[摘要]:
某化工集團是以天然氣化工、輕烴化工和三采助劑為主營業(yè)務的大型國有化工企業(yè)。擁有各類化工生產及輔助裝置13套,主導產品為甲醇、醋酸、液氨、液化石油氣、工業(yè)混合烷、輕烴以及重烷基苯磺酸鹽等三采表活劑。
一、體系結構
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠把生產現(xiàn)場(各廠、車間)的數(shù)據(jù)采集匯總在一起,供進一步的數(shù)據(jù)處理以及為上層生產決策提供數(shù)據(jù)服務。
根據(jù)需要在主控室設立前置機,每臺前置機負責與現(xiàn)場控制系統(tǒng)通信,同時將采集到的實時數(shù)據(jù)送往信息中心服務器。
系統(tǒng)如下圖所示:

二、系統(tǒng)構成
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、處理、存儲的中心,是數(shù)據(jù)進出的樞紐,它下接各種過程I/O設備和接口;上聯(lián)用戶的應用程序。下面是其功能結構圖:
各部分功能如下:
(1) 輸入輸出處理
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負責對現(xiàn)場生產數(shù)據(jù)實時采集,同時可對現(xiàn)場來的原始數(shù)據(jù)進行各種輸入處理,如量程變換、開方、分段線性化、濾波等;對于輸出到現(xiàn)場的數(shù)據(jù),可進行輸出限制和靈敏度檢查。
(2) 報警檢查
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行各種報警檢查,如限值、變化率、偏差、異常值檢查,支持延時報警。
(3) 報警管理
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)針對生產過程中關鍵部位、關鍵設備、大型設備/機組中的主要控制點進行報警管理,制定報警上下限,根據(jù)不同的報警級別,系統(tǒng)自動提醒或通過短信方式提醒相關人員進行相應的操作。
(4) 歷史存儲
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將快速變化的實時數(shù)據(jù)、手工錄入數(shù)據(jù)、運算結果都可以進行高效壓縮,形成歷史擋案。
(5) 統(tǒng)計記錄
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對實時數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,如最大/小值、平均值,方差等進行統(tǒng)計,形成統(tǒng)計記錄。
(6) 事故追憶
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時檢測用戶關心的事件,當事件產生時,執(zhí)行用戶規(guī)定的動作;也可以對事件相關點近期數(shù)據(jù)進行翔實記錄,以便更精確的故障診斷。
(7) 虛擬儀表
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)虛擬儀表,不僅能進行一般的數(shù)學運算,而且支持許多函數(shù),運算結果存放在位號中。虛擬位號可以保證計算結果的一致性,并可以進行歷史存儲。
(8) 將數(shù)據(jù)轉儲到關系數(shù)據(jù)庫
將實時數(shù)據(jù)庫中的重要生產數(shù)據(jù)按照指定的時間周期導入到關系數(shù)據(jù)庫中。在數(shù)據(jù)故障時,如采集計算機與服務器間網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時,數(shù)據(jù)庫會暫停向關系庫插入數(shù)據(jù),當網(wǎng)絡恢復時,數(shù)采機會把故障期間緩存的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務器。在數(shù)據(jù)恢復完成后,數(shù)據(jù)轉儲程序會將丟掉的數(shù)據(jù)補加到關系庫中,確保轉儲的完整性。
(9) 安全審核
只有滿足權限的用戶才能訪問數(shù)據(jù)庫中實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),并可以指定對重要數(shù)據(jù)的訪問或組態(tài)操作進行記錄。
(10) 雙機熱備
即可以指定一臺機器為主數(shù)據(jù)庫,另一臺作為熱備數(shù)據(jù)庫。熱備數(shù)據(jù)庫內容與主數(shù)據(jù)庫內容實時同步,包括實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、操作事件,報警記錄等內容同步。熱備數(shù)據(jù)庫實時監(jiān)視主數(shù)據(jù)庫狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)主數(shù)據(jù)庫停止響應,便接管控制。本系統(tǒng)的熱備是通過群集服務器的功能實現(xiàn)的。
(11) 時鐘同步
中心服務器是系統(tǒng)中其他實時數(shù)據(jù)庫的主服務器,其他服務器(數(shù)采機)與之進行時間同步。
(12) 開放接口
實時數(shù)據(jù)庫提供了DDE服務器,OPC服務器,OLE接口和控件,API接口等各種開放協(xié)議和接口。
(13) Web發(fā)布
系統(tǒng)具有Web發(fā)布功能,生成的畫面可以通過Web方式進行瀏覽、操作。通過軟件的安全管理機制可以杜絕非法用戶對系統(tǒng)的訪問。同時支持通過超級鏈接的方式鏈接到其系統(tǒng)的Web頁面。
三、系統(tǒng)分布
在各分廠建立廠級數(shù)據(jù)采集分中心,在分廠放置實時數(shù)據(jù)庫服務器、所有分公司級別需要的數(shù)據(jù)放在集團的服務器上,集團公司設置總數(shù)據(jù)采集中心,數(shù)據(jù)的存儲為集中--分布式;在集團總部建立集團級管理數(shù)據(jù)中心,集團總部數(shù)據(jù)存放在總部數(shù)據(jù)中心,通過軟件系統(tǒng)整合數(shù)據(jù)。用戶進行分廠業(yè)務時在總部數(shù)據(jù)中心取得數(shù)據(jù),進行分廠業(yè)務時在總部管理數(shù)據(jù)中心取得數(shù)據(jù)。
四、經(jīng)濟效益分析
實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)了建立公司級的生產數(shù)據(jù)信息庫,加強了對生產數(shù)據(jù)的管理,使數(shù)據(jù)的收集和整理過程更科學合理,能夠及時的對數(shù)據(jù)進行分析與共享。生產管理人員通過瀏覽器監(jiān)控生產過程,隨時隨地都可以得到所需要的數(shù)據(jù)、圖表和各種曲線,極大地提高了管理人員的工作效率。