能源管控智能化電子令牌異構(gòu)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 19:04
鋼鐵制造企業(yè)能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所涉及的能源種類繁多,能源用戶遍布企業(yè)的各生產(chǎn)單元,建立能源管理與控制系統(tǒng)能夠?qū)φ麄(gè)鋼鐵企業(yè)進(jìn)行全面有效的管控,對(duì)企業(yè)各個(gè)單元的能源投入、產(chǎn)出以及生產(chǎn)情況進(jìn)行集中統(tǒng)一的監(jiān)視、控制、調(diào)度、管理,以保障生產(chǎn)過程能源的充分利用、互補(bǔ)供給等,達(dá)到能源合理利用。包鋼能源管控中心項(xiàng)目工程屬于鋼鐵行業(yè)的全局型節(jié)能研究項(xiàng)目,是鋼鐵行業(yè)中最為典型的“兩化融合”、“制造業(yè)4.0”、“互聯(lián)企業(yè)”項(xiàng)目。本次設(shè)計(jì)以包鋼能源管理與控制中心建設(shè)為基礎(chǔ),涵蓋了包鋼所轄所有生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)采集和煤氣系統(tǒng)、熱電系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)、水系統(tǒng)等產(chǎn)能工藝的能源管控令牌分級(jí)控制的設(shè)計(jì)。能源管控中心需要與包鋼各個(gè)工藝段品牌、種類、型號(hào)繁多的控制系統(tǒng)完成異構(gòu)通訊,從而保證能源管控中心的數(shù)據(jù)采集和控制信號(hào)通訊穩(wěn)定傳輸和防御計(jì)算機(jī)病毒、木馬侵入制造業(yè)控制系統(tǒng),提高控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。包鋼工藝系統(tǒng)由于建廠時(shí)間長,工藝種類繁多,目前在用的控制系統(tǒng)種類繁多。主要的控制系統(tǒng)種類有霍尼韋爾、羅克韋爾、西門子、施耐德、ABB、新華、橫河、三菱等。如果和能源管控中心的羅克韋爾PLC通訊就需要對(duì)現(xiàn)場這些第三方控制系統(tǒng)的型號(hào)、配置...
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PLC病毒IP建立示意圖
圖 2.3 能源系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能源管控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為如下三層:第一層為數(shù)據(jù)源層,負(fù)責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的供給,其涵蓋廠級(jí)計(jì)量儀表數(shù)據(jù)信息、生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù),將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)板卡 ME 中,以提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);電能的采集通過電力綜合保護(hù)系統(tǒng)采集至電力后臺(tái),再將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)源層,達(dá)到數(shù)據(jù)的綜合整合和利用。第二層為 Server 層,由將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、處理并進(jìn)行潮流展示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和將歷史信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、累計(jì)、處理的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成,另外,生產(chǎn)報(bào)表的生成、能源數(shù)據(jù)的查詢也是通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來完成的。第三層為 Client 層,由潮流客戶端、icv 客戶端、工程師站等組成。數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的核心位置為中央交換機(jī),交換機(jī)無疑是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)乃至整個(gè)能源管理系統(tǒng)的大心臟,正確的選擇、安裝和配置功能模塊和各型號(hào)廠家的交換機(jī)就顯得至關(guān)重要了。以下分別從本系統(tǒng)涉及到的交換機(jī)配置及網(wǎng)絡(luò)組建的基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)幾個(gè)主要交換機(jī)的具體配置做詳細(xì)介紹。
包鋼能源管控 SCADA 平臺(tái)是基于 Windows 系統(tǒng)設(shè)計(jì)并由域服務(wù)器來管理整個(gè)Windows 系統(tǒng)平臺(tái),其主要作用是為了集中實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理、身份驗(yàn)證、網(wǎng)絡(luò)資源管理、增強(qiáng)系統(tǒng)安全性等。域控制器包含系統(tǒng)中的各個(gè)賬戶密碼和隸屬于域的 PC 等信息數(shù)據(jù)庫。當(dāng)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時(shí),域服務(wù)器要確定一下信息:a.此 PC 是否屬于本域內(nèi);b.登錄用戶賬號(hào)是否存在、密碼是否正確,若以上信息中有一項(xiàng)不正確,則會(huì)拒絕此次用戶的登錄操作,不能訪問服務(wù)器上有權(quán)限保護(hù)的資源,從而保護(hù)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息安全;其次域服務(wù)器中部署了 DNS 服務(wù),DNS 解析服務(wù)即是域名解析,是指將域名與IP 地址一一對(duì)應(yīng),保存網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)域名及其對(duì)應(yīng) IP 地址,并具備將域名轉(zhuǎn)換為IP 地址功能的服務(wù)器,其中每個(gè)域名僅對(duì)應(yīng)一個(gè) IP 地址,而 IP 地址不一定有域名。制造業(yè)控制層完成了數(shù)據(jù)的采集和傳送后,通過 Historian、PI、Oracle 等服務(wù)器,能源中心系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至信息層,包括報(bào)表系統(tǒng)、Web 發(fā)布系統(tǒng)等。智能化電子令牌異構(gòu)控制系統(tǒng)的信號(hào)來源有兩種,第一種是通過物理硬地址連線,接入 EMS 系統(tǒng)的 AI 板卡。第二種是通過異構(gòu)傳送,使數(shù)據(jù)和生產(chǎn)系統(tǒng) PLC 進(jìn)行交換,信號(hào)采集如圖 2.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ControlLogix與第三方異構(gòu)控制系統(tǒng)的Modbus通信策略[J]. 高士臣,劉沛然. 工業(yè)計(jì)量. 2016(01)
[2]能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)中數(shù)據(jù)安全問題的探討[J]. 朱永宏. 中國計(jì)量. 2013(12)
[3]能源數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)的研究[J]. 劉元明,劉志文,田偉. 工礦自動(dòng)化. 2012(05)
[4]國家城市能源計(jì)量中心(內(nèi)蒙古)能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試完成[J]. 紀(jì)亮. 中國計(jì)量. 2011(11)
[5]基于鋼鐵企業(yè)能源特點(diǎn)及相互關(guān)系的能源管理信息系統(tǒng)的研究[J]. 蔣育翔,黃全福,洪小和. 冶金自動(dòng)化. 2011(02)
[6]OPC技術(shù)及其在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J]. 韓彥虎. 包鋼科技. 2009(S2)
[7]基于MODBUS協(xié)議的DCS系統(tǒng)通訊淺析[J]. 高佳. 太原大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]鋼鐵企業(yè)的能源系統(tǒng)集成[J]. 韓麗輝,蒼大強(qiáng). 冶金能源. 2008(05)
[9]加強(qiáng)能源計(jì)量管理 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[J]. 袁志明,趙振銳,曹文慶. 工業(yè)計(jì)量. 2006(S1)
[10]Modbus通訊協(xié)議在DCS與PLC通訊中的應(yīng)用[J]. 溫克強(qiáng). 石油化工自動(dòng)化. 2005(06)
博士論文
[1]基于節(jié)能目標(biāo)的鋼鐵企業(yè)能源集成管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 邱東.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)能源管理與數(shù)據(jù)校正系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 杜友武.中南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3208799
【文章來源】:內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PLC病毒IP建立示意圖
圖 2.3 能源系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能源管控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為如下三層:第一層為數(shù)據(jù)源層,負(fù)責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的供給,其涵蓋廠級(jí)計(jì)量儀表數(shù)據(jù)信息、生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù),將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)板卡 ME 中,以提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);電能的采集通過電力綜合保護(hù)系統(tǒng)采集至電力后臺(tái),再將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)源層,達(dá)到數(shù)據(jù)的綜合整合和利用。第二層為 Server 層,由將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、處理并進(jìn)行潮流展示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和將歷史信息數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)算、累計(jì)、處理的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成,另外,生產(chǎn)報(bào)表的生成、能源數(shù)據(jù)的查詢也是通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器來完成的。