霍尼韦尔ProcessHistoryDatabase生产管理信息系统在延长炼化公司中的应用(3)

如果DCS或PLC的OPC服务器是一个独立的机器，那么缓存服务器可安装在此机器上，通过OPC服务器获取DCS或PLC的数据。如果OPC服务器在DCS或PLC的操作站上，那么缓存服务器可以单独安装在一台机器上。缓存服务器的存在保证了实时数据库系统不会直接操作DCS或PLC，它们的操作只会影响到缓存服务器。因此缓存服务器在实时数据库和控制系统(DCS或PLC)之间起着隔离通讯的作用。

缓存服务器采用双网卡，主服务器也采用双网卡（采集网卡、应用网卡）结构，所有缓存服务器与主服务器的采集网卡同属于一个逻辑独立的网络中（在现厂区网络中独立划分一个VLAN），与厂区的其它网络相隔离，从而保证生产信息管理系统的数据采集不受外部系统的影响，保证数据采集系统的完整性及安全性。主服务器使用应用网卡通过隔离防火墙接入厂区网络，只有被隔离防火墙允许的访问连接，才可以通过。主服务器使用应用网卡向外部提供服务。主服务器可连接的系统数量不受限制，在系统逻辑结构图中，需连接的系统未全部画出来。当有新的系统要接入时，只需要采用类似的接入方法就可以，因此系统具有很强的扩展性。

Web服务负责以多种方式(如流程图、趋势、报表等)对实时数据库中的数据进行Web展示。它具有比DCS人机界面更灵活的功能，炼厂可以根据实际需求进行组态。这样，炼化公司相关管理部门即可通过IE浏览器访问延炼发布的信息。

4.  DCS/PLC接口设计

4.1  设计原则

在进行DCS/PLC接口方案设计时，我们遵循以下的原则：

利用原厂家产品，已经证明实际可行的应用和自己开发的应用相结合；

利用炼化公司现有资源，保护(或减少)投资；

技术可行、经济合理；

总的接口设计采用主服务器－缓存服务器的结构；

4.2  DCS/PLC接口设计

我们同样以延炼为例，讨论控制系统的通讯接口连接。延炼总共有37 套控制设备，我们通过分析划分为以下几种类型。延炼的dcs控制系统以及各个不同厂家的PLC控制系统的数量和OPC接口情况如表1所示：

表1 延炼DCS/PLC控制系统数量及OPC接口情况

由于OPC是一种基于Windows操作系统的工业领域数据通讯接口的标准，我们尽可能统一采用OPC技术采集各个控制系统的数据，对不能使用OPC的将针对不同系统进行其他连接或软件开发。

本方案中的系统通过以下几种方式进行连接，其接口类型拓扑图如图4所示：

1.  延炼的CS3000系统OPC软件没有授权，需配置其OPC软件授权。因为数据采集点数较多，每一套CS3000系统采用一台缓存服务器进行数据采集；  

2.  所有的CS1000系统已经具备OPC软件授权，我们可以直接使用；各个不同厂家PLC大概可以归为三类：WINCC、INTOUCH、IFIX，这三类软件本身已经具有OPC功能；针对比较老或升级比较困难的系统我们将针对实际系统进行接口开发(如AB PLC)。如果有几套CS1000系统和PLC系统的控制室之间的距离比较近，数据采集点数在可承受范围之内且网络连接比较方便，可以几套控制器共同使用一台缓存服务器进行数据采集；

3.  横河CENTUM-CS系统本身没有OPC功能，我们采用ACG通讯连接进行数据采集。CENTUM-CS集散控制系统的系统控制局网为V-NET网，是一种非标准的令牌总线型局部网络，不能直接与以太网连接。但CENTUM-CS系统提供了一个智能通信网关ACG接口，通过ACG网关可以实现以太网与V-NET网的连接。针对CENTUM-CS系统的网络特性，我们将ACG作为CENTUM-CS系统V-NET控制局网与本次互连的网关，使用一台缓存服务器对V-NET网上的生产过程数据进行实时数据采集，并向网络进行转发；

4.  横河的STARDOM系统本身没有OPC协议。该系统采用的监控软件为VDS，此软件是具有组态，开发功能的服务器软件，配置在控制室，在现场运行过程中采集数据。我们针对此系统的软件环境安装相应的OPC driver软件包使其实现OPC接口功能。

图4接口类型拓扑图

5.  结束语

本文采用国际上先进的、成熟的技术和管理思想，结合陕西延长石油炼化公司的特点与需求，在现有生产条件的基础上，提出了炼化公司生产管理信息系统的构建方案。该方案为三个炼油厂和炼化公司分别建立了分布式的实时数据库系统，可自动的采集来自不同控制系统的过程数据，并对各类实时数据进行及时、稳定的存储；可对各种信息进行适当的整合，挖掘和提炼，以统一的格式提供给各层用户及不同的应用程序共享，为信息系统的各种应用提供了统一的数据来源，为生产管理提供了集成化的平台和数据仓库。炼化公司生产管理信息系统实现了生产过程信息的可视化、实时化，决策的科学化，优化了资源利用，提高了生产管理的精细化水平，为炼化公司的专业化管理奠定了基础。