鐵合金冶煉過程能耗監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
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2．2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的核心。本監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)本著真實(shí)性、避免冗余、簡單性、選擇合適的數(shù)據(jù)類型等四大原則，為了良好組織數(shù)據(jù)，避免所有業(yè)務(wù)查詢工作都基于基礎(chǔ)信息表，給SQL語言的編程帶來困難，對(duì)更新很大的且更新工作反復(fù)固定的配置表比如電表用量實(shí)時(shí)信息表 (AmmeterData El期)和電表瞬時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)信息表(Ammeter- Data_日期)，需一天創(chuàng)建一個(gè)表，我們采取存儲(chǔ)策略，定義了幾個(gè)JOB對(duì)象，每天在固定時(shí)間運(yùn)行，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將結(jié)果存入特定TABLE表內(nèi)，需要時(shí)可以直接調(diào)出，無需每次都重新計(jì)算。另外，充分利用統(tǒng)計(jì)程序，對(duì)某些復(fù)雜的計(jì)算工作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果存到相關(guān)的表中，大大提高了查詢速度。
3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
3．1數(shù)據(jù)采集傳輸
車間現(xiàn)場的計(jì)量儀表通過PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線或無線通信連接到車間采集工作站，對(duì)于距離超過1．2km的計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，采用無線通信的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送；采集工作站負(fù)責(zé)采集計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)及相應(yīng)狀態(tài)信息；車間采集工作站通過以太網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)定期傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心采集總站中的數(shù)據(jù)庫中， 實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)及處理。其中現(xiàn)場總線采用德國西門子公司的PROFIBUS—DP標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場總線，其具有“開放”的通 信接13，允許用戶選用不同制造商生產(chǎn)的分散I／O裝置和現(xiàn)場 監(jiān)測儀表。
現(xiàn)場水、電、蒸汽及物料等檢測儀表，將采集的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流信號(hào)輸入PLC，其他開關(guān)信號(hào)直接輸 入PLC，完成現(xiàn)場設(shè)備的信號(hào)采集；PLC系統(tǒng)各主站與從站間采用PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)分布式I／O控制；各主站通過通信模塊實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)的連接，完成主站間的數(shù)據(jù)交換； PLC主站通過Step7驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒌讓訑?shù)據(jù)通過PROFIBUS— DP現(xiàn)場總線傳輸給上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。Realinfo組態(tài)軟件定時(shí)將歷史累計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)插入Oracle數(shù)據(jù)庫中，利用SQL語言在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行一定的統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，提供各種報(bào)表并通過以太網(wǎng)發(fā)送到客戶手中。因此數(shù)據(jù)從現(xiàn)場儀表經(jīng)過PLC從站、主站再經(jīng)由現(xiàn)場總線／以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng)，最終傳輸?shù)椒?wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵合金冶煉過程各能耗監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸。
3．2能耗數(shù)據(jù)監(jiān)控
Realinfo為系統(tǒng)提供了豐富的人機(jī)交互界面，可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成圖形和報(bào)表控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，用監(jiān)測系統(tǒng)的圖形界面來反映現(xiàn)場實(shí)際工況，用戶能夠在界面上監(jiān)視所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和能源消耗等參數(shù)。Realinfo是紫金橋軟件公司生產(chǎn)的監(jiān)控組態(tài)軟件，充分利 用了Windows的圖形編輯功能，能方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、靈活的組態(tài)方式和數(shù)據(jù)鏈接功能，用其構(gòu) 造監(jiān)控系統(tǒng)能大大縮短開發(fā)時(shí)間，并能保證系統(tǒng)的質(zhì)量，具有不 可比擬的開放性，巨大的兼容性。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了能耗查詢界面、 趨勢曲線圖、能耗統(tǒng)計(jì)棒圖及報(bào)警畫面，可實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù) 據(jù)的各種報(bào)表和趨勢曲線，各畫面之間切換方便，使工作人員在 很短時(shí)間內(nèi)對(duì)車間能源產(chǎn)出／消耗情況充分了解。同時(shí)將El常管 理工作中的各項(xiàng)記錄分別納入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，完成了遠(yuǎn)程集 中抄表、故障記錄、能耗運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)、報(bào)表生成及打印輸出 等功能。
