力控大宗物料計量管理

一、概 述
　　
　　 通過近幾年的計算機軟硬件領域的發展、控制和管理方法的突破，流程工業CIMS在煉油、化纖、化肥、化工等連續生產為特點的流程工業領域里，已經有了自己的理論體系和應用構架，得到了國內外石化企業的共同認可，企業可以通過CIMS來提高經濟效益。

　　 CIMS的重點是在集成下列6個自動化系統：生產過程控制DCS；生產過程實時監測及實時數據庫系統；生產過程流程模擬、先進控制、優化控制；管理信息MIS系統；辦公自動化系統、經營規劃及經營決策分析。

　　 為了使大宗物料計算機管理上一個新的臺階，本方案把生產過程自動化中的計量數據與管理系統、辦公自動化系統有機連接起來，使管理層合理利用信息資源，把龐大的生產過程信息、企業內部管理信息、外部環境信息快速分類、統計、分析，為決策層的決策提供可靠的依據。
　　
　　 三維科技股份有限公司的計算機監控管理系統可以把生產過程信息、原料消耗、過程產品產量、產品產量、能源消耗量、設備狀態等科學地分類，提供給管理層數據庫，從而減少人為干預，提高了管理層數據庫的準確性。把管理層的生產作業調度指令、生產計劃、能耗指標等快速準確地反映到生產過程控制層。管理層科學地調整生產方案，把生產效率提高到理想境界。管理層各部門之間有機協調，管理效率大大提高。
　　
　　 實施該項目，將使決策層得到準確的信息匯總、分類，決策層利用工具來分析預測市場情況、原料供應情況、生產經營情況，使各管理層之間更加緊密，決策信息流更加準確。可移動的便攜式辦公環境（便攜電腦登錄企業INTRANET）使決策者在任何地區、任何國家都可以訪問決策層的信息，通過決策層發布決策指令。
　　
　　二、系統需求：
　　
　　 本方案尤其適用于測點分布零散、距離遠，信號類型多樣：有熱電阻、熱電偶、脈沖、電流、數字信號等的系統
　　
　　1、可與MIS管理網相連，實現數據共享。
　　
　　2、為了使計算機數據采集系統的規范化管理，系統軟件應具備國際上通用的開放性標準。
　　
　　3、具備遠程通訊功能，可擴展性強。
　　
　　4、具備動態工藝流程圖顯示
　　
　　5、實時報警和歷史報警、實時趨勢和歷史趨勢、實時報表和歷史報表。
　　
　　6、通訊診斷、登錄權限等功能。
　　
　　三、解決方案：
　　
　　 系統采用分布式結構，該系統全部采用高性能的工業控制微機和PC—BASED工業控制板卡及模塊，以保證系統運行的穩定性和可靠性，系統的結構圖見圖1。

　　 系統設立一個網關站，該站作為數據采集系統與公司的MIS網絡系統的網關，負責收集現場采集，進行必要的匯總、分類并將其送入MIS網絡系統，實現現場數據在管理信息系統的共享。網關站應選用高檔的工控機，配置大屏幕顯示器、鍵盤、鼠標，外圍應配置RS485通訊卡、MODEM、彩色打印機等。

　　 在測點比較集中的計量小室和江邊泵房各設立一個數據采集操作站，通過MODEM與網關站交換數據；在測點較少的鐵路供應站、水路煤廠、化肥供水等采集點使用智能模塊ADAN進行數據采集，然后經RS485與網關站交換數據。

　　圖1 系統結構圖
　　
　　

該系統安裝Windows NT操作系統和力控工業組態平臺軟件。根據安慶石化熱電廠的實際需要，按實際裝機的臺數進行計算，每臺機器安裝一套“力控”軟件，共需安裝五套力控®軟件分別安裝于網關站、計量采集站、江邊泵房采集站、歷史數據站和二號機操作站。

　　四、系統軟件功能：

　　 監控系統以Windows NT作為操作系統，采用功能強大的HMI／SCADA工業控制組態軟件力控作為工業監控系統平臺。力控®軟件的分布式實時數據庫管理平臺與各類型的商用數據庫可以實現完美的互操作，完全可以滿足監控系統對數據實時性和共享性的要求。

　　1、組態軟件力控（ForceControl）的體系結構：
　　
　　 力控軟件的結構如圖2所示。I/O Server是直接連接過程控制設備的獨立進程，DB是分布式實時數據管理平臺，DRAW和VIEW是界面生成和管理工具，NetServer和NetClient是網絡接口程序。工程技術人員通過的組態方式可以開發出各種功能強大的應用系統，并充分利用Microsolft Windows提供的各種特性，如支持TCP／IP網絡通訊協議、OPC、ActiveX控件、圖形界面（GUI）等。力控軟件具有通用對象及腳本語言，使用戶應用的功能可進一步延伸。該軟件的雙機熱備、SQL管理、子圖、串口通訊（RS232、RS485）等功能在同類產品中處于領先地位。
　　


