青島發(fā)電廠PI實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息系統(tǒng)

1、青島發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息系統(tǒng)一項(xiàng)目概況青島發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息系統(tǒng)采用 Server/Client 分布 式結(jié)構(gòu)，即在廠信息中心設(shè)置一臺(tái) PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器， 該 服務(wù)器負(fù)責(zé)集成所有裝置控制系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，接口機(jī)分布 在各裝置控制室現(xiàn)場(chǎng)，廠長(zhǎng)、總工、科室和車(chē)間管理人員通 過(guò) PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)了解現(xiàn)場(chǎng)裝置的生產(chǎn)情況， 在與局域網(wǎng)相 連的每個(gè)用戶(hù)的 PC 機(jī)上安裝 PI 客戶(hù)端軟件來(lái)瀏覽 PI 服務(wù) 器中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在管理層每個(gè)辦公室的電腦上看到的生產(chǎn) 數(shù)據(jù)與 DCS 系統(tǒng)保持同步，幾乎沒(méi)有時(shí)間上的延時(shí)。青島 發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建立后， 基于該平臺(tái)開(kāi)發(fā)了發(fā)電廠 實(shí)時(shí)信息

2、分析與運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng) (SIS), 二.PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)青島發(fā)電廠目前配有 RS6000/F80 和 RS6000/F50 兩臺(tái) 服務(wù)器，這兩臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成雙機(jī) Cluster 結(jié)構(gòu)，它們除了各 自有一個(gè)本地硬盤(pán)外還共享一個(gè)磁盤(pán)陣列，硬盤(pán)容量是 90G ，RS6000/F80 的內(nèi)存容量是 1024M ，RS6000/F50 內(nèi) 存容量是 256M 。操作系統(tǒng)采用 IBM AIX ，雙機(jī)軟件采用 IBM HACMP。RS6000/F80 和RS6000/F50 的操作系統(tǒng)分別安 裝在各自本地硬盤(pán)上。 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和 Sybase 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)文件安裝在共享磁盤(pán)柜陣列上，在正

3、常情況下 PI 實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫(kù)和 Sybase 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行在 IBM RS6000/F80 服務(wù) 器上， RS6000/F50 做備用機(jī)。當(dāng) RS6000/F80 服務(wù)器發(fā)生 故障時(shí)，或做系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，在它上面運(yùn)行的軟件系統(tǒng)可以通 過(guò) HACMP 雙機(jī)軟件自動(dòng)切換到 RS6000/F50 服務(wù)器上運(yùn) 行，起到互為熱備的作用。雖然有兩臺(tái) RS6000 服務(wù)器，但 是 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只需安裝一次， 就能在這兩臺(tái)服務(wù)器之 間切換運(yùn)行。青島發(fā)電廠主干網(wǎng)是千兆以太網(wǎng)， PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器直接連在干網(wǎng)上，滿(mǎn)足了大數(shù)據(jù)量實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?求。青島發(fā)電廠局域網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)與上級(jí)公司濟(jì)南總部及兄弟發(fā) 電廠的網(wǎng)

4、絡(luò)連接，現(xiàn)在公司總部在濟(jì)南可以隨時(shí)瀏覽青島發(fā) 電廠的實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)。兄弟發(fā)電廠之間在獲得授權(quán)的 情況下也能互相調(diào)閱生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 目前，青島發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫(kù)集成了 1# ， 2#發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，關(guān)口表的電量數(shù) 據(jù)以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)已開(kāi)設(shè)了容量為 10G 的數(shù)據(jù)間。數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)名 (Tag) 有 9000 點(diǎn)。三 PI 通訊接口技術(shù)特點(diǎn)1 PI 系統(tǒng)與 Westhouse WDPF 控制系統(tǒng)的接口 為了生產(chǎn)安全起見(jiàn)，我們沒(méi)有把 WDPF 工程師站做 PI 接口機(jī)直接連接到管理網(wǎng)，而是在 DCS 控制室現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置普 通的 PC 機(jī)做 PI 接口機(jī)。 青島發(fā)電廠有兩套發(fā)電

5、機(jī)組， 分別 由兩套獨(dú)立的 WDPF 控制系統(tǒng)來(lái)控制， 因此我們放置了兩臺(tái) PC 機(jī)做 PI 接口機(jī)，分別對(duì)應(yīng)于兩套 WDPF 控制系統(tǒng)。接 口機(jī)插有兩塊網(wǎng)卡，其中一塊網(wǎng)卡與一個(gè)小 HUB 相連， WDPF 工程師站也連在該小 HUB 上，它們構(gòu)成了一個(gè)小局 域網(wǎng)， PI 接口機(jī)另一塊網(wǎng)卡與工廠的管理網(wǎng)相連。 WDPF 工程師站上有個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送程序，它作為一個(gè)后臺(tái)任務(wù)不間斷 地運(yùn)行在 WDPF 工程師站上， 發(fā)送哪些測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)是由一個(gè)配 置文件 INDEX.DAT 來(lái)決定的， INDEX.DAT 是個(gè)文本文件， 存放的是要發(fā)送數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)名。數(shù)據(jù)發(fā)送程序啟動(dòng)后，首先 將測(cè)點(diǎn)配置文件讀入內(nèi)存，對(duì)模擬量

