一、項(xiàng)目背景
某鋼鐵集團(tuán)熱電廠原有3臺(tái)35t/h煤—煤氣混燒鏈條爐、1臺(tái)3MW背壓汽輪發(fā)電機(jī)組、1臺(tái)6MW抽凝汽輪發(fā)電機(jī)組，采用常規(guī)儀表和西門子AS235 DCS (1:1冗余配置)。由于AS235系統(tǒng)未配備上位監(jiān)控軟、硬件，因而無法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的監(jiān)控。
該熱電廠在新建的35t/h高爐煤氣爐及12MW抽凝汽輪發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目方案中，要求采用DCS作為全面的監(jiān)控解決方案，實(shí)現(xiàn)鍋爐熱控與保護(hù)、鍋爐電機(jī)電動(dòng)門操作、汽機(jī)監(jiān)控、汽機(jī)發(fā)電機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)、輔機(jī)聯(lián)鎖保護(hù)、汽機(jī)發(fā)電機(jī)電機(jī)電動(dòng)門操作等功能。由于涵蓋面廣，數(shù)據(jù)點(diǎn)多，聯(lián)鎖保護(hù)程序量大，以及煤氣爐的特殊性，使該項(xiàng)目對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全性、適應(yīng)性和可靠性要求較高。廠方經(jīng)過深入論證和研究，決定采用浙大中控公司全新的DCS。
用戶要求通過浙大中控公司的操作站實(shí)現(xiàn)對(duì)西門子AS235系統(tǒng)的操作，使原有AS235系統(tǒng)充分發(fā)揮作用。他們采用浙大中控公司最新開發(fā)的SupView軟件作為上位監(jiān)控軟件，構(gòu)成客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)操作網(wǎng)實(shí)現(xiàn)浙大中控公司的DCS與西門子AS235系統(tǒng)的互連。
二、方案介紹
系統(tǒng)互連的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 浙大中控公司DCS與西門子AS235系統(tǒng)互聯(lián)的結(jié)構(gòu)圖
該項(xiàng)目由5臺(tái)SUPCON DCS操作站(2臺(tái)服務(wù)器和3臺(tái)客戶機(jī))、2臺(tái)SUPCON DCS控制站、1臺(tái)AS235控制站構(gòu)成，共有1200多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)4臺(tái)35t/h鍋爐、3臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組、4臺(tái)除氧器及相應(yīng)輔機(jī)的控制和監(jiān)視。其中新建部分由5臺(tái)SUPCON DCS 操作站、2臺(tái)SUPCON DCS控制站構(gòu)成，共有600多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)1臺(tái)35t/h煤氣爐、1臺(tái)12MW機(jī)組、1臺(tái)除氧器及輔機(jī)的全面控制。
運(yùn)行SupView軟件的5臺(tái)操作站通過它所提供的網(wǎng)絡(luò)功能構(gòu)成客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的操作網(wǎng)絡(luò)(如圖1所示)。兩臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行SupView監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)SUPCON DCS的監(jiān)控，并作為客戶機(jī)通過OPC接口實(shí)現(xiàn)對(duì)西門子AS235系統(tǒng)的監(jiān)控和操作。運(yùn)行SupView軟件的3臺(tái)客戶機(jī)利用SupView提供的網(wǎng)絡(luò)功能通過兩臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)SUPCON DCS控制站和AS235系統(tǒng)的操作和控制。
為保證系統(tǒng)的可靠性，本系統(tǒng)作了如下冗余。
(1) SUPCON DCS控制站硬件冗余：主控卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件、電源等冗余。
(2) SUPCON DCS控制網(wǎng)絡(luò)(SCNetII)冗余。
(3) 服務(wù)器冗余：Server0與Server1冗余(任一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障都不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行)。
(4) 操作網(wǎng)絡(luò)冗余。
(5) 操作站冗余：對(duì)于操作人員而言，5臺(tái)操作站都是相同的，任一操作站發(fā)生故障都不會(huì)影響系統(tǒng)的操作。
(6) 對(duì)西門子AS235的通信連接冗余：兩臺(tái)服務(wù)器都有與AS235的通信連線，任何一個(gè)通信連線發(fā)生故障都不會(huì)影響對(duì)AS235系統(tǒng)的操作。
三、SupView軟件的特點(diǎn)
1. 友好的用戶界面
圖2 SupView軟件的用戶界面
SupView軟件的用戶界面應(yīng)用靈活、功能強(qiáng)大、使用方便，如圖2所示。它具有以下功能特點(diǎn)。
(1) 優(yōu)秀的圖形編輯和嵌入功能：可自由編輯圖形也可導(dǎo)入其他軟件所制作的圖形，配置有大量的圖庫供用戶靈活使用。
(2) 豐富的動(dòng)態(tài)功能：畫面動(dòng)態(tài)生動(dòng)、形象，能方便地生成各種動(dòng)態(tài)圖形。
(3) 靈活的報(bào)警設(shè)置：用戶可隨心所欲地配置報(bào)警并對(duì)其進(jìn)行分區(qū)。
(4) ActiveX控件的容器：可嵌入ActiveX控件。
(5) 內(nèi)嵌VBA：用VBA代碼輕松地實(shí)現(xiàn)各種用戶的特殊要求。
該項(xiàng)目中，通過使用SupView軟件，可輕松實(shí)現(xiàn)豐富多彩的監(jiān)控畫面、報(bào)警提示、操作指導(dǎo)、重要操作確認(rèn)、動(dòng)態(tài)顯示等功能。
2. 真正的開放性
SupView軟件具有強(qiáng)大的開放性，可輕松與其他系統(tǒng)、應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)互連。
(1) SupView軟件提供了豐富的開放數(shù)據(jù)接口：通過這些軟接口，可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)操作站對(duì)多個(gè)不同廠商不同型號(hào)控制系統(tǒng)的監(jiān)視和操作，使其受SupView軟件的監(jiān)控，這樣不僅使工廠能夠集中控制各種設(shè)備，而且也便于管理。Supview軟件不僅可作為OPC-Client從其他具有OPC接口的系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)，而且可作為OPC-Server將數(shù)據(jù)從SupView軟件發(fā)送給其他具有OPC-Client功能的設(shè)備。
(2) SupView軟件可利用驅(qū)動(dòng)程序與各種控制系統(tǒng)相連：SupView軟件能提供大量與各種控制系統(tǒng)相連的驅(qū)動(dòng)程序，同時(shí)代為用戶開發(fā)專用驅(qū)動(dòng)程序。本項(xiàng)目中通過SupView軟件提供的OPC軟接口實(shí)現(xiàn)了浙大中控公司的DCS與西門子AS235系統(tǒng)的互連，能夠全面實(shí)現(xiàn)對(duì)AS235系統(tǒng)的監(jiān)控。
(3) 提供多種開放數(shù)據(jù)接口：如ODBC、DDE、OPC、OLE DB、EDA等，輕松實(shí)現(xiàn)與其他應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)共享，如可以輕松從Excel、Access等獲取數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。
3. 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能
SupView軟件網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，能輕松實(shí)現(xiàn)操作網(wǎng)絡(luò)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。
對(duì)于需要實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同控制系統(tǒng)互連的項(xiàng)目，由于技術(shù)條件、物理位置、施工等原因的限制不可能采用每個(gè)操作站都與不同的控制系統(tǒng)相連的方法，因?yàn)檫@種連接方法既增加了用戶的投資，又使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)的可靠性降低。采用客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)可以有效地避免上述限制，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的互連。當(dāng)服務(wù)器與控制系統(tǒng)直接相連，其他客戶機(jī)(操作站)可通過操作網(wǎng)絡(luò)由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的操作和監(jiān)視。SupView軟件正是基于這一機(jī)理，它不僅提供豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持，并且可以實(shí)現(xiàn)多種冗余保證系統(tǒng)的可靠性，這些冗余包括網(wǎng)絡(luò)冗余、網(wǎng)卡冗余、服務(wù)器冗余等。
該項(xiàng)目中，通過使用SupView軟件的網(wǎng)絡(luò)功能，輕松地實(shí)現(xiàn)了浙大中控公司SUPCON DCS與西門子AS235系統(tǒng)的互連，不僅節(jié)約了用戶的投資，而且發(fā)揮了原有AS235系統(tǒng)的作用。
4. 更易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)向Intranet/Internet發(fā)布
(1) SupView軟件支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以將數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)，也可使上位管理網(wǎng)輕松獲取生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)。
(2) SupView軟件提供對(duì)Web的支持，可以直接通過Web服務(wù)器將生產(chǎn)數(shù)據(jù)向Intranet/Internet發(fā)布，用戶可通過IE等網(wǎng)絡(luò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取，使生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)更加方便，維護(hù)費(fèi)用大大降低。
四、結(jié)束語
SupView軟件的成功應(yīng)用，能將其他系統(tǒng)與浙大中控公司的DCS進(jìn)行互連并實(shí)施監(jiān)控，充分保護(hù)用戶投資。它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)功能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的獲取，以及通過Internet瀏覽生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。該項(xiàng)目以 SupView軟件為核心，將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、生產(chǎn)管理網(wǎng)、廣域網(wǎng)緊密地連接在一起，使企業(yè)的生產(chǎn)、管理邁上一個(gè)新臺(tái)階。
（轉(zhuǎn)載）