2、系統軟件功能
　　
　　·人機交互界面

　　 力控ForceControl實時數據庫是整個系統數據處理的核心，它提供的基于Windows瀏覽器風格的數據庫瀏覽窗口，可直觀地查詢并在線修改數據庫中的數據內容；基于OLE技術的開放的函數接口（API）使您能利用各種常用開發工具（如：VC++、VB等）進行更深層次的開發應用。
　　
　　·分布式實時數據庫
　　
　　 力控ForceControl實時數據庫是整個系統數據處理的核心，它提供的基于Windows瀏覽器風格的數據庫瀏覽窗口，可直觀地查詢并在線修改數據庫中的數據內容；基于OLE技術的開放的函數接口（API）使您能利用各種常用開發工具（如：VC++、VB等）進行更深層次的開發應用。
　　
　　·報警處理
　　
　　 力控ForceControl的報警系統可處理限值報警、偏差報警、變化率報警、錄入超時報警等多種類型的報警，并具備報警優先級管理；可按區域或單條記錄進行報警確認，能夠方便地查詢報警歷史。

　　·數據庫互連

　　 力控ForceControl支持Microsoft的開放數據庫互連(Open database Connectivity-ODBC)接口，允許訪問其它支持ODBC接口的數據庫系統或數據文件，包括Oracle、SQL Server、MS-Access、Sybase、FoxPro、文本文件等。ForceControl可將實時過程數據或歷史過程數據寫入到這些數據庫系統或數據文件中，也可從數據庫系統或數據文件中獲取數據。ForceControl的SQL訪問功能允許您在關系數據庫（DBMS）中訪問、修改、創建和刪除數據庫表格。一個關系數據庫用表格方式儲存信息，這些表格由屬性或字段組成。SQL（結構化查詢語言）就是用來訪問這些數據的語言。

　　·報表處理
　　
　　 力控ForceControl具有內嵌報表，同時也可通過DDE方式使用Excel形成報表。根據不同要求可以打印班報表、日報表、歷史報表和實時報表。
　　
　　·面向Internet/Intranet的網絡管理
　　
　　 力控ForceControl的網絡服務程序基于TIP/IP協議，采用“Peer to Peer”和Client/Server相結合的分布式體系結構，支持實時數據共享和分布式數據庫，易于擴展。
　　
　　 在企業的Intranet里，ForceControl可提供訪問工廠和企業系統數據的一個公共入口，全部功能都是高度集成的，能傳遞給您需要的有價值的信息，以使生產環境更有效率。
　　
　　 ForceControl提供的Web Server，使您在可接入Internet的任意地方，均可利用標準的瀏覽器實時地監視生產過程。ForceControl限制了用戶對過程控制的任何修改，以使現場安全得到保證。
　　
　　·I/O驅動
　　
　　 力控ForceControl擁有豐富的驅動程序，支持多種硬件設備和通訊協議，支持動態數據交換（DDE）技術的通訊驅動程序，全面支持OPC（OLE for Process Control）標準驅動程序。一臺運行ForceControl的計算機可同時連接多種I/O設備。
　　
　　·X-Y曲線
　　
　　 ForceControl的X-Y曲線允許您在同一X-Y曲線圖上創建任意對X-Y變量之間的函數曲線。變量可以為實時數據或歷史數據，曲線可以是連線圖或點分布圖。
　　
　　·運算與控制
　　
　　 對于各類實時現場控制，其實時運算和控制調節能力是至關重要的。ForceControl提供的運算點和控制點對實現實時運算和常規控制非常有效。
　　
　　 使用運算功能，您就可以在數據庫中完全按照自己的要求搭建各種控制模型、運算模型，完成數值計算。控制點具有各種常規調節算法，包括：位置式、增量式、微分先行算法等。
　　
　　·累計與統計
　　
　　 實時數據庫具有過程數據的累計和統計功能。累計型點可實現對實時過程量的積分累計（毫秒級）；統計功能可計算過程點以小時為基本單位的平均值、最大值、最小值等統計數據。
　　
　　·通訊功能
　　
　　 通訊組件使您在實現通訊功能時具備更大的選擇余地，實現網關站與數據采集站點的數據通訊。除了TCP/IP網絡之外，用電話線構成遠程拔號網絡，用RS485總線構成工業分布式網絡，豐富的通訊功能使您的方案更為靈活。
　　
　　·歷史數據存儲
　　
　　 先進的數據壓縮技術保障歷史數據可以存放1年以上（8G以上硬盤），并可以一次或實時地將歷史數據轉儲的關系數據庫中。
　　
　　 如果確有必要，還可以實現雙機熱備。ForceControl雙機熱備功能主要是通過I/O驅動程序的冗余和網絡冗余來完成的。可實現對實時數據和歷史數據的熱備。這樣即使主機發生了事故，系統也能保存一個相對完整的數據庫。從而防止了因現場以及硬件等各種原因導致數據丟失的情況，增加了系統的可靠性，便于系統維護。