煤矿六大系统设计方案样板 - 图文(4)

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发布实时画面和数据，还能发布历史数据，现场报警，来自调度信息系统数据库的任何信息，成为一个综合自动化系统的生产管理Web站点。

本系统是一个开放的系统，系统的实时数据可以OPC或DDE的方式与第三方交换，系统的历史数据库提供开放的标准SQL访问。这些开放的标准接口可用于与地理信息系统和其它第三方仿真，检测系统。

1、实时数据库服务器

在调度中心配备两台实时数据库服务器。以Application Server为核心的两个Application Object Server（即Device Integration Server）构成系统的实时数据服务器， Wonderware有多种IOServer与各类PLC或RTU通讯，以获取来自硬件设备的数据。这两个Device Integration Server组建成灵活的冗余模式。Wonderware提供多种主流PLC的I/O Server。Wonderware软件以自有的Suitelink通信协议进行通信，可达每秒96K个数据的速度。各种I/O Server是将不同厂家的通信协议转换成Suitelink协议，实现与众多PLC进行快速通信。Wonderware的FS Gateway是一个协议转换器，可在Suitelink、OPC或DDE之前进行互相转换，使Wonderware产品也可成为一个OPC Server与第三方产品进行通信。

Wonderware Application Server是目前最先进的企业自动化和信息化软件，可广泛用于企业控制系统监控、SCADA、生产过程优化、信息化集成、MES等系统。主要特点有：

? 支持集群服务器，这是大系统的结构。集群服务器是一组相互独立的计

算机（硬件），利用高速通信网络组成一个单一的Application Server系统（软件），并以单一系统的模式加以管理。多个硬件服务器各承担部分任务，协同工作。可通过部署快速容易地分配每个服务器的负荷。对客户端有单一系统映象（Single System Image），即在客户端看来只是一个服务器。

? 灵活的冗余方式。由于采用多个服务器，在某一个服务器故障时，只要

自动地将该服务器的任务分配给其他服务器，系统仍然正常运行，大大提高了系统的可靠性。配置上既可以一对一冗余，也可以用一个服务器为多个服务器冗余。

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? 面向对象的组态（编程）和按区域管理对象。与以前的系统截然不同的

是，在Wonderware Application Server中，用阀门、电机、风机等生产对象及属性代替了以前的标记名。面向对象的编程使编程变得容易理解，提高了代码的重用率，容易移植，最大限度缩短了编程时间，降低了修改和维护的成本。Wonderware Application Server可以设置区域，如某站、某井、某矿等，将对象放在这些区域中。所以可以按照管网设备的物理位置来组工程，便于管理和查找。这类似于操作系统中的用文件夹管理文件。

? 强大的、易学的脚本编制能力。Wonderware Application Server提供

了强大的计算能力，特别是集成了微软的对象函数库，支持几乎所有的数据类型，为工程师提供了无限制的能力，以解决最复杂的应用问题，如先进控制、物料平衡计算等。完全可以代替VC、VB作为开发平台使用。

Wonderware Application Server为整个系统提供多种功能：

? 整个监控系统是由若干地理位置分散，功能近似的多个矿井组成，同时

这些子系统的建设和功能完善是随管网系统的建设和运行不断进行扩充的。因此，实现一个强大的矿井综合监控系统必须考虑到这样的特点，使系统能很好地实现分布式系统的集中管理，并且有很强的系统扩充和功能扩展能力。而Wonderware最新的Application Server（以下可简称为AS）正是这样的一个平台。利用AS，你可以快速地组建你的应用，进行很方便的扩展。无论是硬件还是软件的构成，在AS的平台上都是组件化的，你可以根据应用的规模，随意添加或减少应用软件或硬件平台而不影响原有系统的运行。Wonderware提供AS，希望用户可以象建设你的矿井系统一样来组建你的监控系统。同时AS提供强大的集中开发，部署，诊断工具，实现强大的分布式系统的集中管理功能。这些产品的特点恰好非常符合矿井系统的应用特点，同时又是众多传统技术和产品无法具备的功能。

? AS采用面向对象的技术，突破传统采用TAG管理的监控系统管理方式，

对于所需监控的过程，设备以及控制系统和网络，均采用对象模板生成

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对象实例的工程方法进行设计。这样的工程方法使工程能够实现重用，大大降低了系统功能扩展的风险，缩短了系统开发周期，同时非常有利于实现工程和维护的标准化，有利于建立现场级和公司级的设备监控标准。在煤矿综合自动化监控系统这样的庞大系统中，利用这样的工程方法，很容易地实现监控系统的标准化，组件化，同时系统扩展变得非常容易。

? AS的新的强大的冗余功能使系统的安全性大大增强。根据应用的特点，

你可自由地配置一对一冗余，均衡负载冗余的多种灵活的冗余配置。 ? 分布式监控系统的另一个特点是对操作权限的控制要求变得复杂。这不

同于单个子系统的操作权限的管理。AS提供内建十分完善的安全模式，能定义所有用户对区域或设备的操作权限，同时对于单个设备的某些操作，还能设定操作权限来定义该操作是否允许，允许哪类用户（工程师或是操作员），操作时是否需要确认等等。这些完善的安全模式能定义出整个矿井监控系统的完整操作权限模型，很好地满足实际操作的需要。

? AS以及System Platfomr系统针对分布式系统的特点，专门设计了高效，

稳定的分布式通讯协议，能够满足分布式系统的慢速甚至断续网络的要求。并能适应各种不同的网络系统组建的网络环境，特别适合各种远程通讯条件下的使用。

? AS提供的多用户开发环境使得应用系统的开发变得容易。由于AS允许

多用户同时开发，并且可以针对开发工程师的不同任务定义不同的操作权限，使系统的集中开发变得快捷方便和安全。这大大区别于传统技术在大系统开发上的局限性，不再需要很复杂的风险很大的系统整合工作。你甚至可以在系统建设开始就对集中监控系统进行开发而不必要等所有系统完成以后才开始进行。AS提供的强有力开发环境将大大缩短应用的开发周期，并提高开发效率。

? 以AS为核心的System Platform，构筑在Microsoft .Net框架上，建

立了一个非常优秀的开放的分布式应用的平台，非常利于系统的扩充和功能的扩展。利用该平台建立的煤矿综合自动化监控系统，也为总公司

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级信息管理和调度平台提供了良好的基础系统。 2、历史数据库服务器

历史数据库服务器配置了实时/历史数据库IndustrialSQL Server。历史数据库收集和存储所有点的实时数据及汇总统计数据，它可以秒级速度采集整个系统的动态操作数据，并且保存数年。为生成各种查询统计报表提供数据基础。

本方案Wonderware IndustrialSQL Server作为系统的历史数据库，同时配置ActiveFactory作为IndustrialSQL Server的客户端，提供操作站对历史数据库的多种形式的访问。IndustrialSQL Server作为工厂实时的历史数据库，具有非常强大的功能。主要有以下独特技术：

? 高速数据采集程序，透过现场操作站的I/O Server直接读取PLC或仪表

数据。比一般数据库快100倍。

? 实时动态数据压缩算法，只需要传统数据库2%的硬盘空间。并有“旋转

门”算法、周期性和突发性数据存储算法等压缩方法。

? 扩展的SQL查询语句，支持定义数据分辨率，支持时间和频率的函数，

可以连续查询。

? 自动建库和自动建表程序，大大减少了实施时间和工程费用，简化了数

据库维护难度和工作量。不需要专职的数据库管理员是InSQL容易使用的最好证明。

? InSQL内嵌了微软的 MS SQL数据库，作为查询接口，是开放性最好的数

据库之一。100个以上的客户软件可以访问InSQL。InSQL的扩展性非常好，各种编程软件都可以用于来编写查询程序。 ? 可以接受人工录入、定格式文件输入、修改数据等。

采用InSQL可以得到及时、准确和长时间的历史数据，为生产管理提供优良的数据基础。

本系统具有如下特点：

? 实施容易。IndustrialSQL Server的实施非常容易，在以AS为核心的

System Platform系统中，所有的数据定义和存储均来自于IDE，无需在IndustrialSQL Server侧做任何的工作。因此我们可以非常方便地建立一个历史数据库系统。

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? 高速的数据采集和海量的数据存储。Wonderware的IndustrialSQL

Server提供每秒3万次更新的能力来保证海量数据的高速采集和存储，同时提供多种存储策略来满足海量数据的有效存储。

? 高可用性。IndustrialSQL Server提供存储转发机制，使得即使在网络

中断或服务器停用/故障的时候也能保持历史数据的不丢失。

? 基于SQL的访问。IndustrialSQL Server内嵌了Microsoft SQL Server，

使之能非常方便地被客户访问。其完全基于SQL的访问，使过程系统和管理系统的集成非常容易。

? 信息管理及调度系统的集成。事实上，因为IndustrialSQL Server内嵌

Microsoft SQL Server,在本项目中，可以利用该SQL Server实现其信息管理和调度系统，从而将历史数据库的功能和调度系统的功能合二为一，并且可以大大降低项目成本。 3、工程师站

工程师站负责整个系统的开发、管理和维护。配置Development Studio开发软件和Application Server应用服务器。通过工程师站，可完成对整个系统的配置、安全管理、状态监测、系统扩展、冗余备份、图形绘制、报表制作等功能。

4、操作员站

根据操作人员的需求，操作员站软件配置InTouch for System Platform 。InTouch完成动态画面的生产过程监视、发出操作指令、报警监视、历史趋势浏览等项任务。InTouch带有的报表制作工具可用于查询服务器中历史数据，生成各种统计分析报等。

InTouch主要提供高速动态页面流程图、报警信息等，也可以浏览历史数据和手工录入数据。主要应用对象是对生产过程比较关心的人员，保证他们可对生产事件作出快速反应。

5、WEB服务器

WEB网服务器向网上用户发布所有现场操作画、实时曲线、历史数据、统计报表等。本方案建议采用Wonderware公司的企业信息门户服务器Information server。

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