應(yīng)用背景:
在現(xiàn)代的 化工生產(chǎn)企業(yè)中,對生產(chǎn)車 間的生產(chǎn)裝置工藝進行實時的數(shù)據(jù)采集和保存,可以為生產(chǎn)工藝過程的跟蹤、分析、評價、操作優(yōu)化、事故原因 的分析查找,提供最直觀的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)的分析,不斷的科學(xué)性優(yōu)化管理,為了提供工廠的利潤率,帶來了必要的保證。
用戶需求:
通過集成企業(yè)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),實時采集生產(chǎn)過程裝置數(shù)據(jù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)監(jiān)視。
- 根據(jù) DCS 的配置情況,自動采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)到實時數(shù)據(jù)庫。
- 建立生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),存儲工廠實時、歷史信息,如:生產(chǎn)裝置過
程數(shù)據(jù)、配電數(shù)據(jù)等。
- 通過建立虛擬計算點,以方便地實現(xiàn)對所關(guān)心的主要生產(chǎn)裝置的產(chǎn)量、
收率、能耗等實時計算。
- 能夠自動讀入人工錄入數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和組織能用圖形、報表等方式形象直觀地表示出來。
現(xiàn)場概述:
系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)主要有兩方面的來源:
1. 通過標(biāo)準(zhǔn) OPC 接口采集 DCS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù);
2. 通過 RS-485 串口采集智能電表的數(shù)據(jù)(大概 170 左右個電表);
系統(tǒng)需要實現(xiàn)如下三個核心功能:
1.現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的匯總存儲;
2.現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的動態(tài)展現(xiàn);
3.相關(guān)統(tǒng)計報表的生成;
系統(tǒng)框架:
在本系統(tǒng)中,紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫起到了數(shù)據(jù)采集、處理和發(fā)布的一個核心位
置,整個系統(tǒng)框架如下:
在本系統(tǒng)中,紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫將現(xiàn)場的多個 OPC 數(shù) 據(jù)源以及變電所的電力數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)的形式采集過來,然后進行數(shù)據(jù)的壓縮保存、同時對生產(chǎn)工藝的流程圖進行動畫的演示,再接下來將處理過后的畫面通過 IIS 的方式發(fā)布出去,最后由第三方軟件 平臺將 紫金橋 實時數(shù)據(jù) 庫發(fā)布 的數(shù)據(jù)與視頻監(jiān) 控系統(tǒng) 等一起整合,投放到液晶大屏上。
系統(tǒng)功能:
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫在本系統(tǒng)中應(yīng)用:
1、根據(jù)底層設(shè)備提供的 OPC 接口,通過以太 網(wǎng)的方式將 OP C 的數(shù)據(jù)進行采集;
2、針對采集點的分 類,對故障報警的點進 行歷史記錄 、實時報警 ,對采集的大批量連續(xù)工藝數(shù)據(jù)進行高效的壓縮;
3、通過 ODBC 的方式將關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行操作;
