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GE Fanuc产品在发电厂生产数据监控系统中解决方案

　　随着电厂工业自动化以及信息化水平提高，当代电厂也对生产现场数据有了更高规定，电厂公司管理决策层需要理解真实而重要现场实时数据，理解生产现场各台机组以及设备运营状况；专业技术人员但愿可以在厂内办公室计算机查看系统实时画面，分析真实可靠历史数据，为机组跳机事故分析及其他事故分析提供真实可靠历史数据；同步又能高效、精确地保存电厂生产大量贵重历史数据；更好地实现了电厂安全、经济运营，提高电厂整体效益和竞争优势。

　　为了实现上述目的，当前在电厂应用中重要使用了两类办法，一类就是采用如Oracle等老式关系型数据库保存来自生产现场接口计算机实时数据，在客户端开发上采用JAVA Applet，ASP服务器端脚本等和关系型数据库连接来实现应用规定。这种方案由于没有考虑到电厂生产底层数据和办公等商业业务应用环境之间区别，最明显区别在于生产操作是实时进行，规定极快数据采集速度，很高数据读写性能，而商业上使用关系型数据库所擅长是解决各种信息关系。因而数据库服务器中就必要通过创立筹划，存储过程，触发器和视图等来优化，同步糟糕压缩算法使得对数据库和服务器磁盘空间维护必要投入大量精力。基于这些考虑，此外一类解决方案采用了专用生产实时历史数据库解决方案，如OSISoft公司PI实时数据库系统，GE Fanuc公司Proficy Historian ,Wonderware公司IndustrialSQL，ABB公司 PlantConnect以及国内中科院软件所Agilor，清华同方 DCOSE-PH，南京明维 RealTerm，上海新华 XRTDB，上海麦杰 OpenPlant等产品。由于这些产品自身就是面向生产过程数据采集，因而较好地解决了海量数据采集，数据压缩存储等问题。它们同步提供了良好应用开发平台和接口，节约了长期维护和开发成本，因而在电厂生产数据系统中得到了广泛应用。下面就以GE Fanuc公司产品举例阐明在发电厂生产数据监控系统中应用。
　　功能较为齐全生产数据监控系统解决方案，咱们可使用GE Fanuc公司Proficy HMI/SCADA – iFIX（人机界面/ 数据采集与监控），Proficy Historian（厂级数据仓库，原名iHistorian），Proficy Real-Time Information Portal（公司实时信息门户，原名：infoAgent）这三个产品来组建。系统架构可以简朴地表达如下：

　　图1：生产数据监控系统架构示意图

　　Proficy HMI/SCADA – iFIX
　　它是GE Fanuc公司人机界面/ 数据采集与监控软件，在工业控制SCADA软件中获得了广泛应用，它丰富数据采集驱动接口可以采集分散在电厂各个不同DCS系统或辅控可编程控制器PLC系统上实时数据,实时数据库配备和管理采用类似于Excel表格方式管理，同步它还提供一套人机界面开发工具iFIX Workspace，其中涉及许多生产现场图符，只要通过鼠标拖放等简朴动作就可以达到与现场DCS系统人机界面一致流程图效果，将现场采集实时数据直观地显示在顾客面前,从而实现远程工艺流程监控，系统开发和维护非常简朴。其开放实时数据编程接口EDA(Easy Data Access)，历史数据编程接口HDA(Historical Data Access)以及SM2(模仿驱动)应用非常灵活，通过自己编写接口程序就可将数据直接写入iFIX实时数据库中，该产品在厂级生产数据监控系统中重要实现生产实时数据采集以及生产流程图画面显示。图2中一某些就是咱们在iFIX中模仿西门子公司DCS系统Teleperm XPOM650操作员界面生产流程图画面，效果是比较逼真。
　　Proficy Historian
　　它是GE Fanuc公司厂级数据仓库软件，其前身就是iHistorian,当前最新版本是3.0。Proficy Historian提供了如：iFIX实时数据收集器，CSV/XML文献收集器，OPC收集器等种类丰富历史数据收集工具，iHistorian 具备百毫秒级数据采集速度，毫秒级过程数据时间辨别率，高达0个数据/秒数据存储速度和每秒0个数据/秒数据回取速度以及单机10万个过程数据点采集能力，是当前世界上最快实时数据库，可以通过定义采集器过程数据采集死区来优化采集数据量、通过定义过程数据变化率可以优化数据存储，还可以通过内置管理配备程序或者浏览器在任何地方管理任何一台iHistorian服务器：可以进行组态数据点、配备采集时间、数据文献管理。和关系型数据库相比较，在数据库管理和应用时无需编制任何程序，简化了系统维护工作量。此外它还提供了开放SDK编程接口，极大地提高了产品应用灵活性。该产品在厂级生产数据监控系统中重要用于生产历史数据高速采集和高效存储。

