一、前言

　　隨著計算機技術、網絡技術和數據庫技術的發展，在企業激烈競爭的條件下，要實現企業利益、員工利益和社會利益最大化，改造傳統控制系統模式、設計新的高效穩定的控制系統結構就成為必然趨勢，在原有系統中增加新的控制功能、控制方式及其它信息化渠道已成當務之急。總之，企業自動化及信息化建設是緊迫的,同時也是發展的必然趨勢。

　　從上世紀以計算機技術為基礎的各種企業信息技術應用系統發展到今天的企業技術信息系統、制造自動化系統、計算機控制系統、生產數據采集系統、計算機監測及控制系統、管理信息系統、質量信息系統、管理信息化系統，企業資源計劃以及利用內、外聯網的客戶關系管理（CRM）、供應鏈管理（SCM）等。這種發展趨勢決定了企業自動化和信息化系統建設的必然性。生產數據采集系統是企業實現自動化和信息化建設的關鍵部分，電廠SIS除了要有可靠的后臺實時數據庫，保證數據的大批量處理；還要有完備的容錯機制，網絡模型同時支持C/S和B/S方式。

二、系統描述及結構

　　SIS系統，主要獲取工業現場各生產設備的數據并存儲，繪制分析曲線和制作生產報表。數據采集系統綜合了設備接口技術、數據傳輸技術、數據處理技術、數據庫技術、網絡通訊技術和信息管理技術等成果，是數據采集系統建立的理論基礎。

　　系統的組成主要包括：采集系統、上位機監控系統、下位機系統和系統通訊網絡，詳細介紹如下：

　　（1）上位機系統：上位機主機采用工業PC機，根據需要可以配備打印機和大屏幕監視器，數據庫服務器及WEB服務器；根據系統需要還可以配置專門的采集站、操作員站、管理員站，即將采集、操作和管理分離開來。上位機系統軟件安裝的主要是監控軟件，它的主要功能是通過通信網絡傳輸實現上位機與下位機間的數據，以及將下位機實時采集的數據進行各種處理，包括存入數據庫，流程圖、歷史趨勢圖、棒形圖、數據表顯示，打印輸出各種要求的報表。用戶還可以查看實時數據、查詢歷史數據、下發控制操作命令、查看及查詢報警信息。通常上位機系統中含有系統管理員站、操作員站和工程師站等多種方式，某些要求比較高的系統常采用雙網絡系統、冗余系統和雙機備用系統。

　　（2）下位機系統：下位機指現場測控智能裝置如DCS、PLC的功能，也可以是專用的RTU、智能儀表和智能控制器等。下位監控系統建設形成了不少模式，如DCS、PC+PLC模式、PC+單片機模式、全部進口的PC+RTU模式及混合模式等。下位機系統也包含了先進而復雜的通訊技術、數據處理技術，同時包含了多種不同的性能指標和標準。

　　（3）系統通訊網絡主要有無線通訊、有線通訊、載波通訊和光纖通訊。

　　a.無線通訊：如微波、擴頻通訊、衛星通訊、銥星通訊、超短波通訊、短波通訊、GSM、CDMA、雙向無線尋呼等。

　　b.有線通訊：如公共數據網的PSDNISDN和BISDN、采用雙絞線作為介質的自建有線網。

　　c.光纖通訊：光纖通信以其高帶寬，高抗干擾性在信息通訊中得到廣泛應用。在數據采集系統中已具備了應用條件。

多數系統可采用如下結構設計：

　　（4）采集系統

采集系統分為服務器和客戶端，服務器可采用RTDB進行采集，主要功能有：工業現場實時數據采集、數據歷史保存、報警數據的存儲；客戶端主要完成實時數據顯示、歷史數據查詢、報表查詢、報警信息查詢、報警處理、故障排除、曲線和棒圖繪制。電廠采集系統可以與企業的MES等系統連接。如下圖：

