Автоматизированная система «Визуализация состояния

Автоматизированная система «Визуализация состояния доменных печей №
2,4,6,7,8,9,10 на WEB-мнемосхемах в доменном цехе и центральной диспетчерской
ОАО "ММК"»
1 Общая информация системы
1.1 Наименование информационной системы
Полное название - автоматизированная система «Визуализация состояния
доменных печей № 2,4,6,7,8,9,10 на WEB-мнемосхемах в доменном цехе и
центральной диспетчерской ОАО "ММК"».
Краткое название – MES ДЦ АС ВТП.
1.2 Назначение информационной системы
АС ВТП является составной частью MES доменного цеха, предназначена для
предоставления достоверной и своевременной информацией о работе агрегатов
технологическому персоналу доменного цеха.
Основная цель создания системы – отображение технологических параметров
работы агрегатов цеха в виде мнемосхем и графиков пользователям корпоративной
сети ОАО «ММК».
1.3 Функциональная схема
Функциональная схема информационной системы представлена на рисунке 1.
Схема отражает общую концепцию функционирования системы и обмена
информацией с другими информационными системами/ресурсами, действующими на
ОАО «ММК».
Смежные
системы
АРМ
пользователя
АРМ
пользователя
АРМ
администратора
ALDN_DC
ALDN_DP2
АСУ ТП
ДП №2
ALDN_DP6
АСУ ТП
ДП №4
ALDN_DP7
АСУ ТП
ДП №6
CDK-DB
S07-ALDNDP8
АСУ ТП
ДП №7
АСУ ТП
ДП №8
ALDN_DP9
АСУ ТП
ДП №9
ALDN_DP10
АСУ ТП
ДП №10
Рисунок 1
Система построена на основе трёхуровневой архитектуры «Клиент-сервер».
Значения технологических параметров передаются из АСУ ТП на сервер приложений,
где обрабатываются и сохраняются на сервере СУБД. Также сервер приложений
предоставляет в виде мнемосхем и графиков информацию конечным пользователя
посредством WEB-технологий. Клиентом является браузер конечного пользователя.
2 Техническая реализация системы
2.1 Описание клиентской части
Клиентом системы является любой компьютер, подключённый к корпоративной
системе, с установленным Adobe Flash Player.
2.2 Описание серверной части
Система состоит из 8 серверов: ALDN_DP2, ALDN_DP6, ALDN_DP7, S07-ALDNDP8, ALDN_DP9, ALDN_DP10, ALDN_DC, CDK-DB
Таблица 1
Аппаратная
конфигурация
Программная
конфигурация
Функции
сервера
ALDN_DP2 – Сервер базы данных, сервер приложений
HP Proliant DL 370 G6, 2 CPU Intel Xeon X5550 2,66 Ггц
ОЗУ 12 Гб, HDD SCSI 136.7 GB
ОС: Microsoft Windows Server 2008 Standard Edition x64 SP2
СУБД: Microsoft SQL Server 2008 Standard Edition SP1 x64
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
доменной печи №2.
Таблица 2
Аппаратная
конфигурация
Программная
конфигурация
Функции
сервера
ALDN_DP6 – Сервер базы данных, сервер приложений
HP Proliant DL 360p, 1 CPU Intel Xeon E5-2640 2,5 Ггц
ОЗУ 16 Гб, HDD SCSI 931.46 GB
ОС: Microsoft Windows Server 2008 R2 Standard Edition x64 SP1
СУБД: Microsoft SQL Server 2008 R2 Standard Edition x64
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
доменной печи №6.
Таблица 3
Аппаратная
конфигурация
Программная
конфигурация
Функции
сервера
ALDN_DP7 – Сервер базы данных, сервер приложений
HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц
ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 273.40 GB
ОС: Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition x64 SP2
СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x64
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
доменной печи №7.
Таблица 4
S07-ALDN-DP8 – Сервер базы данных, сервер приложений
Аппаратная
Виртуальный сервер, 2 CPU, ОЗУ 16 Гб, HDD 300 GB
конфигурация
Программная
ОС: Windows Server 2012 R2 Standard x64 Edition
конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2014 Standard Edition x64
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Функции
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
сервера
доменной печи №8.
Таблица 5
ALDN_DP9 – Сервер базы данных, сервер приложений
Аппаратная
HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц
конфигурация ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 273.40 GB
Программная
ОС: Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition x64 SP2
конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x64
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Функции
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
сервера
доменной печи №9.
Таблица 6
ALDN_DP10 – Сервер базы данных, сервер приложений
Аппаратная
HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц
конфигурация ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 136.70 GB
Программная
ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2
конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x86
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Функции
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
сервера
доменной печи №10.
Таблица 7
ALDN_DC – Сервер базы данных, сервер приложений, WEB-сервер
Аппаратная
HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц
конфигурация ОЗУ 4 Гб, 3 HDD SCSI 273.40 GB
Программная
ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2
конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2000 Enterprise Edition x86
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс»
Функции
Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы
сервера
доменной печи №4. WEB-сервер мнемосхем работы доменного цеха.
Таблица 8
CDK-DB – Сервер базы данных, локальный сервер обмена ПК «ПАРАДИГМА»
Аппаратная
1 CPU Intel Xeon 1,8 Ггц
конфигурация ОЗУ 2 Гб, 3 HDD SCSI 17.12 GB
Программная
ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2
конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005
Функции
Хранение параметров конфигурации системы
сервера
Обновления системного и прикладного программного обеспечения проводятся
по мере необходимости. Обновления операционных систем Windows происходят через
корпоративную систему обновлений Windows ежесуточно.
