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紫金桥软件在某化工厂实时数据采集应用


 

[摘要]:

 

  某化工集团是以天然气化工、轻烃化工和三采助剂为主营业务的大型国有化工企业。拥有各类化工生产及辅助装置13套,主导产品为甲醇、醋酸、液氨、液化石油气、工业混合烷、轻烃以及重烷基苯磺酸盐等三采表活剂。

 

一、体系结构

 

  数据采集系统能够把生产现场(各厂、车间)的数据采集汇总在一起,供进一步的数据处理以及为上层生产决策提供数据服务。

 

  根据需要在主控室设立前置机,每台前置机负责与现场控制系统通信,同时将采集到的实时数据送往信息中心服务器。

 

系统如下图所示:

 

 

二、系统构成

 

  实时数据采集系统是整个系统的数据收集、处理、存储的中心,是数据进出的枢纽,它下接各种过程I/O设备和接口;上联用户的应用程序。下面是其功能结构图: 

 

 

各部分功能如下:

 

 

  (1)输入输出处理

 

  实时数据采集系统负责对现场生产数据实时采集,同时可对现场来的原始数据进行各种输入处理,如量程变换、开方、分段线性化、滤波等;对于输出到现场的数据,可进行输出限制和灵敏度检查。

 

  (2) 报警检查

 

  实时数据采集系统进行各种报警检查,如限值、变化率、偏差、异常值检查,支持延时报警。

 

  (3)报警管理

 

  实时数据采集系统针对生产过程中关键部位、关键设备、大型设备/机组中的主要控制点进行报警管理,制定报警上下限,根据不同的报警级别,系统自动提醒或通过短信方式提醒相关人员进行相应的操作。

 

  (4) 历史存储

 

  实时数据采集系统将快速变化的实时数据、手工录入数据、运算结果都可以进行高效压缩,形成历史挡案。

 

  (5) 统计记录

 

  实时数据采集系统对实时数据的变化规律,如最大/小值、平均值,方差等进行统计,形成统计记录。

 

  (6) 事故追忆

 

  实时数据采集系统实时检测用户关心的事件,当事件产生时,执行用户规定的动作;也可以对事件相关点近期数据进行翔实记录,以便更精确的故障诊断。

 

  (7) 虚拟仪表

 

  实时数据采集系统虚拟仪表,不仅能进行一般的数学运算,而且支持许多函数,运算结果存放在位号中。虚拟位号可以保证计算结果的一致性,并可以进行历史存储。

 

  (8) 将数据转储到关系数据库

 

  将实时数据库中的重要生产数据按照指定的时间周期导入到关系数据库中。在数据故障时,如采集计算机与服务器间网络出现故障时,数据库会暂停向关系库插入数据,当网络恢复时,数采机会把故障期间缓存的数据发送给服务器。在数据恢复完成后,数据转储程序会将丢掉的数据补加到关系库中,确保转储的完整性。

 

  (9) 安全审核

 

  只有满足权限的用户才能访问数据库中实时数据、历史数据,并可以指定对重要数据的访问或组态操作进行记录。

 

  (10) 双机热备

 

  即可以指定一台机器为主数据库,另一台作为热备数据库。热备数据库内容与主数据库内容实时同步,包括实时数据、历史数据、统计数据、操作事件,报警记录等内容同步。热备数据库实时监视主数据库状态,一旦发现主数据库停止响应,便接管控制。本系统的热备是通过群集服务器的功能实现的。

 

  (11) 时钟同步

 

  中心服务器是系统中其他实时数据库的主服务器,其他服务器(数采机)与之进行时间同步。

 

  (12) 开放接口

 

  实时数据库提供了DDE服务器,OPC服务器,OLE接口和控件,API接口等各种开放协议和接口。

 

  (13)Web发布

 

  系统具有Web发布功能,生成的画面可以通过Web方式进行浏览、操作。通过软件的安全管理机制可以杜绝非法用户对系统的访问。同时支持通过超级链接的方式链接到其系统的Web页面。

 

三、系统分布

 

  在各分厂建立厂级数据采集分中心,在分厂放置实时数据库服务器、所有分公司级别需要的数据放在集团的服务器上,集团公司设置总数据采集中心,数据的存储为集中--分布式;在集团总部建立集团级管理数据中心,集团总部数据存放在总部数据中心,通过软件系统整合数据。用户进行分厂业务时在总部数据中心取得数据,进行分厂业务时在总部管理数据中心取得数据。

 

四、经济效益分析

 

  实时数据采集系统实现了建立公司级的生产数据信息库,加强了对生产数据的管理,使数据的收集和整理过程更科学合理,能够及时的对数据进行分析与共享。生产管理人员通过浏览器监控生产过程,随时随地都可以得到所需要的数据、图表和各种曲线,极大地提高了管理人员的工作效率。