力控大宗物料计量管理

一、概 述
　　
　　 通过近几年的计算机软硬件领域的发展、控制和管理方法的突破，流程工业CIMS在炼油、化纤、化肥、化工等连续生产为特点的流程工业领域里，已经有了自己的理论体系和应用构架，得到了国内外石化企业的共同认可，企业可以通过CIMS来提高经济效益。

　　 CIMS的重点是在集成下列6个自动化系统：生产过程控制DCS；生产过程实时监测及实时数据库系统；生产过程流程模拟、先进控制、优化控制；管理信息MIS系统；办公自动化系统、经营规划及经营决策分析。

　　 为了使大宗物料计算机管理上一个新的台阶，本方案把生产过程自动化中的计量数据与管理系统、办公自动化系统有机连接起来，使管理层合理利用信息资源，把庞大的生产过程信息、企业内部管理信息、外部环境信息快速分类、统计、分析，为决策层的决策提供可靠的依据。
　　
　　 三维科技股份有限公司的计算机监控管理系统可以把生产过程信息、原料消耗、过程产品产量、产品产量、能源消耗量、设备状态等科学地分类，提供给管理层数据库，从而减少人为干预，提高了管理层数据库的准确性。把管理层的生产作业调度指令、生产计划、能耗指标等快速准确地反映到生产过程控制层。管理层科学地调整生产方案，把生产效率提高到理想境界。管理层各部门之间有机协调，管理效率大大提高。
　　
　　 实施该项目，将使决策层得到准确的信息汇总、分类，决策层利用工具来分析预测市场情况、原料供应情况、生产经营情况，使各管理层之间更加紧密，决策信息流更加准确。可移动的便携式办公环境（便携电脑登录企业INTRANET）使决策者在任何地区、任何国家都可以访问决策层的信息，通过决策层发布决策指令。
　　
　　二、系统需求：
　　
　　 本方案尤其适用于测点分布零散、距离远，信号类型多样：有热电阻、热电偶、脉冲、电流、数字信号等的系统
　　
　　1、可与MIS管理网相连，实现数据共享。
　　
　　2、为了使计算机数据采集系统的规范化管理，系统软件应具备国际上通用的开放性标准。
　　
　　3、具备远程通讯功能，可扩展性强。
　　
　　4、具备动态工艺流程图显示
　　
　　5、实时报警和历史报警、实时趋势和历史趋势、实时报表和历史报表。
　　
　　6、通讯诊断、登录权限等功能。
　　
　　三、解决方案：
　　
　　 系统采用分布式结构，该系统全部采用高性能的工业控制微机和PC—BASED工业控制板卡及模块，以保证系统运行的稳定性和可靠性，系统的结构图见图1。

　　 系统设立一个网关站，该站作为数据采集系统与公司的MIS网络系统的网关，负责收集现场采集，进行必要的汇总、分类并将其送入MIS网络系统，实现现场数据在管理信息系统的共享。网关站应选用高档的工控机，配置大屏幕显示器、键盘、鼠标，外围应配置RS485通讯卡、MODEM、彩色打印机等。

　　 在测点比较集中的计量小室和江边泵房各设立一个数据采集操作站，通过MODEM与网关站交换数据；在测点较少的铁路供应站、水路煤厂、化肥供水等采集点使用智能模块ADAN进行数据采集，然后经RS485与网关站交换数据。

　　图1 系统结构图
　　
　　

该系统安装Windows NT操作系统和力控工业组态平台软件。根据安庆石化热电厂的实际需要，按实际装机的台数进行计算，每台机器安装一套“力控”软件，共需安装五套力控®软件分别安装于网关站、计量采集站、江边泵房采集站、历史数据站和二号机操作站。

　　四、系统软件功能：

　　 监控系统以Windows NT作为操作系统，采用功能强大的HMI／SCADA工业控制组态软件力控作为工业监控系统平台。力控®软件的分布式实时数据库管理平台与各类型的商用数据库可以实现完美的互操作，完全可以满足监控系统对数据实时性和共享性的要求。

　　1、组态软件力控（ForceControl）的体系结构：
　　
　　 力控软件的结构如图2所示。I/O Server是直接连接过程控制设备的独立进程，DB是分布式实时数据管理平台，DRAW和VIEW是界面生成和管理工具，NetServer和NetClient是网络接口程序。工程技术人员通过的组态方式可以开发出各种功能强大的应用系统，并充分利用Microsolft Windows提供的各种特性，如支持TCP／IP网络通讯协议、OPC、ActiveX控件、图形界面（GUI）等。力控软件具有通用对象及脚本语言，使用户应用的功能可进一步延伸。该软件的双机热备、SQL管理、子图、串口通讯（RS232、RS485）等功能在同类产品中处于领先地位。
　　