　　图2：某些顾客界面和功能

　　Proficy Real-Time Information Portal
　　它是GE Fanuc公司公司实时信息门户软件，是基于WEB解决方案。当前版本为2.0。它采用本地或者远程API来连接上面实时和历史数据库，并通过JDBC驱动来连接关系型数据库。由于它提供了丰富图形对象库，如：饼图，棒型图，图表，表格，曲线等组件，因而可以以便地进行WEB画面开发和配备，发布数据源中数据。它还可直接将iFIX上实时生产流程画面以WEB方式发布，甚至可以将它理解为是在浏览器(如：Internet Explorer)上运营iFIX软件。而这些只是它所可以提供功能一某些。该产品在厂级生产数据监控系统中重要是作为基于WEB解决方案工厂范畴高档数据分析工具。
　　采用上述解决方案可以满足电厂对生产数据监控系统规定，并且整个系统配备和维护都非常以便，当前国内广东核电大亚湾、岭澳核电站工业计算机数据采集CKD系统，曲靖电厂厂级监控系统，益阳电厂均使用了该解决方案。图2就是咱们在实验平台上，运用上述产品开发某些顾客界面和功能。
　　上述系统在软件投资上较为庞大，咱们提出了一种简化解决方案，该方案只采用GE Fanuc公司iFIX软件以及iWebServer软件，由于iFIX自带实时和历史数据功能，可以运用iFIX实时数据存取接口EDA和历史数据存取接口HDA进行开发。该解决方案运用成熟稳定SCADA软件，并在其基本上进行二次应用开发，使得任何人员都可以在办公室计算机上通过浏览器理解生产现场状况，进行数据分析。该解决方案投资少，却能满足当前大某些电厂应用规定，同步系统具备良好可扩展性。华能国际电力股份有限公司实时监管系统中遍及全国35家电厂厂站侧系统就采用了该解决方案。
　　在这个方案中咱们可以在WEB服务器上运用iFIX软件提供编程接口编写一种服务器端运营ASP组件，该组件负责读取iFIX实时和历史数据（如图3所示）；再开发一种iFIX历史数据曲线显示ActiveX控件，嵌入在IE浏览器中，运用服务器端ASP组件与ActiveX控件交互方式读取iFIX历史数据并以曲线方式显示出来（如图4所示）。而实时流程画面以及实时曲线功能则由iWebServer来实现。

　　图3：通过服务器端ASP组件方式读取并显示历史数据

　　近几年，国内提出了厂级监控信息系统（SIS－Supervisory Information System）概念，并进行了推广，其实质就是一套针对发电公司生产实时和历史数据数据仓库系统，它负责收集各台机组DCS（分布式计算机控制系统）实时数据，进行存储，使之成为整个发电公司生产数据中心，可提供全厂生产过程实时监视、管理和优化，以及负荷调度、发电机组性能计算和分析、主机和重要辅机故障诊断、设备寿命计算和分析、设备状态监测和计算分析等功能。当前国内厂级生产管理及监视信息系统(SIS)正处在应用摸索阶段，本来在SIS系统投标时所规定某些先进优化控制、设备维护、寿命管理等功能模块还无法得到完全开发和应用，系统往往采集存储了大量数据，但是却无法对其进行进一步数据挖掘解决，采购昂贵硬件设备由于没有软件功能而成为一种摆设，其效益至今未能如设想那样发挥出来。因而发电厂组建一种较为成功生产数据管理系统,必要重要解决如下三个技术环节：一、应依照自己实际需求来搭建生产数据监控系统，分步实行，不应规定一步到位，同步应为系统扩展预留接口；二、必要理解电厂DCS系统以及有关控制系统数据通讯采集接口，以便于将符合规定实时数据引入生产数据监控系统；三、必要熟悉用于组建生产数据监控系统各个软件应用功能以及开发环节，以便于开发出符合电厂需求功能模块。这样咱们才干充分运用应用软件提供强大功能，建立全厂专业级实时数据库，在充分考虑和设立生产系统网络安全前提下，采集和存储全厂生产过程数据，在生产和管理之间架起坚实信息桥梁。