發(fā)電企業(yè)信息化概述(56p)課件

1、第4章發(fā)電企業(yè)信息化第1頁，共57頁。主要內(nèi)容發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 2第2頁，共57頁。1概述 火力發(fā)電廠 水力發(fā)電廠核能發(fā)電廠3第3頁，共57頁。2發(fā)電企業(yè)信息化的內(nèi)涵 企業(yè)信息化的概念利用信息技術(shù)改造企業(yè)業(yè)務(wù)活動使之更加有效的過程 發(fā)電企業(yè)信息化的含義綜合利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、軟件技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，融入先進的管理思想和技術(shù)策略，提高企業(yè)現(xiàn)代化管理水平，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，提高企業(yè)市場競爭能力的目標管控一體化，即發(fā)電企業(yè)管理信息化與生產(chǎn)過程控制自動化的有機結(jié)合4第4頁，共57頁。2發(fā)電企業(yè)信息化的內(nèi)涵

2、（續(xù)）數(shù)字化電廠的概念定義將所有信號數(shù)字化，然后利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)可靠而準確的數(shù)字化信息交換、跨平臺的資源實時共享，進而利用智能專家系統(tǒng)提供各種優(yōu)化決策建設(shè)，為機組的操作提供科學(xué)指導(dǎo) 作用降低發(fā)電成本、提高上網(wǎng)電量、減少設(shè)備故障，最終實現(xiàn)電廠的安全、經(jīng)濟運行和節(jié)能增效 5第5頁，共57頁。3發(fā)電企業(yè)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀特點應(yīng)用系統(tǒng)一體化趨勢明顯信息集成平臺建設(shè)穩(wěn)步推進發(fā)電企業(yè)各有側(cè)重地建設(shè)信息化日益重視IT管理發(fā)電企業(yè)信息化驅(qū)動因素政策方面業(yè)務(wù)方面管控方面發(fā)展環(huán)境方面行業(yè)改革方面6第6頁，共57頁。3發(fā)電企業(yè)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀（續(xù)）存在問題規(guī)劃缺失導(dǎo)致信息化缺乏系統(tǒng)性電力行業(yè)信息化缺乏統(tǒng)一的標準體系

3、發(fā)電企業(yè)的管理模式阻礙了信息化的快速發(fā)展 信息化組織建設(shè)滯后不利于信息化的推進“重硬輕軟” 企業(yè)信息系統(tǒng)孤立存在不能發(fā)揮整合效益 7第7頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)信息化理想模型圖 發(fā)電企業(yè)信息化理想模型8第8頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)信息化理想模型（續(xù)）分散控制系統(tǒng) 廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)企業(yè)資源計劃系統(tǒng) 9第9頁，共57頁。1分布式控制系統(tǒng) 分布式控制系統(tǒng)（Distributed Control System， DCS ）分散控制，集中管理與顯示以微處理器及微型計算機為基礎(chǔ)，融計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、CRT屏幕顯示技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的計算機控制系統(tǒng)，它對生產(chǎn)過程進行集中操作管理和分

4、散控制10第10頁，共57頁。主要內(nèi)容發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 11第11頁，共57頁。1分布式控制系統(tǒng)（續(xù)）分級系統(tǒng)過程級監(jiān)控級管理級12第12頁，共57頁。2DCS與PLC、FCS的比較 DCS與PLC13第13頁，共57頁。2DCS與PLC、FCS的比較（續(xù)）DSC與FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) (FCS, Fieldbus Control System) 優(yōu)點開放性和可互操作性 采用全數(shù)字式的信號傳輸方式 徹底的功能分散性 14第14頁，共57頁。3DCS功能子系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(Data Acquisitio

5、n System, DAS) 對設(shè)備的運行參數(shù)、狀態(tài)進行檢測，對檢測結(jié)果進行處理、記錄、顯示和報警，對機組的運行情況進行運算分析，并提供給運行指導(dǎo)的監(jiān)視系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) (Coordination Control System,CCS)將鍋爐汽輪發(fā)電機組作為一個整體進行控制，通過控制回路協(xié)調(diào)鍋爐汽輪機在自動狀態(tài)下運行，給鍋爐、汽輪機的自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令，以適應(yīng)負荷變化的需要，盡最大可能發(fā)揮機組的調(diào)頻、調(diào)峰能力 15第15頁，共57頁。3DCS功能子系統(tǒng)(續(xù)）模擬量控制系統(tǒng) (Modul Control System,MCS)通過控制變量自動完成被控制變量調(diào)節(jié)的回路 順序控制系統(tǒng)(Sequen

6、ce Control System,SCS )對火電機組的輔機及輔助系統(tǒng)，按照運行規(guī)律規(guī)定的順序（輸入信號條件順序、動作順序或時間順序）實現(xiàn)啟動或停止過程的自動控制系統(tǒng) 16第16頁，共57頁。3DCS功能子系統(tǒng)(續(xù)）爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(Furnace Fire Safety Suppression System，F(xiàn)SSS )對鍋爐點火和油槍進行程序自動控制，防止鍋爐爐膛由于燃燒熄火、過壓等原因引起爆炸（內(nèi)爆或外爆）而采取的監(jiān)視和控制措施的自動系統(tǒng) 電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)(Electric Control System，ECS )用于監(jiān)控發(fā)電廠電氣設(shè)備的安全運行，包括發(fā)電機系統(tǒng)、主變壓器系統(tǒng)、低壓工作

7、變壓器系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、檢修中心等各電器子系統(tǒng)的各項參數(shù)指標，完成發(fā)電廠運行狀態(tài)的集中監(jiān)視和控制，包括采集傳感器的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)入庫等工作 17第17頁，共57頁。4DCS的特點 高可靠性 分散、任務(wù)單一開放性采用開放式、標準化、模塊化和系列化設(shè)計靈活性組態(tài)軟件18第18頁，共57頁。4DCS的特點（續(xù)）易于維護功能單一的專用計算機協(xié)調(diào)性系統(tǒng)信息共享、協(xié)調(diào)工作控制功能齊全控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體19第19頁，共57頁。5DCS的結(jié)構(gòu) 20第20頁，共57頁。5DCS的結(jié)構(gòu)（續(xù)）網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)對應(yīng)著分散控制系統(tǒng)的縱向分層結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)分別由四層計算機網(wǎng)絡(luò)即現(xiàn)

8、場網(wǎng)絡(luò)(Field Network,Fnet)、控制網(wǎng)絡(luò)(Control Network,Cnet)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)(Supervision Network,Snet)和管理網(wǎng)絡(luò)(Management Network,Mnet)把相應(yīng)的設(shè)備連在一起。 過程控制子系統(tǒng)過程控制子系統(tǒng)是DCS系統(tǒng)中負責現(xiàn)場過程數(shù)據(jù)采集和過程控制的系統(tǒng),由現(xiàn)場設(shè)備與過程控制站組成。人機接口子系統(tǒng)監(jiān)控級監(jiān)控級的主要設(shè)備有操作員站、工程師站、歷史記錄站和計算站。管理級管理級包含的比較廣泛，一般來說，它可能是一個發(fā)電廠級管理計算機，也可能是若干個機組的管理計算機。21第21頁，共57頁。主要內(nèi)容發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控

9、制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 22第22頁，共57頁。1SIS 簡介廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（Supervisory Information System,SIS）火電廠廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)是主要為火電廠全廠實時生產(chǎn)過程綜合優(yōu)化服務(wù)的生產(chǎn)過程實時管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng) 以分散控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)企業(yè)級生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、存儲、監(jiān)視和查詢，集中各單元機組的參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)信息完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)二次處理和優(yōu)化分析實現(xiàn)企業(yè)級生產(chǎn)過程的實時信息監(jiān)控、調(diào)度，達到提高機組運行可靠性和經(jīng)濟性的目的。23第23頁，共57頁。1SIS 簡介（續(xù)）以市場運營為目標，突出信息的完整性、準確性