3 Программная реализация системы
3.1 Программный комплекс «ПАРАДИГМА»
3.1.1 Назначение комплекса
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» предназначен для объединения
локальных АСУ ТП предприятия в единую систему сбора, хранения, обработки и
передачи данных, обеспечивающую единый источник для доступа ко всей
технологической информации и позволяющую интегрировать эту информацию с
системами последующей обработки данных (MES, ERP).
3.1.2 Состав комплекса
Программный комплекс «ПАРАДИГМА» состоит из двух частей – серверной и
клиентской. Серверная часть выполняет функции сбора данных с нижнего уровня, их
предварительную обработку и хранение, последующую их передачу в MES и/или
отображение на автоматизированные рабочие места пользователей.
В серверную часть «ПАРАДИГМА» входят следующие программные модули:
 локальный сервер обмена (база данных);
 подсистема «ПОДИУМ» в составе:
 модуль обработки тегов и агрегирования;
 модуль потокового сервиса репликации;
 модуль обработки событий;
 модуль оперативного сопряжения тегов («МОСТ»);
 модуль буферизации оперативных данных;
 подсистема «ПИЛОТ» в составе:
 модуль извлечения и локального отображения тегов;
 модуль графической визуализации представления.
Клиентская часть «ПАРАДИГМА» состоит из модуля процедурного обмена
с внешними системами («ФАРАОН»). В клиентской части осуществляется работа
администратора системы – настройка системы, ввод тегов, мониторинг текущих
значений тегов и т.д.
3.1.3 Архитектура комплекса
Локальный сервер обмена (база данных) – представляет собой
реляционную базу данных MS SQL, позволяющую сохранять данные системы.
Наполнение базы данных осуществляется с помощью модуля процедурного обмена с
внешними системами.
Модуль обработки тегов и агрегирования – модуль, передающий через
соответствующий «МОСТ» данные:
1) из системы-источника в модуль буферизации оперативных данных;
2) из модуля буферизации оперативных данных в систему-приёмник.
Модуль потокового сервиса репликации – модуль для накопления
архивных данных.
Модуль обработки событий – модуль для накопления и обработки
событийных данных.
Модуль оперативного сопряжения тегов («МОСТ»)
– модуль
взаимодействия со следующими стандартными источниками данных: OPC-сервера
(МОСТ OPC DA); реляционные базы данных (МОСТ OLE DB).
Модуль буферизации оперативных данных – область оперативной памяти,
в которой хранятся текущие значения тегов, используемых в системе.
Модуль извлечения и локального отображения тегов – передаёт текущие
и архивные значения тегов, а также событийные данные на автоматизированные
рабочие места пользователей.
Модуль графической визуализации и представления – программные
компоненты, обеспечивающие работу flash-мнемосхем на стороне сервера.
Модуль процедурного обмена с внешними системами («ФАРАОН») –
модуль ввода данных, настройки параметров работы различных частей комплекса,
мониторинга текущих значений тегов.
Рисунок 2
3.1.4 Основные функции
«ПАРАДИГМА» обеспечивает полную базовую функциональность для решения
интеграционных задач сбора, хранения, обработки, отображения и передачи данных:
1) Сбор данных с различных источников (PLC, OPC-сервера, реляционные базы
данных (Oracle, MS SQL и др.))
2) Преобразование данных в единый формат, ввод дерева и параметров тегов
системы (тип, вид, единица измерения, диапазоны и т.д.)
3) Наличие исторической базы данных.
4) Наличие базы данных реального времени.
5) Математико-алгоритмическая
обработка
данных
для
решения
пользовательских задач.
6) Регистрация событий и аварийных состояний.
7) Диагностика связи со своими источниками данных и качества сигналов.
8) Передача данных в другие системы (АСУ ТП, MES).
9) Удалённый доступ через WEB-интерфейс.
10) Отображение данных на экран пользователей в удобной форме (цифровой,
графической).
3.2 Flash-мнемосхемы
Основным интерфейсом взаимодействия с конечным пользователем являются
мнемосхемы, реализованные посредством платформы Adobe Flash. Мнемосхема
состоит из активных полей, отображаемых в виде текстовых полей или цветовых
индикаторов. Каждое поле имеет привязку к определённому серверному тегу ПК
«ПАРАДИГМА» и изменяется в соответствии с изменяющимся значением тега. При
нажатии на поле отображается окно исторических данных с возможностью выбора
периода просмотра.
3.2.1 Мнемосхема доменных печей
Мнемосхема доменных печей состоит из 9 вкладок:
1. доменная печь № 2;
2. доменная печь № 4;
3. доменная печь № 6;
3.1. ДП6;
3.2. Энергетика;
3.3. ПНС;
3.4. СО;
3.5. Шихтоподача;
3.6. ВЧ
3.7. Аспирация;
3.8. Вибро
3.8.1. ВК;
3.8.2. Диагностика;
3.8.3. Отчёт;
3.8.4. Редуктор;
4. доменная печь № 7;
5. доменная печь № 8;
5.1. ДП8;
5.2. ВЧ;
5.3. Вибро;
5.3.1. Виброконтроль;
5.3.2. Отчёт 1;
5.3.3. Отчёт 2;
5.3.4. Отчёт 3;
5.3.5. Диагностика 1;
5.3.6. Диагностика 2;
5.3.7. Диагностика 3;
5.4. Мониторинг;
6. доменная печь № 9;
7. доменная печь № 10;
8. доменный цех (сводная);
9. бункера доменных печей №№ 2, 9, 10.