被视作远程数据源。另外，两台主机上的数据库Db之间也可以相互通信，此时，一台主机上的数据库对于另一台就是远程数据源。若要定义远程数据源，选择Draw菜单“特殊功能[S]/数据源”或在导航器中打开“配置/数据源”项，出现“数据源定义”列表框： 数据涯定义数据涯定义本地实时数据库(DB】返回区列表框中的数据源“本地实时数据库(Db)”是系统缺省定义的数据源，它指向本6远程数据库取消秒View是通过变量(数据库变量)来访问本地或远程数据库中的数据。对于访问远的形式是通过数据库中的点参数的数据连接进行，如下图所示是在数据库组态程序基本参数|报警参数数据连接|历史参数|江取消Ⅱ参数C画面、报表画面。在远程浏览器上可以直接访问WebServer中的数据，无须在远程客 动画。而在客户端并不需要安装任何与PIMS有关的软件(仅仅使用浏览器)。统和应用程序等几部分组成。实时数据库(以下简称数据库)是指相关数据的集合(包括组态数据、实时数据、历史数据等),以一定的组织形式存储在介质上；实时数据库管理器是管理实时数据库的软件(以下用英文名称DbManager作为其标识),通过应用程序是指PIMS3.6系统内部以PIMS3.6实时数据库系统为核心的客户方程序，包括：HMI(人机界面)运行系统VIEW、I/O驱动程序、控制策略生成器以及其他网络结点的PIMS3.6数据库系统等；第三方应用程序是指PIMS3.6系统之外由第三方厂商应用程序、通过PIMS3.6实时数据库系统提供的DbCom控件访问PIMS3.6数据库的数据库存储在地理上分布在不同位置的不同计算机上，通过计算机网络实现物理上分布，逻辑上集中的数据库，即具有分布式的透明性。用PIMS3.6创建的数据库 点与点参数：点是一组数据值(称为参数)的集合。在数据库中，用户操纵的对象是点(TAG),系统也以点为单位存放各种信息。点存放在实时数据库的点名字典中。点参数是含有一个值(整型、实型、字符串型等)的数据项的名称。例如：PV、也必须明确指定其所属点的名称。采用“点名.参数名”的形式访问点及参数，如“TAG1.PV”表示点TAG1的PV参数。因为PV参数代表过程测量值，经常被访问，因此在PIMS3.6系统中，当访问某一点而不指定具体参数名时，均表示访问的是PV参先定义的标准点参数，如：模拟I/O点、数字I/O点、累计点、控制点、运算点等；用以分在不同的区域里。每个PIMS3.6数据库系统可以支持多达31个区域。在一起，例如一个反应器、锅炉(包括汽包等)、再生器等设备上的监控点都可以分配 数据库数据库U1U2U1U3U2本地数据库：本地数据库是指操作人员当前操作的数据连接是确定点参数值的数据来源的过程。比如测量参数PV,它的源于某一物理设备(如：PLC、智能仪表等),也可以来源于正是通过数据连接建立与其他应用程序(包括：I/O驱动程序、DDE应用程序、OPC应用程序、网络数据库等)的通信、交互过程。 ◆内部链接：本地数据库内部同一点或不同点的各参数之间的数据传递过程，◆尽量选用成套的系统产品，产品成熟可靠，技术先进，在国内有成功应用的◆系统容错性好，局部失效，不波及整个系统，系统负荷分配均匀，无结构上◆系统的技术性能与价格合适，人机界面友好，系统软件和开发工具完善，便◆在现场数据采集设备端进行数据累加计算，主站计算机系统采集现场数据累◆在对各个数据采集站进行组态时，需要考虑各个采集站组态后的数据标签名 第69页共116页护费用很低，但是，随着应用复杂程度的提高、用户数的增长，采用2层次C/S结构的的不低于3层的应用架构，即前端客户层、中间应用服务层和后台数据库层，构成瘦客数据库服务器应用服务器 系统事件和报警信息作业系统事件和报警信息作业管理数据查询离线输入管理数据计算统计管理计量监测管理数据采集及前置处理数据采集及前置处理：远程现场数据采集站负责完成远程现场数据采集、累计与传输功能，被采集的数据的实时性和准确性，是系统成败的关键，因此必须要使用先进的成套设备与技术，并使用高速传输网络将现场采集的数据诊断等软件实现对现场集散控制系统设备进行监视和诊断以及实现报统计管理：处理和统计能源介质数据，对处理和统计后的数据进行存档，建立计量结算数据库，实现计量结算报表的打印、预览，览(系统提供WEB浏览功能),达到数据共享目的。 ◆数据计算：通过建立数学模型，计算水、电、气等能源介质的损失率和放散◆离线输入管理：提供人机接口，使用户可以对系统能源介质统计数据进行离◆应用系统的设计采用三层架构，客户端不直接与数据库交互，保证了数据的◆对用户的登录采用用户帐号和密码的认证方式，保证不同的用户采用不同的 第72页共116页◆用户管理>要求：管理员一般只设置一个，用户名密码可以是中英文或者数字，不要用特殊符号。根据实际需要确定用户的级别是普通员工(浏览),操作员(录入),管理员(管理)。>要求：车间名称可以是中英文或者数字，工段数量是◆产品管理>要求：原料名称各不相同，原料和规格不可以用特殊符号，最低库存必须第73页共116页>车间的用户可以选择日期，录入本车间的相关资料。生产部的用户可以>可以根据需要调整日期，查询日报、月报、年报等。>根据实际需要调整了数据显示小数位数，平均产量小数位1位。收率小数位2位。日生产批数不保留小数位。>车间的用户可以选择日期，录入本车间的相关资料。生产部的用户可以 >此功能根据生产日报的数据自动生成，无须录入。>录入不同日期不同产品的月计划产量 第75页共116页>根据需要，选择好起始日期和时间，查询这段时间>1)此部分数据由系统自动录入，无须手动录入和修改。>根据实际生产情况，选择日期，录入能源分析。>电需要手动录入，必须为实数，默认为0。工作日志 >根据需要，选择好起始日期和时间，查询这段时间的报表。>可以根据设备名称查询，只需要在设备名称文本框中输入设备名称的关键>点击设备的使用名称，就可以链接到此设备所有的检修保养记录。>根据实际情况进行数据录入，设备使用名称不允许重复。>如果需要检验，请填写最后一次检验日期，和检验周期(整数)。>设备使用状态发生改变，如果转移位置，系统会自动提示对检修保养记录>录入最后一次检验日期和检验周期后，系统会自动计算下次检验时间，并 第77页共116页>可以从设备台帐查询界面中，点击设备的使用名称进行查询。>设备检修后，修改设备台帐后，系统会自动录入检修保养记录。>用户可以自行录入和修改，中英文字符或数字都可以。>根据需要，选择好起始日期和时间，查询这段时间>可以根据计量器具名称查询，只需要在计量器具名>点击计量器具名称，就可以链接到此计量器具所有的检修保养记录。 第78页共116页>根据实际情况进行数据录入，计量器具名称不允许重复。>如果需要检验，请填写最后一次检验日期，和检验周期(整数)。>计量器具第一次录入时，会自动录入计量器具检修保养记录。>计量器具使用状态发生改变，如果转移位置，系统会自动提示对检修保养>录入最后一次检验日期和检验周期后，系统会自动计算下次检验时间，并>可以从计量器具台帐查询界面中，点击计量器具名称进行查询。>计量器具使用状态修改时，系统会自动录入检修保养记录。>计量器具检修后，修改计量器具台帐后，系统会自动录入检修保养记录。 >选择好日期、存储地点和物资名称后，系统会自动调出规格和最低库存。>昨日库存、今日入库、今日出库、今日库存必须是实数。>点击质量检测报告，就可以链接到此成品的质量检测报告。>根据实际情况进行数据录入，选择品名、数量、来源等参数。>第一项必须是含量，检测结果必须是实>根据实际情况进行数据录入，选择品名、状态、来源等参数。>在产品分析汇总页面中可以点击原料质量检测报告查看。 第82页共116页>第一项必须是含量，检测结果必须是实数，因为趋势图要据此来显示。>根据实际情况进行数据录入，选择品名、状态、来源等参数。◆工作日志 第2章第六章系统配置运行系统和应用程序等几部分组成。数据采集数据库(以下简称数据库)是指相关数据的集合(包括组态数据、实时数据、历史数据等),以一定的组织形式存储在介质上；数据采集数据库管理器是管理数据采集数据库的软件(以下用英文名称DbManager作为其标识),通过DbManager可以生成数据采集数据库的基础组态数据；数据采集数据PIMS系统内部以PIMS实时数据库系统为核心的客户方程序，包括：HMI(人机界面)统等；第三方应用程序是指PIMS系统之外由第三方厂商开发的以PIMS实时数据库系PIMS数据采集数据库系统同时也是一个分布式数据库系统。