10、和及時性，實現(xiàn)廣泛的信息共享，形成以SIS和DCS互為依托的全廠“自動化”生產(chǎn)過程核心是一套強大的實時數(shù)據(jù)庫24第24頁，共57頁。1SIS 簡介（續(xù)）25第25頁，共57頁。2SIS項目建設(shè)注意的問題 SIS與DCS的關(guān)系 26第26頁，共57頁。2SIS項目建設(shè)注意的問題（續(xù)）SIS與MIS的關(guān)系27第27頁，共57頁。3SIS的結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 必須有一套完整的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時與DCS、PLC、MIS及其他相連的網(wǎng)絡(luò)有數(shù)據(jù)傳輸接口。為了保證DCS與PLC系統(tǒng)運行的安全性與獨立性，以及SIS與MIS網(wǎng)絡(luò)之間的獨立性，一般DCS與SIS和MIS之間都采用了單向傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 實時數(shù)據(jù)庫 為S

11、IS網(wǎng)絡(luò)提供了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)應(yīng)用功能軟件 SIS系統(tǒng)的核心，是實現(xiàn)SIS對電廠運行安全性、經(jīng)濟性的主要手段 28第28頁，共57頁。4SIS主要功能 圖 SIS系統(tǒng)主要功能結(jié)構(gòu)圖29第29頁，共57頁。4SIS主要功能（續(xù)）實時數(shù)據(jù)處理與管理 信息集中在數(shù)據(jù)庫中。傳送信息給有關(guān)人員；支持性能計算、電廠負荷優(yōu)化調(diào)度等一系列更高級的基礎(chǔ)軟件模塊全廠生產(chǎn)過程實時監(jiān)控采集電廠各生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)根據(jù)SIS的網(wǎng)絡(luò)需要，并按照企業(yè)信息系統(tǒng)標準發(fā)送有關(guān)實施生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時將數(shù)據(jù)存入企業(yè)級數(shù)據(jù)庫中30第30頁，共57頁。4SIS主要功能（續(xù)）廠級性能計算和分析 機組性能計算、設(shè)備性能計算設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視根據(jù)采集到的參數(shù)變

12、化情況，借助狀態(tài)監(jiān)測軟件，自動對一些設(shè)備進行計算分析，將得出的信息反映到值長站和單元機組操作員站相應(yīng)的流程圖或畫面中 31第31頁，共57頁。5SIS硬件系統(tǒng) 圖 SIS網(wǎng)絡(luò)拓樸圖32第32頁，共57頁。5SIS硬件系統(tǒng)（續(xù)）SIS網(wǎng)絡(luò)SIS的主干網(wǎng)宜采用千兆以太網(wǎng)實時/歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器 系統(tǒng)的核心，它的存儲容量和存儲效率直接關(guān)系到下層數(shù)據(jù)采集的數(shù)采范圍和采集精度過程管理功能站完成SIS所定義的各種功能，如處理實時數(shù)據(jù)，完成生產(chǎn)過程的監(jiān)控和管理，故障診斷和分析，性能計算、分析和經(jīng)濟負荷調(diào)度等客戶機SIS的終端設(shè)備33第33頁，共57頁。主要內(nèi)容發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級

13、監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 34第34頁，共57頁。1管理信息系統(tǒng)的概念 管理信息系統(tǒng)(Management Information Systems，MIS)對組織進行系統(tǒng)化管理的人機結(jié)合系統(tǒng)，它綜合運用計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、管理和決策方法，融合現(xiàn)代化的管理思想和手段，幫助管理人員進行信息管理和輔助決策 由人員、規(guī)程、數(shù)據(jù)庫、計算機硬件和計算機軟件五部分組成 硬件是管理信息系統(tǒng)的保障，軟件是管理信息系統(tǒng)的靈魂35第35頁，共57頁。2MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能 圖 發(fā)電廠MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能36第36頁，共57頁。2MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能（續(xù)）設(shè)備管理子系統(tǒng) 以設(shè)備的編