　　系統服務器軟件可采用力控企業級實時歷史數據庫pSpace作為內核，客戶端可采用力控監控組態軟件做為人機界面，根據電廠的實際需要，軟件主要功能詳細描述如下：

　　在采集站中，力控具備完備的數據通訊接口，支持各種廠家的接口：支持霍尼維爾、橫河、福克斯波羅、費希爾等廠家的DCS通訊；AB、GE、Omron、Modicon、Siemens、松下、三菱等廠家生產的PLC；導電、上潤、神港、理化、上潤、虹潤等廠家生產的調節器以及其它流行的智能儀表、智能終端；研華、研祥、中泰、康拓等廠家生產的板卡及相關的智能模塊；SIEMENS、三菱、富士等不同廠家的變頻器；各種不同的UPS設備、空調設備等；PROFIBUS、Can、LonWorks、MODBUS、Opto22等標準的現場總線。另外，也可以按照用戶提出的通信協議和硬件接口，在較短時間內開發新的驅動程序。

　　（5）客戶端：

　　可視化系統是易操作的用戶界面以及美觀的圖形化設計，易操作、易管理的HMI界面，主要完成數據瀏覽和切換其他運行畫面，可以用IE瀏覽器直接瀏覽，是完整的“瘦”客戶端方式。電廠典型監控畫面見下：

水處理

鍋爐

汽輪機

發電網絡

　　（6）完善的用戶管理和方便實用的安全性設置

用戶可以建立不同級別多個用戶，級別和用戶名分別對應于系統中的變量，利用這兩個變量的值可以自由設置操作權限。

　　（7）實時和歷史趨勢曲線

可以形象地反映當前時間段中各變量的變化趨勢，以及同畫面下不同變量的趨勢比較。

　　（8）系統數據棒圖

更形象地描述實時數據的大小，同類數據之間可以進行比較，以及判斷當前數據是否越限。

　　（9）系統數據報表處理、查詢

可將同類型或有某種關系的變量形成一張報表，方便地瀏覽實時數據的變化和比較不同變量數據的大小，查詢歷史數據。

　　（10）數據庫定時、定量存儲

　　根據需要和企業、行業標準實現分析、處理、存儲數據，方便日后查詢，為日后查詢分析提供依據。

三、系統開放性：

　　力控軟件為開放式體系結構，支持DDE、OPC、ODBC/SQL、ActiveX、DNA標準。

　　以OLE、COM/DCOM、動態鏈接庫等多種形式提供外部訪問接口，便于用戶利用各種常用開發工具（如：VC++、VB等）進行深層的二次開發。

　　力控軟件提供了很多與外部應用程序的控件和接口，其中有數據庫接口、運行畫面接口、外部關系型數據庫接口。系統提供豐富的與關系型數據庫通訊的函數和多種組件，例如ODBC GATE、歷史轉儲和事件記錄等。

　　力控軟件完全支持DDE和OPC的客戶和服務器方式，采集站采用客戶端的方式，不需要另外安裝其他的組件和驅動程序。

四、系統選型：

　　一個電廠數據采集需要完成以下部分：

　　1、采集站：

　　根據需要可以采用工業以太網、現場總線等直接采集控制站的數據，也可以通過DDE、OPC采集操作站的數據。

　　2、服務器：

　　力控軟件是以實時數據庫為內核的，可以采用力控軟件為系統服務器內核。

　　3、標準客戶端：

　　標準客戶端采集服務器的歷史數據，部門可調度使用。

　　4、IE“瘦”客戶端

　　直接瀏覽服務器的數據，客戶端不需要裝任何軟件，適合廠長、辦公室使用。

　　5、關系數據庫接口

　　可以和MIS、MES等系統連接的組件。

　　6、遠程網絡服務組件

　　適合通過GPRS、電臺、MODEM等方式進行遠程數據傳輸。

　　7、電廠監控畫面定制

　　根據現場的需要進行畫面定制。

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