公司能源数据信息系统及变压器状态监控系统技术方案

公司能源数据信息系统及变压器状态监控系统技术方案 目 录 前言 5 第一章 综述 7 1.1用户现状分析 7 1.2工程范围 10 1.3系统技术声明 10 1.3.1系统数据流 10 1.3.2系统结构 11 1.3.3系统配置 11 1.3.4系统硬件技术参数 12 1.3.5系统软件要求 12 1.3.6系统功能 14 1.3.7系统符合的标准 17 1.3.8系统的精度及可靠性 18 1.3.9设计计划 18 第二章 总体设计 19 2.1设计原则 19 2.1.1开放性 19 2.1.2先进性 19 2.1.3高性能 19 2.1.4安全性 19 2.1.5可靠性 19 2.1.6扩展性 20 2.1.7性价比 20 2.2网络总体设计 20 2.2.1网络系统设计的目标 20 2.2.2网络系统设计原则 20 2.2.3网络结构 20 2.2.4网络系统构成 21 2.2.5网络设备 21 2.3数据库系统总体设计 21 2.3.1设计目标 21 2.3.2设计原则 22 2.3.3上海通用能源介质综合计量系统信息管理结构 22 2.3.4系统数据库管理系统的确定 23 2.3.5系统应用数据库总体设计 23 2.3.6数据存储设计 24 2.4数据采集站系统总体设计 24 2.4.1设计原则 24 2.4.2总体目标 25 2.4.3设计要求 25 2.4.4配置设计原则 25 2.5安全系统总体设计 26 2.5.1管理安全策略 26 2.5.2网络安全技术策略 26 2.6项目目标 26 第三章 数据采集系统简介 29 3.1SoftPLC系列可编程控制系统的特点 30 3.2SoftPLC系列可编程控制系统常用模件说明 31 3.3控制柜尺寸结构 37 3.4操作站与工程师站构成与功能 38 3.5平均无故障时间及平均故障维修时间 41 3.5.1平均无故障时间（MTBF） 41 3.5.2平均故障维修时间（MTTR） 41 3.6系统环境能力 42 3.6.1概述 42 3.6.2热负荷 42 3.6.3室内照明 42 3.6.4抗干扰性能 42 3.6.5系统供电 42 3.7射频干扰RFI 43 3.8接地要求 43 3.9系统接线 44 第四章 实时数据库系统PIMS 45 4.1实时数据库系统 45 4.1.1 PIMS 3.6过程信息管理系统简介 45 4.1.2 PIMS 3.6 的基本功能： 46 4.1.3 PIMS 3.6软件的组成 47 4.1.4 应用程序工程 47 4.1.5 系统需求 48 4.2 PIMS的外部通信技术 48 4.2.1 DDE 48 4.2.4 OPC 48 4.2.5 SQL访问 49 4.3分布式技术 50 4.3.1 网络通信方式 50 4.3.2 远程数据源 50 4.3.3 网络变量 51 4.3.4 网络数据库连接 51 4.3.5 Web应用 52 4.4 PIMS先进的实时数据库技术 52 4.4.1实时数据库基本概念 53 4.4.2 数据连接 54 第五章 能源计量管理系统 55 5.1能源计量管理系统总体设计 55 5.1.1设计原则 55 5.1.2应用系统体系结构 55 5.1.3系统基本功能设计 56 5.1.4系统安全设计 57 5.2 能源管理系统介绍 57 5.2.1系统设定模块 57 5.2.2生产管理模块 58 5.2.3能源管理模块 59 5.2.4设备管理模块 60 5.2.5计量管理模块 61 5.2.6库存管理模块 62 5.2.7质量管理模块 63 第六章 系统配置 66 6.1网络拓扑结构 66 6.1.1 网络结构说明 67 6.2数据采集系统配置 67 6.2.1公用动力区域 68 6.2.2油漆车间、废水站区域 69 6.2.3总装车间区域 70 6.2.4车身车间、化学品仓库区域 71 6.2.5信息楼区域 72 6.3系统数据库及网络发布 72 6.4北厂监视报警系统 73 6.5南厂能源管理系统配置清单 76 6.6系统参数表 77 第七章 工程服务及项目管理 79 7.1设计联络会(DLM) 79 7.1.1目的 79 7.1.2双方职责 79 7.1.3DLM具体安排如下 79 7.1.4其它 80 7.2工程服务 80 7.2.1项目管理 80 7.2.2工程设计 80 7.2.3现场服务 81 7.3验收 81 7.3.1总则 81 7.3.2现场试验 81 7.3.3保证期 82 7.4数据和文件 82 7.4.1总则 82 7.4.2资料 82 7.5培训 83 7.5.1总则 83 7.5.2系统技术培训 83 7.5.3现场培训 83 7.6引用规范和标准 85 7.6.1说明 85 7.6.2引用的规范和标准 85 前言 新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它们具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等鲜明优点。 我公司作为一家集自动化、信息技术与产品的科研开发、生产制造、市场营销及工程服务为一体的国家级高科技企业，致力于工业IT技术和产品的开发。为新型的工业自动控制信息系统工程提供了完整的解决方案--过程信息管理系统。过程信息管理系统能有效继承全场生产信息，形成安全可靠的实时数据库，填补企业经营管理系统和控制系统之间的信息鸿沟，使管理层能够及时准确地了解生产情况、发现生产中的问题，并为先进控制软件提供应用平台，实现了办公室和生产现场的信息沟通，是企业信息化建设中不可缺少的组成部分。 过程信息管理系统是大型多层软件体系平台。使用过程信息管理系统用户可以方便、快速地构造不同需求的数据采集与监控系统。过程信息管理系统进行现场生产数据的浏览，使管理层能够及时准确地了解生产情况、发现生产中存在的问题。具有投资少、工期短、运行稳定、操作简单等特点。广泛地应用于石油、化工、冶金、电力、医药造纸、水处理等工业企业的生产过程数据的浏览和管理。对于中、小型的企业，它可以提供管理层对生产的监控功能，可以自动生成简单实用的生产报表。对于中、大型的企业，它可以为ERP、CRM、OA、MIS等管理系统提供现场数据，使管理系统的数据更加及时、准确。 过程信息管理系统综合集成软件是专门针对现已广泛应用在工业企业的各种集散控制系统（DCS）、可编程控制器（PLC）、现场总线仪表、数据采集与控制软件（HMI／SCADA）（等智能自动化系统设计的用于企业网络环境下的全厂生产过程数据采集、数据存储、数据查看、数据处理和数据管理的软件系统。 过程信息管理系统可以实现企业网络环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、标准ODBC／SQL过程数据接口等功能，从而实现企业过程控制系统与信息系统的网络集成、综合管理。 过程信息管理系统迄今已完成了上百个客户的系统工程项目，为用户提供包括需求分析、方案咨询、方案论证、系统设计、设备选型、软件开发、安装调试和系统维护等完整的专业化服务，积累了丰富的行业系统集成及应用软件的开发经验。 本项目的能源计量网络系统是按全厂一体化网络系统的模式设计的，既考虑到计量设备实时数据上传功能，也考虑到了管理信息系统的各项功能。现场数据上传至调度室实时数据库，调度室则通过信息管理指令系统，对全厂信息、移动、调配等工作进行安排、指挥，从而构成全厂一体化的信息管理系统。 本方案使能源计量管理的信息，包括生产的动态数据、历史数据、各项离线采集的数据等，都能够通过系统实现实时、方便、高效、统一的管理和监控，形成各车间和厂级的能源成本核算依据。管理人员无论是在办公室还是出差，都能随时随地通过企业管理网络查看这些数据并获得相关报表。系统同时还具有良好的开放性和灵活性，可在功能上实现不断地扩展与完善，并考虑了将来与集团公司建立全公司计算机网络的统一要求。 我公司有能力、有信心与用户建立良好而又深入的合作关系，保证实现能源计量管理系统的及早投入与长期稳定运行。通过能源计量管理系统让您在企业的任何地方都可以实时监控企业的生产状况，了解能源在生产过程中消耗和产出情况，方便企业管理，给企业带来强大的经济效益。 第一章 综述 某公司成立于1997年 ，由上海汽车工业（集团）总公司、通用汽车公司各出资 50% 组建而成。上海通用汽车位于上海市浦东金桥出口加工区，占地面积80万平方米。目前上海通用汽车拥有金桥、烟台、沈阳3大生产基地，某厂、金桥北厂、烟台东岳汽车、沈阳北盛汽车4个整车生产厂，以及金桥动力总成、烟台东岳动力总成2个动力总成厂。 某公司南厂位于浦东金桥，该厂项目规划时就考虑到先进能源计量系统的建立，为各级部门配备了智能化能源计量设备，并预留了通讯接口，现希望在此基础上建立一套完整的、具有世界先进水平的能源数据信息系统。 通过应用先进，成熟可靠的硬件、软件和网络技术，准确、快速地记录能源消耗相关数据，并提供基于WEB的监控、配置、查询、分析等功能，供各相关部门查询分析能源相关信息。 目的是通过对全厂区各部门电，天然气，水等能源介质的统一综合管理，使得各部门能对各自的能源使用情况进行查询分析，帮助各能源使用部门发现潜在的节能机会，最大限度地提高企业的能源利用效率，科学有效地管理企业的能源使用，从而降低能源使用费用，为建立节约型社会发挥作用。 该项目可分为以下两部分内容： ◆ 能源数据信息系统 ◆ 变压器状态监控系统 我公司将基于对用户需求的深入分析与理解，利用多年的流程工业信息系统开发、工程实施经验，从系统的安全性、稳定性、高性能、扩展性以及良好的性能价格比等角度综合分析，为上海通用提供能源计量管理信息系统解决方案。以帮助上海通用提高生产效率，加强企业管理，以及为将来全公司生产信息系统设计实施奠定基础。 该方案包括如下三个主要部分： u 现场计量数据采集系统 u PIMS实时数据库系统 u 能源计量管理分析系统 1.1用户现状分析 1 计量仪表情况 现场计量仪表数量如下表所示： 区域 介质类别 合计 电气 公用动力 高压综合继保 低压电表 自来水/中水 天然气 压缩空气 空调水 工艺水 热水 　 公用动力 31 90 10 1 　 2 2 2 138 油漆车间 21 4 8 1 2 　 　 2 38 废水站 　 13 2 　 1 　 　 　 16 总装车间 　 19 17 　 1 2 　 1 40 车身车间 　 26 15 1 2 2 　 2 48 信息楼 　 　 4 　 　 1 　 　 5 厂区 　 　 3 　 1 　 　 　 4 化学品仓库 　 　 2 　 　 　 　 　 2 合计 52 152 61 3 7 7 2 7 291 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 各表具通讯协议如下表： 高压综合继保 低压电表 自来水/中水 天然气 压缩空气 空调水 工艺水 热水 设备 厂家 GE 威胜 唐山汇中 天然气公司 同欣自动化仪表 设备 型号 750 三相四线 DTSD341 SCL-61D 修正仪 FC6000 设备 协议 modbus DL-T645 RS-485 M