1、背景
隨著石化行業的發展,規模化、高技術等發展趨勢不斷加深,石化企業逐步完成自動化、信息化。尤其在物聯網時代,為石化行業提供了更大的數據集成平臺和決策支持平臺。
首先是石化企業的自動化,各類石化設備都采用智能控制系統,不斷減少惡劣環境、野外環境下的人工干預。但是,各類設備的控制系統種類繁多,所使用的數據通訊協議和控制協議差異性很大,這也使得石化企業增加了許多額外的投入和負擔。隨著物聯網技術的深入應用,這一問題中在得到根本性的解決,同時,也對自動化軟件提出了更高的要求。
隨著自動化程度的不斷加深,各類生產過程的數據意義逐漸凸現。無論是從生產角度還是從管理角度,將生產信息進行同一的存儲分析,都將為企業創造巨大的價值。首先,生產數據的分析,可以直接應用到日常的生產過程,用以監測產品質量變化,改進生產工藝;其次,企業管理最需要的就是企業的各類數據,能夠詳細的了解給生產部門的狀況,才能夠做出合理的決策。
因此,生產的信息化如雨后春筍般涌現。ERP,MES等各類的系統一時充斥軟件市場。但是,真正能夠了解客戶需要,為客戶切實的生產狀況而設計的軟件平臺卻寥寥。隨著面向服務理念的提出,才真正為各類企業集團的信息化提供了精確信息化方向:需要什么樣的服務,一個開放的服務平臺,能夠隨客戶企業的發展歷史不斷容納歷史的輝煌,存儲歷史紀錄;能夠預見未來的發展,提供開放的接口。
2、亞控信息化系統解決方案
一個好的信息化系統,應該具有四個開放的平臺:
開放的數據采集、集成平臺:支持通過WiFi、GPRS、光線、VPN等各類通訊方式采集所有傳感器、變送器、智能控制系統、PLC、DCS、SCADA、智能儀表、智能板卡等擁有開放數據接口的數據源的數據,能夠將企業的所有數據及時、準確地采集上來。
穩定可靠的數據存儲平臺:能夠容納大規模的企業生產數據,及時、高效的將數據存儲,并且能夠滿足高速、大批量、多客戶端的數據訪問需求,能夠保證數據的安全、可靠和可恢復。
靈活、開放、實時的數據分析處理平臺:能夠基于歷史數據、各類事件完成企業數據的實時分析處理。能夠完成生產數據到企業信息的裝換,使得企業的生產、管理能夠得到足夠的信息支撐。同時,能夠滿足企業發展的需要,提供開放的平臺,容納企業不斷變換的數據分析需求,而不是有新的分析就要新的系統開發。
高效、精美的數據展示平臺:能夠為客戶提供精美、絢麗的畫面,高效直觀的圖表、曲線,能夠通過Web展示客戶數據。同時展示的數據應該是基于設備為單位組織的,能夠提供設備圖形模型和設備數據模型,降低展示系統得開發量,降低展示系統維護難度。
按照以上標準,亞控公司提供了I/O Server與I/O Master組成的數據采集平臺;KingHistorian、關系數據庫與文件存儲組成數據存儲平臺;KingCalculation、KingA&E、KingSchedule、KingModel組成數據分析應用平臺;KingGraphic、KingReport、KingPortal組成的數據展示平臺。
亞控公司提供的信息化系統體系結構如下圖所示:
整個系統由三部分組成,現場層、數據服務中心、數據分析層和數據展示層。
2.1 現場層
現場層采用I/O Server作為數據采集器,能夠采集所有提供數據采集接口的數據源的數據,同時,I/O Serve完成設備采集鏈路的監控。I/O Serve通過Internet將數據轉發到服務中心的I/O Mater,由I/O Master將所有的采集數據匯總,轉發給數據存儲系統。
在現場層,可以將I/O Server部署在一臺上位機上,I/O Master部署在數據中心。
2.2 數據服務中心
數據服務中心采用北京亞控的KingHistrian實時/歷史工業庫作為數據存取平臺,采用商用的關系數據庫(SQL Server、Oracle、MS Access等)存儲報警等事件數據;同時,為了采集部署在全國各地的設備數據,需要部署I/O Master作為匯總采集服務器,匯總所有的設備數據,傳入KingHistorian、關系數據庫、文件存儲系統,完成原始數據存儲。
在數據服務中心,可以將KingHistorian、關系數據庫分別部署在不同的數據服務器上;將I/O Master與文件存儲服務部署在同一臺計算機上。
2.3 數據分析層
數據分析層采用北京亞控的百科全書系統的數據分析平臺,分別為:數據計算分析工具KingCalculation;事件監測工具KingA&E;數據對象化組織工具KingModel。所有這些工具為用戶將原始的采集數據轉化為信息、效益提供強有力的保障。
所有這些工具可以部署在同一臺計算機上,也支持配置與執行的分布式部署,可以分布式部署多個執行服務。
2.4 數據展示層
在決策層中,決策者可以通過本地畫面系統KingGraphic和報表工具KingReport得到及時、可靠的信息,同時通過KingPortal將這些信息發布到Web上,使得其它用戶可以通過IE瀏覽到各種信息。本地和Web展示的形式有設備狀態畫面,實時曲線,歷史曲線,報表,報警等,通過這些信息決策者可以對設備的工況信息分析和診斷。
在這一層上,KingGraphic和KingReport可以部署在同一臺機器,KingPortal可以部署在Web服務器上,Web終端用戶無需部署其他軟件,只需要IE瀏覽器即可。
3、主要的系統配置
3.1 I/O Server
對于任何一個工業自動化系統來說,數據采集都是必不可少的,數據采集已經由早期的系統從屬的功能躍變為系統主要 的功能;以往數據采集主要有通過計算機串行通訊口采集(包括使用MODEM、電話線進行數據傳輸),通過計算機板卡采集,通過以太網采集,通過各種總線采 集以及采集本機其他應用程序提供的數據,隨著自動化程度的進一步普及和提高,采用光纖,VPN,ADSL等各種通訊手段不斷出現,其中比較特殊的是利用 GPRS網絡和CDMA網絡進行數據無線傳輸,用戶對各種數據傳輸的可靠性和實時性的要求越來越高。
由于自動化設備廠商不斷涌現,可供用戶選擇的各種工控設備層出不窮,客戶越來越要求支持盡可能多的工控設備的數據采集。亞控科技為滿足用戶的需求,適時開發了I/O Server軟件。
I/O Server的主要特性: