當前各個火電廠為了能夠響應電網(wǎng)的負荷要求,適應“競價上網(wǎng)”的運行模式。實現(xiàn)電站發(fā)電機組爐、機、發(fā)-變組、廠用電以及電氣公用系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控與管理。紛紛在原來DCS的基礎上建立全廠實時監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)。實現(xiàn)全廠實時、高效、安全管理,綜合全廠發(fā)電設備的信息,從廠級管理的高度對電廠的各個生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、分析、判斷、決策,實現(xiàn)全廠智能化管理,以求得到最佳的經(jīng)濟效益及降低成本。
那么從DCS里采集實時數(shù)據(jù)就成為構(gòu)建SIS的基礎和關鍵。新華DCS做火電廠自動控制起家,在國內(nèi)外擁有眾多的用戶。新華DCS對外提供OPC、MODBUS等通用接口,紫金橋軟件可以很輕松地從這些接口上采集到DCS實時和歷史數(shù)據(jù)。但本文介紹了紫金橋軟件使用另外一種方式,既UDP方式從新華DCS上采集實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
二、系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫是開發(fā)SIS系統(tǒng)、MIS等系統(tǒng)的支撐軟件。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫具有大容量和先進的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫為企業(yè)的生產(chǎn)管理和調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持及遠程在線瀏覽提供實時數(shù)據(jù)服務和多種數(shù)據(jù)管理功能,已經(jīng)成為企業(yè)信息化的基礎數(shù)據(jù)平臺。
1、新華UDP方式介紹
新華DCS本身有使用UDP向MIS網(wǎng)廣播的通訊規(guī)約;炯s定如下述:
DCS使用Asdpu.exe通用GTW程序,基于WIndows Socket,使用TCP/IP協(xié)議的UDP包,向MIS網(wǎng)以定義的周期廣播實時數(shù)據(jù)。Asdpu運行于DCS的MMI節(jié)點上,通過網(wǎng)卡與MIS網(wǎng)相連。對于DCS系統(tǒng),它是一個GTW節(jié)點,基于WIndows Socket,使用TCP/IP協(xié)議的UDP包,由指定的端口向MIS網(wǎng)以定義的周期發(fā)送實時數(shù)據(jù)及報警數(shù)據(jù)。發(fā)送方式可以是廣播方式也可以是點對點方式。
實時數(shù)據(jù)有模擬點和開關點二種。它們用各自的全局序號(即GID)表示,序號由DCS端和MIS端預先約定。
2、數(shù)采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置
紫金橋軟件針對新華DCS UDP方式單獨開發(fā)了接收數(shù)據(jù)的程序,采用被動監(jiān)聽端口和接受數(shù)據(jù)的方式采集數(shù)據(jù),這樣就不會向DCS系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送任何數(shù)據(jù),從而避免MIS網(wǎng)內(nèi)人為因素或計算機病毒對新華DCS系統(tǒng)的影響。
首先在新華DCS一側(cè)信息網(wǎng)MMI站和MIS網(wǎng)接口計算機之間加上網(wǎng)閘,只允許新華DCS數(shù)據(jù)單向傳輸給接口計算機;然后在MMI站上配置Asdpu.exe程序,使其以UDP方式周期向MIS網(wǎng)廣播所需的數(shù)據(jù)報文。在接口計算機上安裝紫金橋UDP數(shù)據(jù)接收程序來被動接收新華DCS實時數(shù)據(jù),同時啟動本地紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫;本地紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫 OPC Server即可對MIS網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)其他應用系統(tǒng)提供新華DCS實時數(shù)據(jù)。紫金橋軟件也可以把監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)通過WEB Server發(fā)布到以太網(wǎng)上,有權(quán)限的人員可以瀏覽這些畫面并使用這些數(shù)據(jù)。如圖1所示