3．3能耗數(shù)據(jù)處理
首先是將Realinfo傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)管理，將累計(jì)數(shù)據(jù)、 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)及最終統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫中。 然后由Oracle的SQL／語言編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和處理。系統(tǒng)結(jié) 合企業(yè)生產(chǎn)工藝和統(tǒng)計(jì)要求，對(duì)采集的能源數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分 析，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)按用戶要求按不同時(shí)段、不同區(qū)域、不同類別 分別統(tǒng)計(jì)各類能耗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行科學(xué)分析和自動(dòng)結(jié)算，同時(shí)形成 各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
能源分析是能源監(jiān)測系統(tǒng)的重要功能，能耗分析系統(tǒng)是基 于數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息的分析系統(tǒng)，它是建立在企業(yè)現(xiàn)場能源數(shù) 據(jù)采集的可靠性和實(shí)時(shí)性的基礎(chǔ)上，基于數(shù)學(xué)模型和智能控制 技術(shù)，對(duì)相關(guān)能源數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和挖掘，掌握能源流向，最 終得到能耗主要影響因素，以便用戶采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償方法、合理 安排采購、生產(chǎn)活動(dòng)。
3．4數(shù)據(jù)查詢及報(bào)表
Realinfo組態(tài)軟件以數(shù)據(jù)庫中歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)自動(dòng)生成月 報(bào)表控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，季度報(bào)表控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，年報(bào)表。Realinfo也可完成某特殊時(shí)間段用量 查詢報(bào)表、統(tǒng)計(jì)及打印等功能，Realinfo為報(bào)表開發(fā)工具提供豐 富的報(bào)表操作函數(shù)集、支持復(fù)雜腳本控制，包括：腳本調(diào)用和事 件腳本，比如利用報(bào)表函數(shù)可以在報(bào)表上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和 任意時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計(jì)處理，例如取行平均、列平均， 統(tǒng)計(jì)出最大最小值。報(bào)表文件格式兼容Excel工作表文件，提供 類Excel的絕大部分功能，包括：編輯功能、計(jì)算功能、圖表功能 等。支持圖表顯示自動(dòng)刷新，可輸出多種文件格式：Excel、D(T、 PDF、HTML、CSV等。可實(shí)現(xiàn)多層表頭，可以實(shí)現(xiàn)報(bào)表嵌套，可 以制作復(fù)雜的報(bào)表格式。具備打印、打印預(yù)覽、頁眉頁腳打印功 能，支持逐行打印。報(bào)表數(shù)據(jù)源支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和各種關(guān)系數(shù)據(jù) 庫，可顯示、處理實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
另外本監(jiān)測系統(tǒng)將根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和用戶需求，設(shè)計(jì)采用B／ S結(jié)構(gòu)，支持可視化圖形顯示及過程數(shù)據(jù)瀏覽控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，模塊間采用接口 標(biāo)準(zhǔn)，滿足互操作性和穩(wěn)定性，預(yù)留與企業(yè)其它管理軟件的接口 (如ERP、工作流等)，保證與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)交換和共享數(shù)據(jù)信 息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無縫連接，消除企業(yè)中的信息孤島，使企業(yè)連成 一個(gè)更加緊密的整體。用Struts開發(fā)Web服務(wù)器，支持B／S結(jié) 構(gòu)，用戶通過IE瀏覽器即可發(fā)送指令控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，根據(jù)需要查詢所需報(bào)表。
4結(jié)束語
與傳統(tǒng)的鐵合金冶煉能耗監(jiān)測方法相比，此能耗監(jiān)測系統(tǒng) 人機(jī)界面友好、性能可靠、使用方便、節(jié)省勞動(dòng)力，目前本系統(tǒng)已 應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，通過現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用，效果良好，可改進(jìn)能源系 統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，完善能源生產(chǎn)和使用的評(píng)價(jià)體制，提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率，減少能源消耗，改善環(huán)境質(zhì)量，在功能上也易于擴(kuò)充和 升級(jí)，具有一定的推廣價(jià)值。
評(píng)論