企业生产实时信息监控系统Word文档下载推荐.docx
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（6）确保软件的扩展性，即预留与其它监控系统的接口，若以后系统扩展，增加DCS/PLC系统，其数据也可以方便的传送到管理网中来；
（7）支持WEB浏览功能，厂长、调度等管理人员可以在浏览器上浏览查询实时及历史数据、历史趋势图、生产报表等；
（8）实现生产调度日报；
（9）可以提供开放的数据格式及接口，使实时数据可以上传到企业的管理系统（ERP）中，建设全厂的管控一体化系统，从而使企业的管理效益达到最大；
（10）功能结构图如下：
（系统体系结构图）
2.网络系统设计
2.1网络需求分析
化工有限公司的网络基础情况及应用需求，本次网络建设主要建立提供自动化设备集成的网络平台。
同时能兼顾将来通信发展的要求。
当前系统建设目标是建立一个统一的综合性平台，通过统一的宽带网络接入，实现功能丰富、全透明传输、全面业务受理等一体化的处理与管理。
同时，系统需要最佳的性能/价格比，因此，本通信系统具有以下特点：
1）采用国际最新的通信科技，使其在专网通信领域具有较高的水平。
2）结合用户的业务实际，建立高可用性的通信网络平台。
3）扩充方便，设置修改灵活，操作维护简单，系统构筑时间短，能够适应业务的快速变化。
4）充分利用现有各种系统的资源，考虑节省长期运行成本。
5）规范性与开放性。
能够与Internet、信息管理系统、业务系统等直接或间接互联并集成合作。
6）提供全网统一的图形化管理工具，方便进行全面的管理和监控。
提供全网统一路由功能，充分满足客户对高性能网络主干平台的要求。
系统设计依据
GB：
中华人民共和国国家标准
IEEE：
国际电气与电子工程师协会
工业企业通信接地规范（GBJ79—85）
以太网接口标准（IEEE802.1、802.2）
业主要求和图纸
2.2系统设计
2.2.1设计原则
本方案的设计在追求性能优越、经济实用的前提下，本着严谨、慎重的态度，从系统结构、技术措施、设备选择、系统应用、技术服务和实施过程等方面综合进行系统的总体设计，力图使该系统真正成为符合厂区发展需求的网络系统。
从技术措施角度来讲，在系统的设计和实现中，将严格遵守以下原则：
实用性和集成性
系统的软硬件设计、还是集成，均应以适用为第一宗旨，在系统充分适应应用需求的基础上进而再来考虑其他的性能。
该系统所包含的内容很多，系统设计者必须能将各种先进的软硬件设备有效地集成在一起，使系统的各个组成部分能充分发挥作用，协调一致地进行高效工作。
标准性和开放性
只有支持标准性和开放性的系统，才能支持与其他开放型系统一起协同工作，在网络中采用的硬件设备及软件产品应支持国际工业标准或事实上的标准，以便能和不同厂家的开放型产品在同一网络中同时共存；
通信中应采用标准的通信协议以使不同的操作系统与不同的网络系统及不同的网络之间顺利进行通讯。
先进性和安全性
系统所有的组成要素均应充分地考虑其先进性。
我们不能一味地追求实用而忽略先进，只有将当今最先进的技术和我们的实际应用要求紧密结合，才能获得最大的系统性能和效益。
网络的安全是至关重要的，在某些情况下，宁可牺牲系统的部分功能也必须保证系统的安全。
成熟性和高可靠性
作为信息系统基础的网络结构和网络设备的配置及带宽应能充分地满足网络通信的需要。
网络硬件体系结构应在实际应用中能经过较长时间的考验，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的、拥有完善的、实用的解决方案，并得到较多的第三方开发商和用户在全球范围的广泛支持和使用。
同时，应从长远的技术发展来选择具有很好前景的、较为先进的技术和产品，以适应系统未来的发展需要。
可靠性也是衡量一个网络系统的重要标准之一。
在确保系统网络环境中单独设备稳定、可靠运行的前提下，还需要考虑网络整体的容错能力、安全性及稳定性，使系统出现问题和故障时能迅速地修复。