由于许多情况要求将数据库存储在地理上分布在不同位置的不同计算机上，通过计算机网络实现物理上分 v网动方鬟内沈阳√数据采集站：全厂291台能源计量表具、70台变压器表具主要分布在五个区域，并 时获取现场全部仪表的数据。通过B/S模式实现WEB的发布，网络中的计算机只√北厂数据的接入：北厂应用同系列产品，通过内部网络直接接入PIMS服务器，等 现场情况及采集终端分配情况如下表：区域介质类别公用动力公用动力点数1124油漆车间、点数112总装车间9点数22车身车间、点数2255点数1区域介质类别合计高压继保公用动力公用动力设备数量点数通讯协议Modbus485 第87页共116页由于仪表全部有485通讯接口输出，因此综合考虑安装位置、管线铺设等因素，该工段的数据采集系统设计方案如下：高压继保配置1个数据采集终端，低压电表配置一个数据采集终端，公用动力和变压器配置两个数据采集终端，通过485总线连接现场各个表具，每个终端配置2小时UPS电源。系统服务器通过公司内部网络获取现场的实时数据，在计算机中通过流程图等进行监测，并实时地通过网络将全部数据传递给中央控制室的能源计量系统。1以太网通讯模块10/100Mbps自适应616路开关量输出模块1外接1个24V指示灯1电源模块186～265V输入DC5V9A输出8槽主机机架11山特UPS1放置在控制柜内1以太网通讯模块110/100Mbps自适应16路开关量输出模块外接1个24V指示灯电源模块286～265V输入DC5V9A输出8槽主机机架18槽扩展机架1山特UPS1放置在控制柜内公用动力、2以太网通讯模块210/100Mbps自适应16路开关量输出模块2外接1个24V指示灯空白模块42电源模块286～265V输入DC5V9A输出 22山特UPS2放置在控制柜内区域介质类别公用动力油漆车间、点数Modbus485Modbus485系统配置由于仪表全部有485通讯接口输出，因此综合考虑安装位置、管线铺设等因素，该工段的数据采集系统设计方案如下：高压继保配置1个数据采集终端，低压电表、公用动力和变压器配置两个数据采集终端，通过485总线连接现场各个表具，每个终端配置2小时UPS电源。系统服务器通过公司内部网络获取现场的实时数据，在计算机中通过流程图等进行监测，并实时地通过网络将全部数据传递给中央控制室的能源计量系统。1以太网通讯模块10/100Mbps自适应416路开关量输出模块外接1个24V指示灯空白模块324V通讯故障指示灯1电源模块186～265V输入DC5V9A输出11山特UPS1放置在控制柜内低压电表、公用动力、1以太网通讯模块110/100Mbps自适应16路开关量输出模块1外接1个24V指示灯空白模块4电源模块286～265V输入DC5V9A输出8槽主机机架18槽扩展机架11山特UPS1放置在控制柜内区域介质类别公用动力公用动力9点数Modbus485系统配置由于仪表全部有485通讯接口输出，因此综合考虑安装位置、管线铺设等因素，该工段的数据采集系统设计方案如下：低压电表、公用动力和变压器配置两个数据采集终端，通过485总线连接现场各个表具，每个终端配置2小时UPS电源。系统服务器通过公司内部网络获取现场的实时数据，在计算机中通过流程图等进行监测，并实时地通过网络将全部数据传递给中央控制室的能源计量系统。低压电表、公用动力、以太网通讯模块210/100Mbps自适应16路开关量输出模块2外接1个24V指示灯2电源模块286～265V输入DC5V9A输出22山特UPS2放置在控制柜内区域介质类别公用动力公用动力点数Modbus485系统配置由于仪表全部有485通讯接口输出，因此综合考虑安装位置、管线铺设等因素，该工段的数据采集系统设计方案如下：低压电表、公用动力和变压器配置两个数据采集终端，通过485总线连接现场各个表具，每个终端配置2小时UPS电源。系统服务器通过公司内部网络获取现场的实时数据，在计算机中通过流程图等进行监测，并实时地通过网络将全部数据传递给中央控制室的能源计量系统。低压电表、公用动力、2以太网通讯模块210/100Mbps自适应16路开关量输出模块2外接1个24V指示灯2柜)电源模块286～265V输入DC5V9A输出8槽主机机架22山特UPS2放置在控制柜内区域介质类别公用动力公用动力55点数Modbus485系统配置信息楼位置特殊，考虑其所处位置及设备情况，单独设置一个数据采集终端。由于仪表全部有485通讯接口输出，因此综合考虑安装位置、管线铺设等因素，该工段的数据采集系统设计方案如下：公用动力配置一个数据采集终端，通过485总线连接现场各个表具，每个终端配置2小时UPS电源。系统服务器通过公司内部网络获取现场的实时数据，在计算机中通过流程图等进行监测，并实时地通过网络将全部数据传递给中央控制室的能源计量系统。公用动力以太网通讯模块110/100Mbps自适应216路开关量输出模块1外接1个24V指示灯空白模块424V通讯故障指示灯1电源模块186～265V输入DC5V9A输出11第92页共116页中控室2PE1900:CPU志强3.06G/内SCSI143G/64M显卡/普通光驱/19”液晶网卡网卡421山特UPS12512MB硬盘：120GBSATA显示器：14.1”网线900米485电缆10000米1数据终端驱动程序1能源管理软件平台1能源管理功能模块1GPS软件(系统时间1 同步)1版11电气1网卡16网卡6视管理。为了及时发现、处理各分站的报警信息，需要将每个站房的重要参数(温度、压力、湿度、流量等)进行集中监视。区域度回水温度供/回压力11111蒸汽量，共6个点2市政上水13共8个点新车身11老车身114共11个点1 空调冷热水11冷却水(工/空调5油罐站共8个点137工位146工位11总装防冻液总装汽油总成发动机油总成变速箱油1总成L850发动机油16空压站共12个点总管出口压力4总管出口露点43增压站出口压力93万5变压站共2个点1,2段进线2共3个点流量1共1个点监控中心配置一个工程师站和一个操作站，采用GCS-1类别型号参数说明控制1 系统2以太网通讯模块10/100Mbps自适应38486～265V输入DC5V9A输出256788I/O扩展电缆9SC501CPU调试电缆5米以太网通讯电缆21操作站(含操作台)22网卡PCIE接口13以太网交换机10/100M自适应，16口应用12SC501编程软件342打印机台2MURRMCS85165310A双联空气开关54φ2.5接线端子5φ4.0带灯熔断端子现场1系统的精度及可靠性计算机监视报警系统应具有的最低性能指标：系统可用率系统平均无故障时间(MTBF)事件顺序记录分辩率150000小时 监视报警系统主要功能分析。协助业主建立相应的报警处理规程，快速响应和处厂)系统接入的接口，使得系统成为一个综合监视、报警系统。操作员执行的所有操作都严格受到权限的控制，没有相应操作权限的操作员无法打印功能：可定时打印日、月、年报表；可召唤打印实时和历史报表；可随机打 第97页共116页类别序号型号参数说明控制系统12以太网通讯模块10/100Mbps自适应3486～265V输入DC5V9A输出58槽主机机架68槽扩展机架2716路开关量输入模块8空白填充模块9I/O扩展电缆0.6米2SPLCPU调试电缆485通讯电缆米水镜头+护套个以太网通讯电缆米以太网通讯电缆1驱/19”液晶2213驱6435网卡PCIE接口4应用12SoftPLC编程软件1314能源管理软件平台15能源管理功能模块167数据采集终端通讯驱动11宽×深×高 第98页共116页2平面式操作台33打印机台1设备1126310A双联空气开关41512MB/120GB/14.1"XGA液晶/独立显存为64MB/正版256山特UPS放置在控制柜内718Windows2003SERVER中196>xxx现有的交换机应具有划分VLAN功能。>每个数据采集点需要有与企业局域网相连的以太网口。 序号1设备完好率23冗余设备切换无故障率456系统可利用率7网络系统死机或信号中断故障率89画面实时数据刷新周期画面调用响应时间模拟量最小处理周期通讯信息处理周期系统侧：1000Vp-p事故响应时间<一个扫描周期事故推画面时间<0.5秒信号响应时间正常时(任意30min内)机组故障(10s内)电源负荷余量I/0模件的裕量度系统机柜插件槽裕量度16位系统允许最大标签量与基本I/0比无限