14、碼為主線，將設(shè)備的基礎(chǔ)信息串聯(lián)起來檢修管理子系統(tǒng) 以企業(yè)資產(chǎn)為中心，對資產(chǎn)的全生命周期進行管理 物質(zhì)管理子系統(tǒng) 要包括基礎(chǔ)信息管理、需求計劃管理、物質(zhì)采購管理、物資庫存管理、物質(zhì)資金及財務(wù)稽核管理和物質(zhì)定額管理等功能模塊 37第37頁，共57頁。2MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能（續(xù)）運行管理子系統(tǒng) 監(jiān)控運行設(shè)備的實時信息，動態(tài)掌握、分析運行設(shè)備的健康狀況，執(zhí)行“兩票三制”規(guī)定，監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷 生產(chǎn)技術(shù)管理子系統(tǒng) 包括技術(shù)監(jiān)督管理和技術(shù)創(chuàng)新管理安全監(jiān)察管理子系統(tǒng)包括安全計劃管理、安全生產(chǎn)管理、安全技術(shù)管理、安全教育管理和事故管理等功能模塊。 38第38頁，共57頁。2MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能（

15、續(xù)）實時信息管理子系統(tǒng) 范圍覆蓋了全廠生產(chǎn)過程，它通過網(wǎng)關(guān)與SIS相連，實現(xiàn)對全廠生產(chǎn)過程的經(jīng)濟指標監(jiān)視及管理 燃料管理子系統(tǒng) 實現(xiàn)電廠的燃料進、耗、存信息傳遞的計算機網(wǎng)絡(luò)化，進行燃煤核算，為動態(tài)成本管理提供該方面的數(shù)據(jù)支持39第39頁，共57頁。2MIS應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能（續(xù)）預(yù)算管理子系統(tǒng)收入預(yù)算、燃料預(yù)算、物質(zhì)預(yù)算、項目預(yù)算、費用預(yù)算、利潤預(yù)算等 成本管理子系統(tǒng) 制定有競爭力的報價方案，獲取更多的上網(wǎng)電量；輔助制定經(jīng)濟運行方案與成本控制方案，降低運行成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益 協(xié)同辦公管理子系統(tǒng) 包括公文管理、會議管理、車輛管理和電子郵件管理等功能模塊 40第40頁，共57頁。2MIS應(yīng)

16、用軟件系統(tǒng)功能（續(xù)）人力資源管理子系統(tǒng) 黨群管理子系統(tǒng) 綜合查詢子系統(tǒng) 系統(tǒng)維護子系統(tǒng) 對整個電廠管理信息系統(tǒng)的權(quán)限、資料字典、代碼、表格、系統(tǒng)日志等系統(tǒng)設(shè)定進行維護與管理 41第41頁，共57頁。3MIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的原則 實用性和先進性網(wǎng)絡(luò)高速、可靠，提供不同類型的網(wǎng)絡(luò)接口和互聯(lián)手段標準性和開放性 硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都采用與國際標準兼容的開放協(xié)議穩(wěn)定性和安全性采用雙鏈路容錯、核心交換機、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器等重要設(shè)備42第42頁，共57頁。3MIS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的原則（續(xù)）經(jīng)濟性和可擴展性網(wǎng)絡(luò)平臺具備對多協(xié)議的支持能力，同時具有良好的擴展性和靈活性可維護和可管理性采用集中管

17、理軟件等多種技術(shù)手段保證整個網(wǎng)絡(luò)平臺易于管理和可維護43第43頁，共57頁。4MIS硬件設(shè)備及系統(tǒng)軟件 MIS系統(tǒng)硬件設(shè)備 圖 某電廠MIS網(wǎng)絡(luò)拓撲圖44第44頁，共57頁。4MIS硬件設(shè)備及系統(tǒng)軟件（續(xù)）MIS系統(tǒng)軟件關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)客戶端微機操作系統(tǒng)網(wǎng)管軟件網(wǎng)絡(luò)備份軟件企業(yè)級防病毒軟件45第45頁，共57頁。主要內(nèi)容發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 46第46頁，共57頁。1ERP的概念 Enterprise Resource Planning 采用計算機和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的最新成就，是旨在對企業(yè)的多