6、測(cè)點(diǎn)和開(kāi)關(guān)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行 分組，然后根據(jù)測(cè)點(diǎn)名從 WDPF 控制網(wǎng)上讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， 將 所獲得的每組測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，以 UDP/IP 數(shù)據(jù)包的 形式廣播到 HUB 上。模擬量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包發(fā)送完后，接著發(fā) 送開(kāi)關(guān)量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包，所有數(shù)據(jù)包在一秒內(nèi)發(fā)送完畢。發(fā)送 數(shù)據(jù)包的過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的，時(shí)間間隔是 1 秒鐘，最快的數(shù) 據(jù)發(fā)送速度是 8000 點(diǎn) /秒。一項(xiàng)目概況青島發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息系統(tǒng)采用 Server/Client 分布 式結(jié)構(gòu)，即在廠信息中心設(shè)置一臺(tái) PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器， 該 服務(wù)器負(fù)責(zé)集成所有裝置控制系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，接口機(jī)分布 在各裝置控制室現(xiàn)場(chǎng)，廠長(zhǎng)、總工、科室和車(chē)間管理人員

7、通 過(guò) PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)了解現(xiàn)場(chǎng)裝置的生產(chǎn)情況， 在與局域網(wǎng)相 連的每個(gè)用戶(hù)的 PC 機(jī)上安裝 PI 客戶(hù)端軟件來(lái)瀏覽 PI 服務(wù) 器中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在管理層每個(gè)辦公室的電腦上看到的生產(chǎn) 數(shù)據(jù)與 DCS 系統(tǒng)保持同步，幾乎沒(méi)有時(shí)間上的延時(shí)。青島 發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建立后， 基于該平臺(tái)開(kāi)發(fā)了發(fā)電廠 實(shí)時(shí)信息分析與運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng) (SIS), 二.PI實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)青島發(fā)電廠目前配有 RS6000/F80 和 RS6000/F50 兩臺(tái) 服務(wù)器，這兩臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成雙機(jī) Cluster 結(jié)構(gòu)，它們除了各 自有一個(gè)本地硬盤(pán)外還共享一個(gè)磁盤(pán)陣列，硬盤(pán)容量是 90G ，RS6000/F

8、80 的內(nèi)存容量是 1024M ，RS6000/F50 內(nèi) 存容量是 256M 。操作系統(tǒng)采用 IBM AIX ，雙機(jī)軟件采用 IBM HACMP。RS6000/F80 和RS6000/F50 的操作系統(tǒng)分別安 裝在各自本地硬盤(pán)上。 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和 Sybase 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)文件安裝在共享磁盤(pán)柜陣列上，在正常情況下 PI 實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)庫(kù)和 Sybase 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行在 IBM RS6000/F80 服務(wù) 器上， RS6000/F50 做備用機(jī)。當(dāng) RS6000/F80 服務(wù)器發(fā)生 故障時(shí)，或做系統(tǒng)維護(hù)時(shí)，在它上面運(yùn)行的軟件系統(tǒng)可以通 過(guò) HACMP 雙機(jī)軟件自動(dòng)切換到 RS6000/F

9、50 服務(wù)器上運(yùn) 行，起到互為熱備的作用。雖然有兩臺(tái) RS6000 服務(wù)器，但 是 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)只需安裝一次， 就能在這兩臺(tái)服務(wù)器之 間切換運(yùn)行。青島發(fā)電廠主干網(wǎng)是千兆以太網(wǎng)， PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器直接連在干網(wǎng)上，滿(mǎn)足了大數(shù)據(jù)量實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?求。青島發(fā)電廠局域網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)與上級(jí)公司濟(jì)南總部及兄弟發(fā) 電廠的網(wǎng)絡(luò)連接，現(xiàn)在公司總部在濟(jì)南可以隨時(shí)瀏覽青島發(fā) 電廠的實(shí)時(shí)和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)。兄弟發(fā)電廠之間在獲得授權(quán)的 情況下也能互相調(diào)閱生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 目前，青島發(fā)電廠 PI 實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)庫(kù)集成了 1# ， 2#發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，關(guān)口表的電量數(shù) 據(jù)以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)。 PI 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)已開(kāi)設(shè)了容量為 10