2、系统软件功能
　　
　　·人机交互界面

　　 力控ForceControl实时数据库是整个系统数据处理的核心，它提供的基于Windows浏览器风格的数据库浏览窗口，可直观地查询并在线修改数据库中的数据内容；基于OLE技术的开放的函数接口（API）使您能利用各种常用开发工具（如：VC++、VB等）进行更深层次的开发应用。
　　
　　·分布式实时数据库
　　
　　 力控ForceControl实时数据库是整个系统数据处理的核心，它提供的基于Windows浏览器风格的数据库浏览窗口，可直观地查询并在线修改数据库中的数据内容；基于OLE技术的开放的函数接口（API）使您能利用各种常用开发工具（如：VC++、VB等）进行更深层次的开发应用。
　　
　　·报警处理
　　
　　 力控ForceControl的报警系统可处理限值报警、偏差报警、变化率报警、录入超时报警等多种类型的报警，并具备报警优先级管理；可按区域或单条记录进行报警确认，能够方便地查询报警历史。

　　·数据库互连

　　 力控ForceControl支持Microsoft的开放数据库互连(Open database Connectivity-ODBC)接口，允许访问其它支持ODBC接口的数据库系统或数据文件，包括Oracle、SQL Server、MS-Access、Sybase、FoxPro、文本文件等。ForceControl可将实时过程数据或历史过程数据写入到这些数据库系统或数据文件中，也可从数据库系统或数据文件中获取数据。ForceControl的SQL访问功能允许您在关系数据库（DBMS）中访问、修改、创建和删除数据库表格。一个关系数据库用表格方式储存信息，这些表格由属性或字段组成。SQL（结构化查询语言）就是用来访问这些数据的语言。

　　·报表处理
　　
　　 力控ForceControl具有内嵌报表，同时也可通过DDE方式使用Excel形成报表。根据不同要求可以打印班报表、日报表、历史报表和实时报表。
　　
　　·面向Internet/Intranet的网络管理
　　
　　 力控ForceControl的网络服务程序基于TIP/IP协议，采用“Peer to Peer”和Client/Server相结合的分布式体系结构，支持实时数据共享和分布式数据库，易于扩展。
　　
　　 在企业的Intranet里，ForceControl可提供访问工厂和企业系统数据的一个公共入口，全部功能都是高度集成的，能传递给您需要的有价值的信息，以使生产环境更有效率。
　　
　　 ForceControl提供的Web Server，使您在可接入Internet的任意地方，均可利用标准的浏览器实时地监视生产过程。ForceControl限制了用户对过程控制的任何修改，以使现场安全得到保证。
　　
　　·I/O驱动
　　
　　 力控ForceControl拥有丰富的驱动程序，支持多种硬件设备和通讯协议，支持动态数据交换（DDE）技术的通讯驱动程序，全面支持OPC（OLE for Process Control）标准驱动程序。一台运行ForceControl的计算机可同时连接多种I/O设备。
　　
　　·X-Y曲线
　　
　　 ForceControl的X-Y曲线允许您在同一X-Y曲线图上创建任意对X-Y变量之间的函数曲线。变量可以为实时数据或历史数据，曲线可以是连线图或点分布图。
　　
　　·运算与控制
　　
　　 对于各类实时现场控制，其实时运算和控制调节能力是至关重要的。ForceControl提供的运算点和控制点对实现实时运算和常规控制非常有效。
　　
　　 使用运算功能，您就可以在数据库中完全按照自己的要求搭建各种控制模型、运算模型，完成数值计算。控制点具有各种常规调节算法，包括：位置式、增量式、微分先行算法等。
　　
　　·累计与统计
　　
　　 实时数据库具有过程数据的累计和统计功能。累计型点可实现对实时过程量的积分累计（毫秒级）；统计功能可计算过程点以小时为基本单位的平均值、最大值、最小值等统计数据。
　　
　　·通讯功能
　　
　　 通讯组件使您在实现通讯功能时具备更大的选择余地，实现网关站与数据采集站点的数据通讯。除了TCP/IP网络之外，用电话线构成远程拔号网络，用RS485总线构成工业分布式网络，丰富的通讯功能使您的方案更为灵活。
　　
　　·历史数据存储
　　
　　 先进的数据压缩技术保障历史数据可以存放1年以上（8G以上硬盘），并可以一次或实时地将历史数据转储的关系数据库中。
　　
　　 如果确有必要，还可以实现双机热备。ForceControl双机热备功能主要是通过I/O驱动程序的冗余和网络冗余来完成的。可实现对实时数据和历史数据的热备。这样即使主机发生了事故，系统也能保存一个相对完整的数据库。从而防止了因现场以及硬件等各种原因导致数据丢失的情况，增加了系统的可靠性，便于系统维护。