18、種資源進行計劃和實現(xiàn)物流、資金流、信息流（“三流”）統(tǒng)一的操作平臺和管理信息系統(tǒng)47第47頁，共57頁。48第48頁，共57頁。2發(fā)電企業(yè)ERP應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)電企業(yè)應(yīng)用ERP的可行性 ERP主要應(yīng)用于傳統(tǒng)的制造業(yè)，從廣義來講，發(fā)電企業(yè)也是一個生產(chǎn)企業(yè)成功應(yīng)用ERP的發(fā)電企業(yè) 如上海外高橋發(fā)電公司、國電浙江北倉第一發(fā)電有限公司、靖遠第二發(fā)電有限公司和外高橋第二發(fā)電公司等 49第49頁，共57頁。3發(fā)電企業(yè)ERP功能模塊 50第50頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)EAM系統(tǒng) EAM的定義 企業(yè)資產(chǎn)管理(Enterprise Asset Management, EAM)以企業(yè)有形資產(chǎn)（生產(chǎn)設(shè)備、廠房設(shè)施、庫存

19、等）為管理對象，以降低總體維修成本、提高維修效率與投資回報為目標，融合先進設(shè)備維護管理思想，在不明顯增加維修費用的情況下，采用現(xiàn)代信息技術(shù)降低停機時間、增加生產(chǎn)產(chǎn)量的一套企業(yè)資源計劃系統(tǒng)通?？梢院唵蔚膶AM看作是資產(chǎn)密集型企業(yè)的解決方案或資產(chǎn)密集型企業(yè)的ERP 51第51頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)EAM系統(tǒng)（續(xù)）EAM與ERP的關(guān)系 關(guān)心和解決的問題各有側(cè)重 ERP的核心管理思想是供需鏈的管理EAM更關(guān)注對企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備和資產(chǎn)的管理，特別適合資產(chǎn)密集型企業(yè) EAM系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)并非是競爭關(guān)系，而是相輔相成的，可將企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)作為企業(yè)定義ERP的一個子系統(tǒng)52第52頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)E

20、AM系統(tǒng)（續(xù)）EAM系統(tǒng)的功能 設(shè)備管理系統(tǒng) 53第53頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)EAM系統(tǒng)（續(xù)）EAM系統(tǒng)的功能（續(xù)）物資管理系統(tǒng) 54第54頁，共57頁。4發(fā)電企業(yè)EAM系統(tǒng)（續(xù)）EAM系統(tǒng)的功能（續(xù)）運行管理系統(tǒng) 55第55頁，共57頁?？偨Y(jié)發(fā)電企業(yè)信息化概述 發(fā)電企業(yè)分散控制系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)管理信息系統(tǒng) 發(fā)電企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng) 56第56頁，共57頁。46凡事不要說我不會或不可能，因為你根本還沒有去做！47成功不是靠夢想和希望，而是靠努力和實踐48只有在天空最暗的時候，才可以看到天上的星星49上帝說：你要什么便取什么，但是要付出相當?shù)拇鷥r50現(xiàn)在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移動。51寧可辛苦一陣子，不要苦一輩子52為成功找方法，不為失敗找借口53不斷反思自己的弱點，是讓自己獲得更好成功的優(yōu)良習(xí)慣。54垃圾桶哲學(xué)：別人不要做的事，我揀來做！55不一定要做最大的，但要做最好的56死的方式由上帝決定，活的方式由自己決定！57成功是動詞，不是名詞！28、年輕是我們拼搏的籌碼，不是供我們揮霍的資本。59、世界上最不能等待的事情就是孝敬父母。60、身體發(fā)膚，受之