本文主要從以下六個方面闡述: (1) SIS系統相關基本概念; (2) SIS系統網絡結構; (3) SIS系統實時數據庫系統; (4) SIS系統影響接口可靠的因素; (5) SIS系統接口機使用中發現的一些問題及解決方法; (6) 結束語。
一、SIS系統相關基本概念
SIS系統主要是對生產過程實時控制系統 (DCS、PLC等) 的重要參數進行采集、匯總、存儲, 并進行信息共享。接口機:接口機為一臺專門用來做數據采集用的工控機 (服務器) , 一般直接與數據源所在網絡相連, 用來部署獲取數據源數據所需運行的軟件;服務器:服務器一般性能較好, 用來部署實時數據庫以及數據采集程序的服務端;單向隔離裝置:又稱網閘, 有入口和出口, 數據只能從入口向出口單項傳輸, 一般部署在接口機與服務器之間, 入口與接口機相連, 出口與服務器相連;數據源:數據源一般是一臺工控機或是一臺服務器, 上面運行著提供實時數據的工控軟件, 一般通過OPC、Modbus等數據協議向外提供數據服務;數據采集:數據采集的任務就是將數據從數據源傳輸到實時數據庫, 以供高級業務模塊使用;
二、SIS系統網絡結構
(1) SIS系統網絡建設的總體原則為。保證生產控制系統的網絡能夠高效可靠的運行, 實現生產控制系統DCS與管理系統MIS的網絡的數據交換, 使生產控制網絡具有較高的安全性網絡結構網絡具有開放性、可擴展性。 (2) SIS系統與DCS網絡。二者通過交換機進行通信不設防火墻, DCS系統通過專用發送數據的程序將現場數據發送至SIS系統的接口機, SIS系統接口機對數據進行接收并處理, 二者通信協議為一般為UDP協議。
三、SIS系統實時數據庫系統
(1) 實時數據庫系統介紹。數據庫是整個SIS核心部分, 接收數據采集系統數據實時, 并對歷史數據進行壓縮處理, 存儲到存儲系統中, 同時對外提供實時與歷史數據查詢服務。
(2) 實時數據庫介紹。OSI Software公司PI實時數據庫;Instep公司eDNA實時數據庫;Proficy Historian公司IH實時數據庫;Honeywell公司PHD實時數據庫。
四、SIS系統影響接口可靠的因素
SIS系統是建立在全廠控制系統 (DCS、PLC等) 之上, 跨越發電操作與管理的信息系統, SIS系統接口軟件基本功能是從底層控制系統中以通訊方式采集實時數據并將數據通過通訊網絡寫入數據庫服務器。采集軟件安裝在接口機上, 接口機經過隔離設備同控制系統相連, 通過交換機同SIS數據庫服務器構成通訊網絡。
(一) 影響接口可靠的因素包括以下幾方面
接口機采集設備的性能和可靠性;接口機安裝的軟件功能設計是否合理、完善;接口機與控制系統物理連接方式及軟件協議的選擇;接口機日常監測、管理及巡檢。
(二) 提高接口可靠性方法和途徑
SIS系統接口涉及電廠多種監測系統, 可靠性受到多種因素影響, 從硬件選型、網絡設計、軟件功能選擇、接口通訊協議等多方面綜合考慮, 通過選擇合理的設備和傳輸途徑才能有效提高接口長期運行可靠。
(三) 選用高可靠性硬件產品
SIS系統接口眾多, 由于設備間灰塵、振動及電磁干擾等因素影響, 要保證SIS系統數據接口的可靠性, 首先應對接口采集設備規格進行統一規劃和要求。采用雙路電源供電采用冗余雙通道通訊。
(四) 采用合理高效通訊協議
DCS與SIS系統接口眾多, 采用合理高效的通訊協議能有效降低數據傳輸過程出現錯誤率, 通過合理組織報文能充分利用有效帶寬, 在大量數據高速傳輸更快捷、迅速。SIS系統接口常見通訊協議有OPC、Modbus、TCP、UDP等
(五) 豐富的人機界面
豐富的人機界面。為利于系統維護以及數據點的數值對比核實, 軟件應留有顯示標簽點值的界面窗口供維護人員檢索查詢。
五、SIS系統接口機使用中發現的一些問題及解決方法
(一) 無法查詢到遠程計算機的OPC服務
解決方案:檢查線路是否通暢, 可使用ping命令;檢查雙方防火墻是否都已經關閉;在OPC服務器本機上用測試工具確認OPC服務存在;確認雙方都安裝了OPCEnum組件。
(二) OPC連接測試成功, 但是接口啟動后運行失敗
解決方案:再次連接測試, 查看是否能夠正確連接, OPC服務在有客戶端連接后, 有可能異常停止, 需要廠家檢查OPC服務問題;有些OPC服務性能較差, 測點較多時可能異常退出, 用較少的測點測試是否正常。
(三) 無法收到數據源數據包
解決方案:通過PING等網絡命令檢查通信兩端機器網絡是否正常聯通;查看雙方的發送地址與接收地址以及端口是否匹配;查看WINDOWS防火墻是否關閉或開通指定端口;查看數據源發送軟件是否啟動。
(四) 接口啟動后報錯端口被占用
解決方案:使用命令行netstat–ano查看當前可用鏈接以及端口所對應的程序的進程號, 然后根據進程號在任務管理器中查到占用端口的應用程序做相應處理。在接口程序上, 若顯示為綠色, 則接收發送正常, 若顯示為紅色, 則為未能接收數據。
六、結束語
數據采集接口可靠性直接關系到整個SIS系統能否高效、穩定、安全地進行全廠實時數據的采集和處理。通過SIS實時監視功能, 公司領導可以在辦公區域實現對生產系統運行實時監視, 使SIS系統在促進電廠運行安全穩定、經濟環保、提升科學管理水平上發揮著越來越大的作用。為集團管控一體化提供業務底層基礎, 實現電廠管理閉環管理。
摘要：隨著電廠信息化水平的不斷提高, 廠級監控信息系統 (SIS) 已經成為提高電廠運行與管理水平、實現發電廠管控一體化的重要平臺。其數據不僅包括機、爐、電等核心設備過程數據, 還涵蓋了水、煤、灰、渣、脫硫、脫硝等輔助控制系統。電廠SIS建設常常需要針對每個控制系統進行接口開發, 實現數據獲取、轉發、緩存等功能, 還要考慮接口機與軟件的冗余布置。對于廠級SIS規模的不斷擴大及環保監管理日益變化, 對如何提高接口機的性能和可靠性提出了更高的要求。
關鍵詞：SIS系統,通訊接口,協議,實時數據庫
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