圖1 紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫平臺
三、紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫
1、紫金橋實時數(shù)據(jù)庫技術(shù)特點
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫是國家“九五”攻關項目和兩期國家863計劃的結(jié)晶。紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫可以進行實時采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的壓縮存貯管理、內(nèi)置功能組件進行數(shù)據(jù)加工處理、通過流程圖、報表等顯示數(shù)據(jù)并可以和關系數(shù)據(jù)庫無縫集成,提供各種開放接口,方便使用人員二次開發(fā)。
實時數(shù)據(jù)庫在工廠的生產(chǎn)系統(tǒng)信息化方面相對關系數(shù)據(jù)庫有很大的比較優(yōu)勢,因為其開發(fā)設計目標是面向工廠的過程信息化,針對實時生產(chǎn)系統(tǒng)做了專門的優(yōu)化,是生產(chǎn)過程信息化的專用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)具有分布式結(jié)構(gòu)、高性能歷史存儲、自恢復功能、事故追憶、統(tǒng)計分析、在線修改,遠程維護、多進程與多線程、多種開放接口、與關系型數(shù)據(jù)庫無縫連接等功能、同時系統(tǒng)還提供了多種實用工具,如查詢工具、過程趨勢統(tǒng)計分析工具、數(shù)據(jù)瀏覽器、系統(tǒng)監(jiān)控臺、在線數(shù)據(jù)庫分析、用戶管理等。
紫金橋?實時數(shù)據(jù)庫是一個性能好、容量大、可靠性高、安全性強的分布式實時數(shù)據(jù)庫平臺。適用于數(shù)據(jù)存儲、生產(chǎn)管理、先進控制、優(yōu)化控制、流程模擬等應用,是企業(yè)信息化強有力的可靠合作伙伴。
2、紫金橋實時數(shù)據(jù)庫的對外接口
用戶可以通過紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供的API接口,COM控件,OPC服務器、DDE服務器與其他軟件或系統(tǒng)進行通訊。
⑴OPC接口
紫金橋?實時數(shù)據(jù)庫支持OPC DA Server。也就是說,紫金橋?可以作為OPC Server為第三方的OPC Client提供數(shù)據(jù)訪問。
⑵MODBUS Server接口
紫金橋?實時數(shù)據(jù)庫可以作為Modbus 網(wǎng)絡上的一個從站存在,紫金橋Modbus服務器可以把實時數(shù)據(jù)庫中的點映射為Modbus設備的HR寄存器,當前版本為2.0,支持串口和以太網(wǎng)訪問方式,支持HR區(qū)的讀和寫。也就是說支持03、06、16號命令。
⑶API接口
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫提供了一套完整的API接口,借助這些接口可以訪問數(shù)據(jù)庫中的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、報警及系統(tǒng)配置信息。
⑷關系數(shù)據(jù)庫接口
通過簡單組態(tài)即可完成與關系數(shù)據(jù)庫雙向數(shù)據(jù)交換,也可以利用紫金橋腳本實現(xiàn)更復雜的數(shù)據(jù)庫操作、也可以通過SQL功能塊實現(xiàn)事件驅(qū)動式的數(shù)據(jù)交互。
其他接口可查找紫金橋?實時數(shù)據(jù)庫使用手冊。
數(shù)據(jù)庫容量:在硬盤和內(nèi)存足夠大的情況下,數(shù)據(jù)庫容量是沒有限制的。但為了保證響應和處理速度足夠快(1秒內(nèi)),單個數(shù)據(jù)庫的點數(shù)不要超過10萬點。
訪問限量:為了保證每個客戶端的響應速度足夠快(1秒內(nèi)),同時訪問數(shù)據(jù)庫的客戶限制為100個。
響應速度:10萬點內(nèi)客戶端的響應速度可達到期1秒。
強壯性:實時數(shù)據(jù)平臺具有良好的強壯性,當引發(fā)系統(tǒng)故障的因素(如:網(wǎng)絡設備故障)消失后系統(tǒng)會自動恢復正常運行。
穩(wěn)定性:在操作系統(tǒng)進行正常情況下,在無其它外因(如:系統(tǒng)斷電)情況下系統(tǒng)可長期穩(wěn)定運行。
開放性:系統(tǒng)提供了編程接口函數(shù)、關系數(shù)據(jù)庫接口、數(shù)據(jù)訪問控件等開放接口,使系統(tǒng)具有良好的開放性。
擴展性:通過服務器端編程接口用戶可以擴展數(shù)據(jù)庫的功能。
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