第三層為 Client 層,由潮流客戶端、icv 客戶端、工程師站等組成。數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換的核心位置為中央交換機(jī),交換機(jī)無疑是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)乃至整個(gè)能源管理系統(tǒng)的大心臟,正確的選擇、安裝和配置功能模塊和各型號(hào)廠家的交換機(jī)就顯得至關(guān)重要了。以下分別從本系統(tǒng)涉及到的交換機(jī)配置及網(wǎng)絡(luò)組建的基礎(chǔ)知識(shí)和系統(tǒng)幾個(gè)主要交換機(jī)的具體配置做詳細(xì)介紹。
包鋼能源管控 SCADA 平臺(tái)是基于 Windows 系統(tǒng)設(shè)計(jì)并由域服務(wù)器來管理整個(gè)Windows 系統(tǒng)平臺(tái),其主要作用是為了集中實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理、身份驗(yàn)證、網(wǎng)絡(luò)資源管理、增強(qiáng)系統(tǒng)安全性等。域控制器包含系統(tǒng)中的各個(gè)賬戶密碼和隸屬于域的 PC 等信息數(shù)據(jù)庫。當(dāng)設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)時(shí),域服務(wù)器要確定一下信息:a.此 PC 是否屬于本域內(nèi);b.登錄用戶賬號(hào)是否存在、密碼是否正確,若以上信息中有一項(xiàng)不正確,則會(huì)拒絕此次用戶的登錄操作,不能訪問服務(wù)器上有權(quán)限保護(hù)的資源,從而保護(hù)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息安全;其次域服務(wù)器中部署了 DNS 服務(wù),DNS 解析服務(wù)即是域名解析,是指將域名與IP 地址一一對(duì)應(yīng),保存網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)域名及其對(duì)應(yīng) IP 地址,并具備將域名轉(zhuǎn)換為IP 地址功能的服務(wù)器,其中每個(gè)域名僅對(duì)應(yīng)一個(gè) IP 地址,而 IP 地址不一定有域名。制造業(yè)控制層完成了數(shù)據(jù)的采集和傳送后,通過 Historian、PI、Oracle 等服務(wù)器,能源中心系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送至信息層,包括報(bào)表系統(tǒng)、Web 發(fā)布系統(tǒng)等。智能化電子令牌異構(gòu)控制系統(tǒng)的信號(hào)來源有兩種,第一種是通過物理硬地址連線,接入 EMS 系統(tǒng)的 AI 板卡。第二種是通過異構(gòu)傳送,使數(shù)據(jù)和生產(chǎn)系統(tǒng) PLC 進(jìn)行交換,信號(hào)采集如圖 2.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ControlLogix與第三方異構(gòu)控制系統(tǒng)的Modbus通信策略[J]. 高士臣,劉沛然. 工業(yè)計(jì)量. 2016(01)
[2]能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建設(shè)中數(shù)據(jù)安全問題的探討[J]. 朱永宏. 中國計(jì)量. 2013(12)
[3]能源數(shù)據(jù)綜合采集系統(tǒng)的研究[J]. 劉元明,劉志文,田偉. 工礦自動(dòng)化. 2012(05)
[4]國家城市能源計(jì)量中心(內(nèi)蒙古)能源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試完成[J]. 紀(jì)亮. 中國計(jì)量. 2011(11)
[5]基于鋼鐵企業(yè)能源特點(diǎn)及相互關(guān)系的能源管理信息系統(tǒng)的研究[J]. 蔣育翔,黃全福,洪小和. 冶金自動(dòng)化. 2011(02)
[6]OPC技術(shù)及其在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用[J]. 韓彥虎. 包鋼科技. 2009(S2)
[7]基于MODBUS協(xié)議的DCS系統(tǒng)通訊淺析[J]. 高佳. 太原大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[8]鋼鐵企業(yè)的能源系統(tǒng)集成[J]. 韓麗輝,蒼大強(qiáng). 冶金能源. 2008(05)
[9]加強(qiáng)能源計(jì)量管理 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[J]. 袁志明,趙振銳,曹文慶. 工業(yè)計(jì)量. 2006(S1)
[10]Modbus通訊協(xié)議在DCS與PLC通訊中的應(yīng)用[J]. 溫克強(qiáng). 石油化工自動(dòng)化. 2005(06)
博士論文
[1]基于節(jié)能目標(biāo)的鋼鐵企業(yè)能源集成管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 邱東.吉林大學(xué) 2009
碩士論文
[1]鋼鐵企業(yè)能源管理與數(shù)據(jù)校正系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 杜友武.中南大學(xué) 2010
本文編號(hào):3208799
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