可维护性和可管理性
整个信息网络系统中的互连设备，应是使用方便、操作简单易学，并便于维护和管理。
对复杂和庞大的网络，要求有强有力的网络管理手段，以便合理的管理网络资源，监视网络状态及控制网络的运行。
在设计和实现计算机应用系统时，必须充分考虑整个系统的便于维护性，以使系统在万一发生故障时能提供有效手段及时进行恢复，尽量减少损失。
可扩充性和兼容性
网络的拓扑结构应具有可扩展性即网络联结必须在系统结构、系统容量与处理能力、物理联接、产品支持等方面具有扩充与升级换代的可能，采用的产品要遵循通用的工业标准，以便不同类型的设备能方便灵活地联接入网并满足系统规模扩充的要求。
为了使所实现系统能够在应用发生变化的情况下保护原有开发投资，在设计系统时，应将系统按功能做成模块化，可根据需要增加和删减功能模块。
2.设备选型和系统组成
本网络为覆盖整个厂区，功能先进的通信网络平台。
将整个化工厂区的网络互联起来，以提供数据信息和多媒体信息传输。
因此我们把整体网络分为核心层和接入层两个部分。
考虑到系统的数据传输量较大且实时性、时延的要求较高，同时网络要求能够支持实时应用如：
多媒体应用，网络话音应用等，因此在本次广域网建设中，我们选用由交换机作为中心互联设备。
针对化工厂网络平台的数据传输量较大且对网络流量控制、网络管理要求较高，在未来可能还需要增加如语音、多媒体等业务，因此在本次局域网建设中，我们同样选用了DLINK系列的交换机作为平台交换机。
系统设备组成
交换机
D-link
8口交换机
只
19
24口交换机
只
1
光纤收发器
Netlink
HTB-1100S
对
20
光纤跳线
SC-FC
机架式光端盒
国产
个
光纤适配器
ST
304
3.整体系统介绍
3.1概述
本方案利用有线网络为基础，采用工业级EIC工业以太网控制器与各车间采集点现场设备相互链接，通过仪表输出的信号：
如（压力、温度、流量、电表、累计流量）的实时信息，在EIC工业以太网控制器对现场仪表数据进行实时并发的采集，并通过有线通讯链路构建稳定可靠的TCP/IP通讯，将测量数据实时发送到数据中心。
位于数据中心的数据服务高效接收来自测控终端的实时数据，通过系统平台对现场仪表是数据进行实时的处理、展示、分析，为企业的各个层次的管理人员提供相关的信息。
帮助企业在节能减排、控制企业成本方面提供实时有效的数据支撑。
3.2核心硬件设备
本系统采用浙大中控的工业级的EIC-2001工业以太网控制器作为现场采集子系统的核心设备。
EIC-2001工业以太网控制器是专为大范围分布式环境设计的测控一体化传输设备，采用超低功耗嵌入式无盘无风扇设计，具有稳定性好、带宽利用率高、通讯误码率低、设备可靠性高等一系列优点。
EIC-2001工业以太网控制器具有以下功能和特点：
1.全功能信号接入能力：
EIC-2001提供了6路模拟量、4路开关量输入、4路开关量输出，提供两路485/232接口，提供两路常规以太网通信功能，支持Modbus协议、T645规约、M-Bus协议，可直接连接各种信号形式的计量表计、装置和控制设备；
2.本地存储、备份数据断点续传：
EIC-2001内置64M固态存储，在完成高效的实时采集同时，可将采集到的实时数据进行存储在本地，同时支持高达2G的CF卡扩充，方便有长期存储需求时随时扩展；
在中心服务器或传输网络发生故障，存储在本地的备份数据可以在系统正常后，自动向中心恢复数据；
3.并发采集，主动发送：
EIC-2001采用了工业级ARM920TCPU平台，与低端的轮询设备不同，EIC-2001对其连接的仪表、设备、装置进行主动的采集，并可以最快1秒每次的频率通过有线链路主动向中心发送采集到的现场数据；
因此对于整个分布式测量网络来说，各点的采集和发送是同时进行的，在系统规模扩大时，数据的更新速度不受影响；
4.数据安全性：
EIC-2001工业以太网控制器服务器端提供了工业标准的OPC接口，从现场终端采集到的现场数据，通过EIC-200加密协议进行数据打包，然后向数据中心发送数据。
当服务器接到数据包后进行数据解析，将现场数据以OPC的方式向上提供。
3.1.1EIC-2001工业以太网控制器性能指标
性能指标
EIC-2001工业以太网控制器
微处理器
ARM920T
CPU工作频率
180MHZ
内存
64MB
Flash
16M
数据存储器容量
256MB/512MB/1G
RS485/RS232（可选配置）通讯口及通讯速率
2个
2400～115200bps
模拟量输入
6路
开关量输入
4路
开关量输出
模拟量输入信号
4～20mA、0～20mA、0～5V
0～10V
电源输入电压
110V/220VAC
电源功率
<
15W
工作温度
-20~60℃
精度
0.1%
3.3核心软件平台
本系统的数据平台采用浙大中控的WNCStudio无线测控终端作为数据平台。
WNC-Studio数据平台
WNCStudio是浙大中控EIC-2001工业以太网控制器的管理套件。
用于对系统内EIC-2001工业以太网控制器进行集中管理，并提供数据接收服务和向上层提供OPC服务。
WNCStudio具有强大的数据吞吐能力，可在单CPU服务器上稳定接收超过2000台WEIC-2001工业以太网控制器的并发实时数据。
同时，WNCStudio为EIC-2001工业以太网控制器提供了易用的集中管理界面，对WNC无线测控终端的各项配置工作均可以在图形化界面上集中完成，且可以在线更新到位于现场的EIC-2001工业以太网控制器中，WNCStudio提供的OPC符合OPC2.0标准，可高效可靠地支持HMI、SCADA、实时数据库等多种基于OPC标准的应用和服务。
3.4ESP-iSYS实时数据库
ESP-iSYS实时数据库是浙大中控InPlant整体解决方案的核心产品，目前最新版本为4.5版，该产品专为海量实时数据集成设计，采用微软先进的COM/DCOM分布式技术作为内核技术架构，稳定高效。
作为国际领先的大型分布式实时数据库，ESP-iSYS实时数据库具有以下显著功能特点：
❑分布式应用，稳定可靠、性能好、容量高：
ESP-iSYS实时数据库采用了先进的分布式技术构建，采用SUPCON专利压缩技术和多级缓存技术为ESP-iSYS取得了国际领先的实时数据容量和性能；
❑广泛的接口集成能力，方便部署：
ESP-iSYS实时数据库提供了300余种常见设备的接口集成方案，可轻松集成国内绝大部分投用的控制系统、装备和仪表，从而为系统的部署和投运提供了可行性和效率保障；
❑强大的实时计算能力，扩展应用功能：
ESP-iSYS实时数据库内嵌高性能实时计算引擎，可高效完成大量实时数据分析和运算，同时提供了支持复杂报警计算条件的高级报警功能，可实时发现多个位号关联的复杂情况下的风险；
❑提供丰富的B/S实时信息应用平台，直接满足用户需求，ESP-iSYS提供了功能强大的纯Web实时信息应用平台ESP-iWeb，直接覆盖了绝大部分实时信息应用功能，直接抽取ESP-iSYS的企业资源模型信息，避免了大量的二次组态，获得了严格的权限体系和安全保障，大大缩短了在企业中实施实时信息系统的施工周期；
❑Office集成，支持办公系统：
ESP-iSYS提供了ESP-iExcelLink使您可以依旧使用熟悉的Excel环境处理生产的实时信息，各种日报、周报、月报均可以在PC桌面自动生成；
❑丰富的应用开发接口，全面支持二次开发：
ESP-iSYS提供了COM、C++、OLE、.Net、Java、XmlWebService等多种开发接口，以面向对象的形式全面提供实时数据库内核功能和应用功能，提供详实的SDK文档和技术支持，帮助开发者通过自己熟悉的技术迅速掌握二次开发；
❑多级多区域权限体系，保证数据访问安全：
ESP-iSYS内部集成了中控专利技术的企业资源模型，将包括位号在内的各种权限受限对象按照业务逻辑组织，提供了严格的权限验证，从而为企业级应用提供了足够的安全支撑；
2006年，ESP-iSYS实时数据库通过Intel严格测试，公布其关键性能指标如下：
单节点位号容量C
16万点以上
有效在线存储记录数C
大于8000亿条
内存历史查询平均速度C
大于30万记录/秒
磁盘历史查询平均速度C
大于3万记录/秒
实时值查询平均速度C
大于28万点/秒
常规磁盘存储压缩比
10:
1
CPU占用C
30%
有效并发连接数C
大于2000
单个位号最大内存历史记录数
65535条
（其中C标注的指标处于国际领先水平）
3.5数据集成方案
本系统监测点分散在20几个车间，需要接入到本系统中的测量数据有：
压力变送器、温度变送器、电表、流量累计仪、开关量等。
通过EIC-2001工业以太网控制器实现对企业的压力变送器、温度变送器、电力、流量计算仪（蒸汽流量、冷冻淡水流量、循环水流量、自来水流量）一次仪表设备的进行实时采集，并通过有线的方式稳定上传到中心。
EIC-2001工业以太网控制器自带6路模拟量（4～20mA、0～20mA、0～5V、0～10V）和4路开关量输入/输出（通过开关量的输入/输出对现场设备如：
冷冻机、空压机、泵的监测和起停操作）。
终端采集设备提供两个串口可以同时接入两种不同的仪表，在同一个串口上能够同时接入多个相同的一次仪表，以电表为例：
一个串口可以同时接入20～30块电表。
（图4）
EIC-2001工业以太网控制器自带6路模拟量和4路开关量输入/输出，在遇到现场监控点大于该数量时，可以通过扩展模块接入更多的一次仪表。
4.企业生产实时信息监控系统
企业综合信息监测系统主要包括：
综合信息监测、数据统计分析、数据查询、人工录入、实时报表、系统管理等模块组成：
（图5主界面）
4.1综合信息监测
综合信息监测作为与实时数据库数据交互平台，通过流程图界面实时显示生产过程的信息和企业能耗的实时信息，系统通过直观易操作的流程图提供详细的监控功能：
Ø
通过浏览主页可链接到各个车间的流程图。
通过浏览器可以浏览车间装置的流程图，并能显示装置参数的实时数据。
可以对流程图组态，配置位号信息，并能定时读取实时数据平台，最终将其发布到网页中。
组态的流程图具有动画效果，容器中的液面可以动态上升或者下降。
组态的流程图具有报警功能，当装置某一参数超限便启动报警。
在流程图上点击某一个位号，可在新窗口查看此位号的历史趋势。
网页上数据的刷新周期可以配置，可设置的周期范围是1-30秒。
可用定制的Flash软件图形库方便快捷地绘制出流程图。
（工艺流程图监测）
（流程监控示意图）
（设备反空示意图）
（关键参数一览表示意图）
（企业能耗统计）
4.2数据统计分析
通过浏览器可以查询、分析任一位号的实时/历史趋势。
通过浏览器可以查询、分析一组多个位号的实时趋势。
趋势分析和流程图无缝集成。
支持多用户同时打开趋势图。
用户可以根据各自的岗位，将需要查询的数据组成趋势分析位号组进行查询、分析，非常便利。
（图9单项数据趋势分析）
（图10多项数据趋势分析）
（8小时电能统计分析）
4.3数据查询
系统提供了功能强大的数据查询功能，可针对测量值、统计分析数据和报警数据的实时值与历史数据进行查询，并提供强大的查询组功能，具体功能特点如下：
支持对任意测量值、统计分析数据和报警的数据查询，针对历史数据，自动统计最大值、最小值和平均值；
查询条件丰富，支持对查询项模糊搜索和按区域查询；
支持任意时间段数据的查询；
针对开关量，还可单独查询；
查询结果支持打印，也可直接导出到Excel文件；
（数据查询示意图）
（数据导出示意图）
4.4人工录入
人工数据录入是让用户能够手工键入企业数据信息，扩展了企业存储生产数据的能力，该模块主要包括四个部分：
创建用户表，配置数据类型，数据录入和数据查询。
（图15人工录界面）
（人工录入）
4.5实时报表
通过浏览主页可链接到各个车间的报表。
通过浏览器可以浏览数据报表，报表中的信息实时变化。
报表中的位号信息可以配置、组态，能定时读取实时数据平台，最终发布到网页中。
（图17实时报表示意图）
4.5系统管理
权限管理
权限管理是管理系统的权限部分，以便对通过验证的用户进行权限认证，让用户在系统权限允许的范围内访问自己可以访问的资源，从而保证系统的安全性。
流程图管理
流程图管理主要让用户上传自己制作好的流程图到服务器，让前台有权限的用户可以看到流程图中的内容。
个人信息管理
个人信息管理主要让在线用户修改自己的个人信息。
快捷方式管理
快捷方式管理旨在为用户提高更快捷的方式操作本系统，以提高用户的工作效率，系统主要可以定义两种快捷方式：
位号组和列表。
其中位号组快捷方式主要是管理与位号组相关的资源的快捷方式，列表快捷方式主要是管理与列表相关的资源（如人工数据录入表）的快捷方式。
位号组管理
位号组是用户对自己经常使用的一批位号的组态，用户创建好自己的位号组，在相应的场合使用自己的位号组，这样可以方便让用户关注自己想要关注的位号了。
5技术支持及售后服务
5.1技术支持、售后服务及培训体
项目建设过程中，浙江中控软件技术有限公司将对厂方工程技术人员进行全面培训，杭州培训以讲座、交流为主，费用由厂方另行承担，待项目实施时根据厂方需求最终确定，内容分为以下几方面：
5.2技术服务方式
5.2.1系统设计服务
我公司提供系统计划、设计及实施方案，采用客户需求调研、方案设计与论证、深化设计等。
我司的工程师将帮助客户进行系统规划、方案设计和实施，协助客户制订系统规划的目标和系统的体系结构，确立合理的建筑规模和提供最佳的咨询服务。
5.2.2工程实施服务
我公司将与用户一起确定一个行之有效的工程管理方案和详细的工程实施计划。
在该程序之中，最重要的是项目进程的管理。
我们将为工程组建一个由项目经理和资深工程师组成的工程实施小组，并将和用户协调，统一工程进度，确保工程按时完成。
为了实现工程管理的目标，具有良好的技术背景和工程经验的工程负责人将被任命为项目经理，项目经理将负责组织、计划和管理整个工程的实施。
并将全面负责理解和协调在工程实施中各方面的工作。
5.3售后服务
一、保修期内基本维护服务（按照合同规定的保修期条款参照执行）
我公司承诺设备保修期为一年。
a）技术支持
我司客户服务中心向用户提供全年365天，每周7天，每天24小时的电话技术支持。
积极响应用户报修故障。
二、保修期外维护服务
（根据实际情况收取一定的费用或按照双方协定执行）
1）技术支持
客户服务中心向用户提供全年365天，每周7天，每天24小时的电话技术支持。
2）故障诊断
按照故障严重程度定义用户系统故障级别,我司将根据故障级别分别安排故障排除服务。
3）设备维修
客户服务中心在收到备件更换申请的2个工作日内向用户提供完好备件。
并将损坏设备拆回寄回厂家维修。
4）现场服务:
在用户的设备出现硬件故障或者其他必须到现场才能解决的问题时，客户服务中心向用户提供备件的同时，可以派遣现场工程师协助用户。
5）定期设备检查:
对整个系统设备进行检查,系统性能进行分析、优化，保证系统处于健康状态。
5.4技术培训
5.4.1操作维护培训
在整个系统验收前后，安排甲方有关人员及操作人员在现场进行系统操作，保养及故障排除培训。
通过培训，能使甲方的工程技术人员熟悉工程的结构，能自行进行各设备的使用和简单的维护，并能使甲方的工程技术人员具备自行对新操作人员进行培训的能力。
5.4.2培训承诺
我公司将根据本培训方案切实做好技术培训工作。
承诺至少向甲方提供1周的系统培训，确保使用人员达到独立管理的要求。
系统维护人员培训
人数2人，地点杭州，时间7天；
操作使用人员培训
人数6人，现场进行，时间2天。
6工程进度
企业生产实时信息监控系统项目的总体进度安排为：
在现场仪表改造完成后，实施周期为4个月，从项目开工会算起。
具体安排如下：
序号
内容
时间
现场调研及实施方案详细设计
7天
2
网络建设、综合布线实施
30天
3
数据采集实施
35天
4
实时数据库系统实施
20天
5
流程图组态
10天
6
系统培训
7
系统试运行
8
系统验收
1天
升级会员 