动力SCADA系统集成数据交互技术探究

2019-07-22 16:56:45 栏目:kepware使用 TAG标签: kepware SCADA 系统集成 数据交互 OPC GENSIS64 查看()

  摘要:

  随着工厂自动化朝着智能化方向的发展, 动力孤立的SCADA监控系统集成为集中监控平台成了日后发展的大趋势。利用集成各个系统的数据进行交互使用, 有利于提高设备的操作、监视效率及负荷调整的及时性, 降低生产成本;有利于打破系统间不同通信协议而造成仪器仪表难于接入的瓶颈, 降低配件成本的重复投资。所以, 文章着重探究集成数据的交互技术。

  关键词:

  SCADA;系统集成;交互技术;opc;Kepware;GENSIS64;

  作者简介: 胡忠福 (1977—) , 男, 云南昭通人, 技师/助工, 研究方向:能源数据应用。;

  Research on integrated data interaction technology of power SCADA system

  Hu ZhongfuWang Huacong

  Hongta Group Zhaotong Cigarette Factory

  Abstract:

  With the development of factory automation towards intelligent direction, the integration of dynamic isolated SCADA monitoring system into a centralized monitoring platform has become a major trend in the future. By using the data of each integrated system for interactive use, it is beneficial to improve the operation, monitoring efficiency and time adjustment of the equipment, and reduce the production cost; it is beneficial to break the bottleneck of the instrument and the difficult communication of the different communication protocols between the systems, and reduce the accessories. Duplicate investment in costs. Therefore, the article focuses on the interactive technology of integrated data.

  Keyword:

  SCADA;system integration;interaction technology;opc;Kepware;GENSIS64;

  动力空压、制冷、空调、真空、锅炉、市政供水、配电是独立的能源生产过程控制系统。能源系统主要实现了水、蒸汽、压缩空气、电4种能源的计量和数据采集。各系统之间独立运行, 相互间无信息交互。但是动力作为全厂的能源供给、转换、使用和监管部门, 从设备操作、负荷调整和能源调度等方面几个系统之间密不可分地联系在一起。所以, 孤立的监控系统集成为集中监控平台成为必然趋势, 这样有利于提高设备的操作、监视效率及负荷调整的及时性, 降低生产成本;有利于打破系统间不同通信协议而造成仪器仪表难于接入的瓶颈, 降低配件成本的重复投资。

  1 现状

  目前动力系统各自建立了SCADA系统, 因工作需要及地理位置形成了动力、锅炉、能源3个监控室:动力监控室包含了空压、真空、空调、制冷、配电5个独立的监控系统;锅炉监控室包含了锅炉、供水两个独立的监控系统;能管系统包含了全厂水、汽、气、电用能监控。造成一个个信息孤岛, 无法对数据进行深度挖掘。

  (1) 各个系统之间控制及采集的PLC不同, 也就造成了不同的通信协议 (见表1) 。

  表1 动力设备控制一览表

  (2) 网络为独立网络, 没有互联互通, 如图1所示。

  2 解决方案

  2.1 网络构架

  建立动力生产网络 (见图2) :结构为星形, 采用10 M/100 M/1 000 Mbps自适应以太网, 支持TCP/IP协议。将孤立系统接入网络中, 实现互联互通。并和工厂的生产网络连通, 方便集中监控平台的发布和MES系统的交互。


图1 独立网络示意 

图2 网络构架 

  2.2 建立虚拟化平台

  选用2台高性能的服务器以及存储设备建立一套资源池, 利用VMware软件构建一套云端平台, 将应用服务器运行在虚拟化平台, 可在线调整应用服务器的资源配置。

  2.3 OPC服务器

  在虚拟化平台创建OPC应用服务器, 运行Kepware软件, 可实时采集各个系统数据。Kepware支持多种通信协议, 可以采集各个厂家控制器的数据, 同时通过OPC协议将数据送到SCADA软件平台。

  2.4 实时数据库

  在虚拟化平台创建实时数据库应用服务器, 采用GENSIS64自动化套件中的Hyper History实时数据库软件, 与OPC服务器进行通讯, 采集opc实时数据并以1 s的时间间隔进行存储。

  2.5 SCADA服务器

  在虚拟化平台创建SCADA应用服务器, 采用组态软件GENSIS64自动化套件中的GraphWorX组件, 对动力的各个监控系统进行集中组态, 实时监控各个系统的运行数据以及状态 (见图3) 。

图3 SCADA服务器

  另外, SCADA服务器与实时数据库进行通信, 完成数据交互, 在GraphWorx中利用TrendWorXView控件抽取实时数据库所存储的数据进行趋势曲线的展示。

  3 结语

  通过这次网络、虚拟平台的建设, 利用Kepware软件支持多种通信协议的功能, 打破了系统间不同通信协议而造成仪器仪表难于接入的瓶颈;并利用ICONICS公司的GENESIS64组态软件进行数据交互, 提高了设备操作、监视效率及负荷调整的及时性。实现了可靠、完整的集中监控平台, 又有很强的横向和纵向扩展功能。也为大数据分析、专家库、3D自动巡检等数据应用功能打下坚实基础。

  同时, 在工厂生产网络原有的安全防护基础上, 增加了系统端口封堵, 底层电脑禁用USB接口、安装防毒软件、操作采用C/S架构、多用户管理, 操作审计记录等安全措施, 使得整个系统更加安全可靠。

  参考文献

  [1] 昭通卷烟厂.能管建设项目技术方案[Z].昭通卷烟厂, 2018.

  [2] 日本OPC协会.OPC程序应用入门[Z].郑立, 译.OPC中国促进会, 2010.

  [3] 美国标志科技.GENESIS64中文标准培训手册[Z].美国标志科技, 2015.