4、通過 IIS 的方式將工程畫面進行 WEB 發(fā)布;
5、各種工藝流程的動畫顯示;
6、關(guān)鍵工藝參數(shù)的實時監(jiān)控;
7、各種 PLC、智能儀表等設(shè)備的預(yù)留接口。
具體實現(xiàn)如下:
生產(chǎn)裝置流程監(jiān)視
包括分裝置分單元的工藝流程圖監(jiān)視,基本與 DCS 流程圖一致,包括裝置、物流、設(shè)備號、位號、單位、實時數(shù)據(jù)和關(guān)鍵點動態(tài)曲線等信息的顯示。
關(guān)鍵參數(shù)集中監(jiān)視
根據(jù)工藝要求,將整套裝置或所有裝置的關(guān)鍵工藝參數(shù)點,例如環(huán)境檢測點、主要溫度、流量、壓力、液位、質(zhì)量、計算統(tǒng)計點、能耗績效指標(biāo)、產(chǎn)量指標(biāo)、負(fù)荷等集中在一張報表和流程圖上顯示。
有毒有害氣體及環(huán)保數(shù)據(jù)監(jiān)視
根據(jù)安全要求,將整套裝置或所有裝置的有毒有 害氣體報警信號及環(huán)保相關(guān)參數(shù)點等集中在一張報表和流程圖上顯示,并提供相關(guān)的報警顯示功能,招標(biāo)方提供相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口及通信協(xié)議。系統(tǒng)預(yù)警方式:PC 電腦、手機短信。
生產(chǎn)裝置總貌監(jiān)視
根據(jù)企業(yè)的裝置總貌圖,配以關(guān)鍵位號,實現(xiàn)通過監(jiān)視一幅流程圖即可了解裝置或全公司生產(chǎn)全貌的功能。
儲罐集中監(jiān)視
根據(jù)罐區(qū)分布和檢測數(shù)據(jù),將內(nèi)部重點防范區(qū)域的儲罐罐存 量、溫度、壓力、周圍可燃氣體檢測等信息的集中監(jiān)視畫面,便于安全、環(huán)保和生產(chǎn)管理人員對罐區(qū)的實時掌控。
能源管理
a) 能耗動態(tài)監(jiān)控
在能源管理模塊中可以實現(xiàn)實時對企業(yè)的能耗進行計算及分析,對特殊重要的能源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,以曲線或柱狀圖的方式實現(xiàn)對比分析。包括裝置各介質(zhì)實時能耗比重、裝置各介質(zhì)實時能耗趨勢和裝置實時綜合能耗趨勢。
在能源管理中,根據(jù)能源消耗模型可以實現(xiàn)快速的能源消耗計算和分析,依據(jù)能源介質(zhì)創(chuàng)建不同的動態(tài)監(jiān)控頁面,實時計算分析能源消耗數(shù)據(jù),包括裝置各介質(zhì)能耗數(shù)據(jù),裝置各能源介質(zhì)能耗比重,并由此得 到裝置各能源介質(zhì)實時能源消耗變化趨勢、裝置實時綜合能耗趨勢等。
b) 能耗統(tǒng)計分析與 展現(xiàn)
能耗數(shù)據(jù)計算
在能源管理中,系統(tǒng)可以自動(或手動)快速計算能源 消耗數(shù)據(jù),后臺服務(wù)進程或客戶端程序可以依據(jù)職能劃定的不同,依據(jù)能源消耗模型以及能耗統(tǒng)計計算公式,定時快速計算獲取能耗數(shù)據(jù),如:裝置、單元的日/月能耗數(shù)據(jù),廠、裝置、單元的日/月能耗消耗數(shù)據(jù)。
能源報表系統(tǒng)
針對每個能耗裝置、能耗考核單元 ,基于計算獲得的能源消耗數(shù)據(jù),自動生成能源報表,以便直觀地展現(xiàn)各裝置、各單元的當(dāng)前能耗狀況,能耗報表包括: 車間能源消耗報表
1. 能源完成情況表
2. 裝置各介質(zhì)能耗統(tǒng)計報表
3. 工業(yè)企業(yè)能源消費統(tǒng)計表
4. 生產(chǎn)廠能耗報表
能耗分析
基于計算獲取的能源消耗數(shù)據(jù),可以對能源消耗情況進行分析評價,能源消耗數(shù)據(jù)全部存儲在數(shù)據(jù)庫中,對生產(chǎn)裝置能耗現(xiàn)狀和趨勢進行分析。 裝置的物料流量 趨勢根據(jù)裝置實際物料進出情況,開發(fā)一套集中監(jiān)視原料和產(chǎn) 品趨勢圖,使得工藝人員可以更加直觀的進行物料流量的監(jiān)控、生產(chǎn)歷史分析。
系統(tǒng)應(yīng)用效果圖: