WonderWare在钢铁企业能源监控系统中的应用

摘要：基于WonderWare软件平台的能源监控系统，针对钢铁行业中能源点分散、输配线路长、实时性要求高等特点，通过对能源数据采集、通信传输、数据存储、数据应用等一系列处理，实现对生产过程中产生的能源数据进行实时监视、统一调度，最终达到能源高效合理的利用，实现降低消耗提升效益的最终目的。

关键词：WonderWare 能源监控系统 能源数据

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0033-01

1 概述

能源管理在钢铁企业管理中占有十分重要地位。生产过程中需要电力、水、煤气、蒸汽、压缩空气、高炉鼓风、氧气、氮气、氩气等一系列能源介质，能源管网在全厂范围内铺设，线路长，并且要求安全、连续和经济的供配，由此对能源管理系统的应用提出需求。能源的动态平衡和连续性特点要求能源管理系统在设备监控、实时调节、信息收集、故障分析和处理、运行调度、能源计划安排、实绩分析及平衡预测等方面有系统的分析，形成有效的决策支持。而能源数据监控平台将实现对基础自动化、计量仪表、电力系统数据的采集以及展示功能，由此可见，实时有效的能源监控调度系统将成为企业能源统一调配、科学利用的有效工具。

WonderWare软件系统集HMI技术、图形技术、数据库、数据通信为一体，提供了能源监控系统的软件平台。通过数据通信软件I/O Server、HMI软件InTouch、实时关系数据库InSQL、信息发布软件WIS以及其门户网站Suite Voyage等一整套软件系统实现了数据的采集、传输、监控、处理、存储、Web发布等功能，支撑起整个能源监控系统有效、稳定的运行。

2 系统构成

钢铁生产现场大多采用DCS、PLC为基础自动控制系统，仪表计量数据通过带以太网口的积算仪接入数采网络，厂内自供发电系统数据由站内电力综保系统集中采集，为各个能源介质的采集提供了现场设备基础。

在此基础之上，由WonderWare系统通过I/O Server作为与设备层的接口，将数据接入能源监控系统网络，并且在WonderWare系统内部采用Suite Link通信协议与其他功能软件进行通信。数据最终由InTouch展示，数据存储功能由InSQL实现。数据信息可通过Suite Voyager（信息发布软件门户网站）实现通过浏览器监视。如图1所示。

3 系统功能实现

3.1 DAServer

用于接收现场控制器、计量仪表、电力远动机基于通用通信协议传送的能源数据，具备ModbusTCP、OPC、IEC102、IEC104等标准通信协议接口，可与具备OPCServer、Modbus从站等设备进行数据通信，同时WonderWare系统提供了如西门子、施奈德等主流PLC的通信协议，共同实现与控制系统以及仪表数据的接入。通过进行配置IEC104、IEC102主站参数以及远动号对应等工作，实现基于ICE104协议的与通信管理机的数据通信以及基于ICE102协议的与电能采集器的数据通信，实现电力系统的数据接入。

3.2 IndustrialSQL

通过在IndustrialSQL中建立对应DAServer中的数据点的数据标签，实现对所采集到的数据进行存储，实时数据由WonderWare内部压缩机制存入数据存储块（History Blocks），并保存在数据库服务器本地硬盘中，并将配置数据、事件等信息存入MS SQLServer，所有数据可通过SQLServer客户端进行查询，通过第三方软件与SQLServer连接，可实现数据的共享。

3.3 InTouch

InTouch作为包括HMI的开发（WindowsMaker）和客户端展示（WindowViewer）两部分，共同实现完成人机交互功能。InTouch集成了历史趋势显示、报警登录、提示窗口等常用功能，提供了多种专业系统中常用的设备以及符号等图形元素，配置了相应的状态以及数值属性接口，通过将画面中的变量标记名与已经在I/O Server中采集并配置的变量标签连接匹配，将实时数据动态显示。同时，InTouch支持脚本开发，可实现算术逻辑等应用脚本对画面逻辑的控制，并且支持与SQLServer、Oracle、ACCESS等数据库的连接，可与多种数据源实现通信。

3.4 Web发布

通过WIS服务器，实现针对画面的Web发布功能，不必安装InTouch客户端，而将InTouch开发的画面通过浏览器直接展示，并且在该服务中以将第三方软件系统开发的网页，统一通过Suite Voyager进行发布，以更灵活的数据监控模式实现能源管理的功能。

4 能源管理系统应用

能源监控系统实现了数据采集及归档、过程监控、潮流监视、报警、趋势、事件记录、信息查询以及调度等功能。画面展示数据主要包括电力、煤气、水、压缩空气、氧氮氩、高炉鼓风、环保和主体生产工艺等系统。通过操作员站使调度员可以在掌握所监控数据实时变化情况，达到实时调度的功能。

该系统可应用于钢铁企业能源管控中心、部分厂区、处室等多个部门，业务涉及电力系统、煤气系统、水系统、氧氮氩系统、蒸汽系统、压缩空气系统、高炉鼓风系统、环保系统以及各分厂主体生产工艺过程单元等，最终完成数据采集、传输、存储以及展示等目标，实现高效率、高质量的对现场各类实时数据进行集中的实时监控，并通过灵活、直观、多样的方式面向用户进行信息发布和展示，使不同层级的用户可以随时掌握现场各个关键节点的生产动态，并制定相应的管理方案，真正做到管理部门对生产现状的实时监控、决策以及联动，方便异地办公，实现更高效的管理，满足精细化管理的需要，提高企业的管理水平。