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目前在电解铝企业中主要的用能为电力,主要的耗能设备为电解槽,约占企业总耗能的90%左右,电费占据总成本的比例相当巨大。在新的经济形式下,传统的信息人工统计传送的方式已经远远不能满足企业节能减排、降本增效的管理需求,企业用能信息的不完整,不准确,不统一,不及时等许多问题已经影响到企业的管理决策和生产经营,因此应用自控技术建立自控数据采集系统,对能源仪表数据进行可靠准确及时的采集计量显得十分重要。
一、自控数据采集系统的网络构造
自控数据采集系统的构成分为三个部分:
* 数据采集层
* 数据传输层
* 数据展示层
1.数据采集部分主要由现场数据采集网关设备组成。通过网关与现场控制系统进行实时数据采集,并把采集到的数据上传给数据展示层。
1.1数据采集
2、数据传输层指通过现场工业网络采集到实时数据后传送到实时数据库服务器。现场各采集网关设备需要通过交换机分别连接到现场工业网络中,从而将数据上传到中心数据库服务器。
3、数据展现层主要是收集底层数据采集层传送的信息,并对采集的数据进行实时显示、统计分析、趋势记录和报警。
3.1数据展示层的设计
在自控数据采集系统数据展示层中,各种功能主要由开发软件完成,包括监控调度及实时数据库软件、视频集成软件及报表工具软件等。用户不仅可以进行实时数据查询,并且可以进行监控调度。通过网络与现场采集站进行通讯,采集现场数据,并通过人机交互的工艺流程、操作界面和报警、趋势、事件等窗口实现生产调度人员的日常生产监控、操作和调度的应用需求,提供客户端,工程师站以及大屏幕工作站系统的数据服务功能。
3.1.1 报表工具
报表工具软件对生产过程中的原料、中间产品、产成品、消耗、装置与设备运行、重要过程参数等项目进行统计、发布、查询、自动生成报表。对各种物料进行平衡、计算、分析、修改、分摊、汇总、比对,真实反应生产运行情况,使管理人员及时全面地了解企业的生产运营情况
二、自控数据采集系统的自身监控诊断功能
除了生产工艺系统需要完成监控之外,自控系统平台本身也是遍布全厂的一个庞大的集计算机设备、网络设备、数据采集设备、仪表设备,电源设备、应用软件、系统软件于一体的复杂系统,对这个系统本身的运行状况的监控,变得十分重要,由于地域分散,系统不间断运行,系统负荷也随着生产状况或者时段班次不同,有不同的变化,因此维护工作也十分复杂和繁重。为了使系统维护更加有效,系统本身支持以下几个方面的系统监控诊断功能:
1、 计算机运行状态监控诊断:监控每个服务器和工作站计算机的联网状态,CPU负荷,内存占用情况;
2、 网关设备状态监控诊断:监控 网关设备,数据采集设备的运行状态,通讯状态,链路冗余情况;
3、 网络设备监控诊断:通过工业交换机的通讯接口,对网络设备运行状态进行监视;
4、 应用软件监控诊断:监控各应用软件的运行状态,占用资源,主备切换情况,异常信息记录等等。
三、系统的网络安全性
在使用自控数据采集系统的同时,为保证电解铝企业的电力系统不受影响,必须采取严格的安全隔离措施。可以使用隔离网关来提供网络安全性。
结语
中国铝业连城分公司自控数据采集系统已经建设并实施,实现了生产管理的信息化、自动化以及生产管理与指挥可视化、智能化;信息传输网络化,生产过程监控实时化,生产成本最低化、效益最大化;全厂各个生产系统的实时历史信息数据库,为今后的生产指挥与决策以及技术研发提供信息资源。
参考文献
中國铝业连城分公司技改项目技术文件
一、自控数据采集系统的网络构造
自控数据采集系统的构成分为三个部分:
* 数据采集层
* 数据传输层
* 数据展示层
1.数据采集部分主要由现场数据采集网关设备组成。通过网关与现场控制系统进行实时数据采集,并把采集到的数据上传给数据展示层。
1.1数据采集
2、数据传输层指通过现场工业网络采集到实时数据后传送到实时数据库服务器。现场各采集网关设备需要通过交换机分别连接到现场工业网络中,从而将数据上传到中心数据库服务器。
3、数据展现层主要是收集底层数据采集层传送的信息,并对采集的数据进行实时显示、统计分析、趋势记录和报警。
3.1数据展示层的设计
在自控数据采集系统数据展示层中,各种功能主要由开发软件完成,包括监控调度及实时数据库软件、视频集成软件及报表工具软件等。用户不仅可以进行实时数据查询,并且可以进行监控调度。通过网络与现场采集站进行通讯,采集现场数据,并通过人机交互的工艺流程、操作界面和报警、趋势、事件等窗口实现生产调度人员的日常生产监控、操作和调度的应用需求,提供客户端,工程师站以及大屏幕工作站系统的数据服务功能。
3.1.1 报表工具
报表工具软件对生产过程中的原料、中间产品、产成品、消耗、装置与设备运行、重要过程参数等项目进行统计、发布、查询、自动生成报表。对各种物料进行平衡、计算、分析、修改、分摊、汇总、比对,真实反应生产运行情况,使管理人员及时全面地了解企业的生产运营情况
二、自控数据采集系统的自身监控诊断功能
除了生产工艺系统需要完成监控之外,自控系统平台本身也是遍布全厂的一个庞大的集计算机设备、网络设备、数据采集设备、仪表设备,电源设备、应用软件、系统软件于一体的复杂系统,对这个系统本身的运行状况的监控,变得十分重要,由于地域分散,系统不间断运行,系统负荷也随着生产状况或者时段班次不同,有不同的变化,因此维护工作也十分复杂和繁重。为了使系统维护更加有效,系统本身支持以下几个方面的系统监控诊断功能:
1、 计算机运行状态监控诊断:监控每个服务器和工作站计算机的联网状态,CPU负荷,内存占用情况;
2、 网关设备状态监控诊断:监控 网关设备,数据采集设备的运行状态,通讯状态,链路冗余情况;
3、 网络设备监控诊断:通过工业交换机的通讯接口,对网络设备运行状态进行监视;
4、 应用软件监控诊断:监控各应用软件的运行状态,占用资源,主备切换情况,异常信息记录等等。
三、系统的网络安全性
在使用自控数据采集系统的同时,为保证电解铝企业的电力系统不受影响,必须采取严格的安全隔离措施。可以使用隔离网关来提供网络安全性。
结语
中国铝业连城分公司自控数据采集系统已经建设并实施,实现了生产管理的信息化、自动化以及生产管理与指挥可视化、智能化;信息传输网络化,生产过程监控实时化,生产成本最低化、效益最大化;全厂各个生产系统的实时历史信息数据库,为今后的生产指挥与决策以及技术研发提供信息资源。
参考文献
中國铝业连城分公司技改项目技术文件