鐵合金冶煉過(guò)程能耗監測系統的實(shí)現
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2．2數據庫設計
數據庫系統是整個(gè)監測系統的核心。本監測系統的數據庫系統為Oracle數據庫系統。
數據庫設計本著(zhù)真實(shí)性、避免冗余、簡(jiǎn)單性、選擇合適的數據類(lèi)型等四大原則，為了良好組織數據，避免所有業(yè)務(wù)查詢(xún)工作都基于基礎信息表，給SQL語(yǔ)言的編程帶來(lái)困難，對更新很大的且更新工作反復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)數據實(shí)時(shí)信息表(Ammeter- Data_日期)，需一天創(chuàng )建一個(gè)表，我們采取存儲策略，定義了幾個(gè)JOB對象，每天在固定時(shí)間運行，對數據進(jìn)行處理，將結果存入特定TABLE表內，需要時(shí)可以直接調出，無(wú)需每次都重新計算。另外，充分利用統計程序，對某些復雜的計算工作進(jìn)行統計，將統計結果存到相關(guān)的表中，大大提高了查詢(xún)速度。
3系統功能實(shí)現
3．1數據采集傳輸
車(chē)間現場(chǎng)的計量?jì)x表通過(guò)PROFIBUS—DP現場(chǎng)總線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信連接到車(chē)間采集工作站，對于距離超過(guò)1．2km的計量點(diǎn)的數據，采用無(wú)線(xiàn)通信的方式實(shí)現數據的傳送；采集工作站負責采集計量點(diǎn)的數據及相應狀態(tài)信息；車(chē)間采集工作站通過(guò)以太網(wǎng)將采集的數據定期傳輸到數據中心采集總站中的數據庫中， 實(shí)現能源數據的集中存儲及處理。其中現場(chǎng)總線(xiàn)采用德國西門(mén)子公司的PROFIBUS—DP標準化現場(chǎng)總線(xiàn)，其具有“開(kāi)放”的通 信接13，允許用戶(hù)選用不同制造商生產(chǎn)的分散I／O裝置和現場(chǎng) 監測儀表。
現場(chǎng)水、電、蒸汽及物料等檢測儀表，將采集的模擬量信號轉換成標準4～20mA電流信號輸入PLC，其他開(kāi)關(guān)信號直接輸 入PLC，完成現場(chǎng)設備的信號采集；PLC系統各主站與從站間采用PROFIBUS—DP現場(chǎng)總線(xiàn)實(shí)現分布式I／O控制；各主站通過(guò)通信模塊實(shí)現工業(yè)以太網(wǎng)的連接，完成主站間的數據交換； PLC主站通過(guò)Step7驅動(dòng)程序將底層數據通過(guò)PROFIBUS— DP現場(chǎng)總線(xiàn)傳輸給上位計算機系統。Realinfo組態(tài)軟件定時(shí)將歷史累計數據、實(shí)時(shí)數據插入Oracle數據庫中，利用SQL語(yǔ)言在數據庫中進(jìn)行一定的統計運算，提供各種報表并通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到客戶(hù)手中。因此數據從現場(chǎng)儀表經(jīng)過(guò)PLC從站、主站再經(jīng)由現場(chǎng)總線(xiàn)／以太網(wǎng)轉換模塊進(jìn)入工業(yè)以太網(wǎng)，最終傳輸到服務(wù)器，實(shí)現對鐵合金冶煉過(guò)程各能耗監測的數據傳輸。
3．2能耗數據監控
Realinfo為系統提供了豐富的人機交互界面，可將實(shí)時(shí)數據轉變成圖形和報表控制工程網(wǎng)版權所有，用監測系統的圖形界面來(lái)反映現場(chǎng)實(shí)際工況，用戶(hù)能夠在界面上監視所有設備運行狀態(tài)和能源消耗等參數。Realinfo是紫金橋軟件公司生產(chǎn)的監控組態(tài)軟件，充分利 用了Windows的圖形編輯功能，能方便地構成監控畫(huà)面，具有豐富的設備驅動(dòng)程序、靈活的組態(tài)方式和數據鏈接功能，用其構 造監控系統能大大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，并能保證系統的質(zhì)量，具有不 可比擬的開(kāi)放性，巨大的兼容性。本系統設計了能耗查詢(xún)界面、 趨勢曲線(xiàn)圖、能耗統計棒圖及報警畫(huà)面，可實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)生產(chǎn)數 據的各種報表和趨勢曲線(xiàn)，各畫(huà)面之間切換方便，使工作人員在 很短時(shí)間內對車(chē)間能源產(chǎn)出／消耗情況充分了解。同時(shí)將El常管 理工作中的各項記錄分別納入到系統數據庫中，完成了遠程集 中抄表、故障記錄、能耗運行參數的統計、報表生成及打印輸出 等功能。
3．3能耗數據處理
首先是將Realinfo傳來(lái)的數據進(jìn)行存儲管理，將累計數據、 實(shí)時(shí)數據、中間數據及最終統計數據存儲到Oracle數據庫中。 然后由Oracle的SQL／語(yǔ)言編程實(shí)現數據分析和處理。系統結 合企業(yè)生產(chǎn)工藝和統計要求，對采集的能源數據進(jìn)行了統計分 析，系統能夠實(shí)現按用戶(hù)要求按不同時(shí)段、不同區域、不同類(lèi)別 分別統計各類(lèi)能耗數據，并進(jìn)行科學(xué)分析和自動(dòng)結算，同時(shí)形成 各類(lèi)統計報表。
能源分析是能源監測系統的重要功能，能耗分析系統是基 于數據庫的數據信息的分析系統，它是建立在企業(yè)現場(chǎng)能源數 據采集的可靠性和實(shí)時(shí)性的基礎上，基于數學(xué)模型和智能控制 技術(shù)，對相關(guān)能源數據進(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(hù)采取適當的補償方法、合理 安排采購、生產(chǎn)活動(dòng)。
3．4數據查詢(xún)及報表
Realinfo組態(tài)軟件以數據庫中歷史數據為基礎自動(dòng)生成月 報表控制工程網(wǎng)版權所有，季度報表控制工程網(wǎng)版權所有，年報表。Realinfo也可完成某特殊時(shí)間段用量 查詢(xún)報表、統計及打印等功能，Realinfo為報表開(kāi)發(fā)工具提供豐 富的報表操作函數集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事 件腳本，比如利用報表函數可以在報表上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)數據和 任意時(shí)刻的歷史數據，并加以統計處理，例如取行平均、列平均， 統計出最大最小值。報表文件格式兼容Excel工作表文件，提供 類(lèi)Excel的絕大部分功能，包括：編輯功能、計算功能、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?？蓪?shí)現多層表頭，可以實(shí)現報表嵌套，可 以制作復雜的報表格式。具備打印、打印預覽、頁(yè)眉頁(yè)腳打印功 能，支持逐行打印。報表數據源支持實(shí)時(shí)數據庫和各種關(guān)系數據 庫，可顯示、處理實(shí)時(shí)和歷史數據。
另外本監測系統將根據生產(chǎn)實(shí)際和用戶(hù)需求，設計采用B／ S結構，支持可視化圖形顯示及過(guò)程數據瀏覽控制工程網(wǎng)版權所有，模塊間采用接口 標準，滿(mǎn)足互操作性和穩定性，預留與企業(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)系統交換和共享數據信 息，實(shí)現系統的無(wú)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(kāi)發(fā)Web服務(wù)器，支持B／S結 構，用戶(hù)通過(guò)IE瀏覽器即可發(fā)送指令控制工程網(wǎng)版權所有，根據需要查詢(xún)所需報表。
4結束語(yǔ)
與傳統的鐵合金冶煉能耗監測方法相比，此能耗監測系統 人機界面友好、性能可靠、使用方便、節省勞動(dòng)力，目前本系統已 應用于生產(chǎn)實(shí)際，通過(guò)現場(chǎng)實(shí)際應用，效果良好，可改進(jìn)能源系 統的運行管理水平，完善能源生產(chǎn)和使用的評價(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，在功能上也易于擴充和 升級，具有一定的推廣價(jià)值。
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