技术方案 XXXX有限公司动力中心WEB-SCADA项目

XXXX有限公司动力中心

生产管理WEB+SCADA 

WEB+SCADA  

1        WEB+SCADA系统解决方案        

1.1        设计依据        

1.2        设计要求        

1.3        网络架构        

1.4        技术架构        

2        WEB+SCADA系统功能介绍        

2.1        系统框架平台        

2.1.1        外网访问功能        

2.1.2        权限管理        

2.2        实时数据库        

2.2.1        数据采集解决方案        

2.2.2        实时监控        

3        WEB+SCADA硬软件清单        

1                      WEB+SCADA系统解决方案

1.1                      设计依据

本项目的设计依据现场调研需求。自XXXX有限公司2008年投入使用，由于动力中心系统多样，通信接口众多。因管理需求，对现场控制进行办公网管理控制。

1.2                      设计要求

WEB+SCADA系统总体设计的指导思想是从企业的实际情况出发，充分利用管控一体化的方法和具体技术，根据实用性与先进性相结合的原则，实现目标要求，要求能实时现场现场数据，办公室能实时查看，能查看实时趋势。效果图访问：http://www.xjyurico.com/productinfo/668188.html

1.3                      网络架构

 针对生产管理信息系统的网络建设，结合实际情况，搭建以原有局域网为基础的WEB+SCADA系统。本项目含数据采集网络建设。（即控制系统或者仪表到WEB+SCADA机房的网络由用户提供）。

网关技术

接口服务器利用双网卡，充当网关。

如上图所示：接口服务器一边与控制系统相连，一边通过防火墙与信息系统相连。由于其采用不同的网段，保证信息系统与控制系统不会在同一网段内，保证信息系统内的机器与控制系统内的不会形成直通。

网络结构示意图

主要功能介绍如下：

数采隔离网关：负责从各个DCS或PLC中采集数据，送到实时数据库中；同时充当管理网络与控制网络之间的网关。采集器与实时数据库之间的网络出现问题时，数据会先保存在网关机上，当故障网络恢复正常时，保存在网关机上的数据会自动上传到实时数据库服务器上，保证所采集数据的完整性。

数据库服务器：负责采集各个子系统的数据，用于数据展示。并对数据进行初步处理。负责保存配置数据和生产管理系统的历史数据。

WEB+SCADA服务器：负责进行各种功能模块以及WEB+SCADA与ERP、OA接口服务的运行，并把系统的结果进行发布，通过WEB+SCADA服务器，客户端通过浏览器的方式进行对质量记录管理系统系统进行访问，包括了解实时质量指标、生成各种报表等。

客户端：通过浏览器的方式访问WEB+SCADA系统。客户端既包含生产一线客户端，也包括公司局域网客户端，还包括能过与WEB+SCADA服务器连接的其它客户端，它们都可以以统一的方式访问WEB+SCADA系统，实时了解生产情况。

1.4                      技术架构

WEB+SCADA系统运用先进的SOA服务架构，兼容B/S和CS结构，支持分布式部署、集成化管理，实现了开发平台、运行平台、管理平台一体化的具有国际领先水平的技术架构，从而与企业门户、企业信息化系统（OA、ERP、CRM、SCM、HR）、工作流引擎、业务流程重组（BPR）等先进技术平台实现了无缝集成。

为不同业务系统提供了一个统一的技术架构和平台，并提供了一套基础数据模型，实现了各系统数据信息共享，从而达到企业信息化高度集成和统一。

WEB+SCADA系统面向服务的整体技术架构分三个层次：

u                      服务层：在这层中我们要用底层功能组件来构建我们所需要的不同功能的服务，服务可以被映射成具体系统中的任何功能模块。

u                      表示层：我们利用表示层来向用户提供用户接口服务，这一层可以使用基于WEB+SCADA或Window应用程序技术构建。

u                      支撑环境：以上各层都需要有一个集成的环境来支持它们的运行，支撑环境提供了这个功能。

2                      WEB+SCADA系统功能介绍

2.1                      系统框架平台

2.1.1                      外网访问功能

对生产实时监控、生产统计、设备管理等功能进行发布，供客户端通过IE浏览器进行访问。并可以通过外网固定IP地址及路由器等设备实现互联网访问。

2.1.2                      权限管理

用户管理，通过权限设置，让不同的人员访问不同的内容，以实现分级管理。发布后，公司领导、相关部门都可能通过IE浏览器，看到相关信息，各种权限根据公司具体的管理进行设定。

2.2                      实时数据库

实时数据库，其主要功能包括实时生产数据的采集、存贮、管理与查询。目前，单套实时数据库可以管理多达10 万点的实时数据，配合先进的历史数据压缩算法可以保存达3年以上的历史数据（时间保持时间与点数和数据存放空间有关）；提供统一的配置管理，系统调试、安装好后，可以通过管理工具在单台机器上维护整个系统。支持开关量、模拟量、日期时间型、字符串、二进制等11种点类型；采集器支持网络隔离装置，数据单向传输，保证控制系统的安全；趋势分析功能提供实时和历史趋势查看功能，并能对多点或单点多时间段的数据进行对比分析；实时流程图提供实时流程图查看功能，图形方式查看，数据与生产现场同步变化，坐在办公室里就能随时了解生产状况；数据导出功能可以按照用户的定义，把部分历史数据导出到关系数据库中，轻松实现生产报表；丰富的、可扩展的设备接口，有效集成多种异构的协议与控制设备，目前提供的数据采集接口支持：OPC 协议、Modbus协议、CDT协议等，而且通过实时库接口API，可以很容易的针对特定系统接口进行定制开发；提供计算采集器，可以对原始数据进行计算，将计算结果作为新的点值写回到实时库中；开放的二次开发接口，能根据用户需要定制新的应用。

n                      实时数据库性能指标：

l                      点数：≤60万点

l                      最大并发用户数：≤150

l                      最大采集器数：≤150

l                      数据采集频率：1000毫秒

l                      历史数据时间精度：1秒

l                      采用UNICODE编码：名称与描述等支持多国语言；

l                      高可靠性：24×7 连续运行； 

l                      可扩展性：通过二次开发接口，灵活扩展系统功能

n                      功能模块构成：

l                      实时数据库：整个系统的核心，提供数据的压缩、存储、查询、管理等功能。

l                      管理工具：对实时库进行配置管理的工具

l                      各种采集器：底层设备接口，从不同的控制系统中采集数据

l                      离线日志和离线数据：系统调试、诊断工具

l                      服务管理器：管理实时库系统中的服务，配置启动参数

l                      流程图监控：实时现场模拟图查看

l                      事故跟踪：设定时间查看流程图数据回放

l                      趋势：实时和历史趋势对比分析

l                      报警：超限报警及报警统计

2.2.1                      数据采集解决方案

1.1.1.1.                      DCS数据采集解决方案

控制系统具有标准的数据通讯协议，其数据采集方式是使用嵌入式网关机作为数据采集网关，通过数据采集网关实现实时数据库服务器和控制系统的连接，具体连接方式为：

通过OPC SERVER服务器上的一个网卡，连接到数据网关机上用于传输过程数据。每个数据采集点配置一对光模块交换机，一个连接数据采集网关，一块连接接入交换机。

这里增加数据采集网关的目的在于减低操作站负荷，网关的存储转发功能，使得当网络故障时，过程数据存储在网关机（可保留连续7天）。当网络恢复后，网关自动将本地数据存储到实时数据库。这保证了数据不丢失。由于网关具有隔离控制网与管理网的作用，具有更高的安全性，保证控制系统的运行安全。

                      图2-DCS数据采集架构图

PLC数据采集可以通过上位机的OPC SERVER进行数据采集，数据采集方式同控制系统一样。

2.2.2                      实时监控

实现生产线自动化系统的数据采集和联网，中控室人员可以在监控中心监控生产线运行情况，各级管理人员可以在自己的办公室监测各生产生产线运行情况。

1.1.1.2.                      实时流程图监测

以系统流程图的方式实时监测生产线参数，管理者在办公室就能实时了解整个企业不同控制系统和整个企业生产现场的实际情况，最小刷新率为1000毫秒。如出差在外，通过Internet在任何地方亦可实时访问。

综合监控示意图

1.1.1.3.                      实时趋势与历史趋势

查看某项指标的变化趋势，便于相关人员对分布于不同PLC和DCS系统的关键历史数据的进行对比分析，对关键技术指标做出科学、合理的调整，以提高产品质量、提高生产效率、提高产品的竞争能力。

对重要的生产和工艺参数，不同工序的生产数据，客户可以进行数据整合组态，可组态在一张趋势画面上进行对比、分析。可同时在一张趋势画面上进行多点趋势对比分析。

历史趋势，客户可以选择任意历史时间段，采集周期，进行查看历史趋势。

1.1.1.4.                      实时报警

对关键数据超限报警或组合条件报警。用表格的方式将报警的触发条件和参数输入到报警数据库中，包括开关量变位报警、模拟量的实时数据报警、偏差报警、变化率报警等声光报警。

模拟量报警参数设置包含： 报警值的高限、高高限、低限、低低限等报警

1.1.1.5.                      实时报表

    报表查询功能模块能够实现企业的生产报表查询功能，包括日报查询和班报查询功能，报表的种类和样式由报表组态软件灵活设置。系统提供各种来自于各种工业现场的统计功能。

3                      WEB+SCADA硬软件清单

备注：培训为现场培训，不限人数免费。用户负责网络建设及各控制系统接口。部分网关利旧。

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