10、G 的數(shù)據(jù)間。數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)名 (Tag) 有 9000 點(diǎn)。三 PI 通訊接口技術(shù)特點(diǎn)1 PI 系統(tǒng)與 Westhouse WDPF 控制系統(tǒng)的接口 為了生產(chǎn)安全起見(jiàn)，我們沒(méi)有把 WDPF 工程師站做 PI 接口 機(jī)直接連接到管理網(wǎng)，而是在 DCS 控制室現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置普通的 PC 機(jī)做 PI 接口機(jī)。青島發(fā)電廠有兩套發(fā)電機(jī)組，分別由兩 套獨(dú)立的 WDPF 控制系統(tǒng)來(lái)控制， 因此我們放置了兩臺(tái) PC 機(jī)做 PI 接口機(jī)，分別對(duì)應(yīng)于兩套 WDPF 控制系統(tǒng)。接口機(jī) 插有兩塊網(wǎng)卡，其中一塊網(wǎng)卡與一個(gè)小 HUB 相連， WDPF 工程師站也連在該小 HUB 上，它們構(gòu)成了一個(gè)小局域網(wǎng)， PI 接口機(jī)另一塊網(wǎng)卡

11、與工廠的管理網(wǎng)相連。 WDPF 工程師站 上有個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送程序，它作為一個(gè)后臺(tái)任務(wù)不間斷地運(yùn)行在 WDPF 工程師站上，發(fā)送哪些測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)是由一個(gè)配置文件 INDEX.DAT 來(lái)決定的， INDEX.DAT 是個(gè)文本文件，存放的 是要發(fā)送數(shù)據(jù)的測(cè)點(diǎn)名。數(shù)據(jù)發(fā)送程序啟動(dòng)后，首先將測(cè)點(diǎn) 配置文件讀入內(nèi)存，對(duì)模擬量測(cè)點(diǎn)和開(kāi)關(guān)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分組， 然后根據(jù)測(cè)點(diǎn)名從 WDPF 控制網(wǎng)上讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)， 將所獲得 的每組測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，以 UDP/IP 數(shù)據(jù)包的形式廣 播到 HUB 上。模擬量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包發(fā)送完后，接著發(fā)送開(kāi)關(guān) 量測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)包，所有數(shù)據(jù)包在一秒內(nèi)發(fā)送完畢。發(fā)送數(shù)據(jù)包 的過(guò)程是循環(huán)進(jìn)行的，時(shí)間間隔是

12、 1 秒鐘，最快的數(shù)據(jù)發(fā)送 速度是 8000 點(diǎn) /秒。太極計(jì)算機(jī)股份有限公司開(kāi)發(fā) PI 接口軟件，該接口軟件 運(yùn)行在 PC 接口機(jī)上。 PI 接口軟件采用 Microsoft Visual C+6.0 ，OSI PI-API 開(kāi)發(fā)。這個(gè)接口程序有以下特點(diǎn) （1）自主開(kāi)發(fā)。接口程序完全自行開(kāi)發(fā)，性能和穩(wěn)定性 可以與 OSI 公司的標(biāo)準(zhǔn)接口相媲美，且成本要低很多。 （2 ）有很高的安全性。 由于在 PI 接口機(jī)中采用了兩塊網(wǎng) 卡，將控制網(wǎng)和管理網(wǎng)完全隔離開(kāi)來(lái)了，控制系統(tǒng)的安全得 到了保障。 WDPF 工程師站發(fā)送的大量數(shù)據(jù)包也只局限在小 局域網(wǎng)，管理網(wǎng)不會(huì)受到廣播風(fēng)暴的影響。（3）有容錯(cuò)性。該 PI 接口軟件具有 BUFFER 緩存和容 錯(cuò)功能，即當(dāng) PI 服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)， 接口程序繼續(xù)運(yùn) 行，采集到的數(shù)據(jù)保存在本地硬盤(pán)中， 當(dāng) PI 服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)故 障消除后，接口程序能自動(dòng)把硬盤(pán)中的數(shù)據(jù)補(bǔ)回到 PI 服務(wù)器 中。（4）數(shù)據(jù)刷新速度快，傳輸容量大。最快可達(dá)8000 點(diǎn) /秒。2 PI 系統(tǒng)與關(guān)口表子系統(tǒng)的接口該接口程序定時(shí)把關(guān)口表子系統(tǒng)中的各輸變電線(xiàn)路電表 的讀數(shù)取出，送入 PI 系統(tǒng)中。我們?cè)O(shè)置一臺(tái) PC 機(jī)做 PI 接 口機(jī)，在該機(jī)上安裝 SYBASE OPEN CLIENT 軟件，再安裝 PI-API 及太極計(jì)算