SIS系统调试及运用体会

作者：徐　豪　

摘要：SIS系统是电厂信息治理系统的重要组成部门，本文对长兴发电有限责任公司SIS系统的调试及运用进行了总结，以供年夜家参考。
要害词：SIS调试运用经验
SIS(SupervisionInformationSystem)系统，即厂级监控信息系统，是一个电厂生产进程信息治理系统，用以确保电厂机组装备的平安、高效运行。它是一个相对自力的系统，与各类生产控制系统直接进行数据通讯，从这些生产控制系统中提取实时数据，来完成电厂生产进程信息治理所需的各类功能。我厂SIS系统采用的是德国ABB公司的OPTIMAX系统，OPTIMAX的焦点是PLANTCONNECT实时数据库，依托实时数据库，开发了许多运用。我厂凭据的现实情况，采办了35000点的实时数据库、厂级性能计较模块及事务治理模块。2002年11月18日硬件装备到达现场并起头安装、调试，整个进程用时快要一年。本人全程加入了SIS系统的安装调试，现负责整个SIS系统的维护、运用及后续开发工作。所以下面我将主要从SIS系统网络、PLANTCONNECT实时数据库及运用、厂级性能计较模块及运用、事务治理模块及运用四方面论述我小我在调试及运用中的体味。
一SIS系统网络
1网络简介
我厂SIS系统采用100Mbps的以太网作为数据传输的媒体，主干网的通讯介和下层控制系统到主干网的毗连采用铠装光缆，各功能站和网络的毗连采用双绞线。其中焦点交换机采用具有第三层路由交换功能的CISCO4003，冗余设置装备摆设，并门设置装备摆设数据收集交换机（CISCO2950）两台，各接口机收集的数据经收集交换机后，经由过程光纤传至焦点交换机，再到数据库服务器，所有的历史数据贮存于磁盘阵列。
2经验与体味
（1）硬件装备设置装备摆设一定要超前：经一年多的运行和维护，我感到整个网络系统具有较高的冗余度、平安性，数据流处于较低的水平，设计基本合理，但硬件设置装备摆设上的也泛起了一些问题。首先，数据库服务器设置装备摆设太低。数据库服务器采用COMPAQ的DL580，设置装备摆设为XEON700MHZ的单CPU，1G内存，二台作集群，互为热备。当所有运用都投进后，CPU负荷经常跨越60，且经常到达100。后我们把两台数据库服务器均升级成双CPU，现在CPU负荷均能维持在60以下。随着我厂二期工程两台300MW机组和一期脱硫工程的开工，又有年夜的数据要接进SIS系统，各类新模块又要加进，现有的两台数据库服务器肯定不能胜任，必需采办两台更高性能的服务器。现我们各功能站采用商用PC机，从我们使用经验来看，为保证靠得住及较高的性能，少应采用工作站级此外机械。其次，备份服务器设置不合理。我厂数据库服务器集群中的备用服务器兼做备份服务器，经由过程SCSI线与COMPAQ的TL891带库相连，备份软件采用VERTAS。当主服务器发生故障，备用服务器自动顶上，将承当主服务器的工作，这就意味着这时候数据库服务和备份工作同时起在备用服务器上。我做过测试，在这类情况下，CPU负荷连结在100，也就使系统工作不正常。后我们又采办了一台服务器做备份服务器。再次，硬件装备安插设计不合理。我们有一个42U的机柜，柜内装了DL580服务器二台，RA4100磁盘阵列一台，TL891带库一台，CISCO4003交换机二台，CISCO515E防火墙一台，光纤通道交换机二台，致使机柜很挤，而且还可能由于散热欠好影响装备寿命，各类线又很多，极难整理。由于此柜安插在12.6m层的SIS机房中，机房原本较小，且各装备均已就位，要想增加机柜很是坚苦。所觉得保证系统秀的扩大性、靠得住性，且不能由于硬件的缘由而影响软件的使用，硬件装备设置装备摆设一定要超前。
（2）平安性相当重要：我认为平安性主要牵扯到两方面。首先，是SIS网络及与之相连的生产控制系统的平安。由于SIS系统与DCS(INFI90)是经由过程环路上的卡件相连的，相对仍是平安的，但与各辅助系统是直接与它的操作员站相连的，现在互联网是黑客疯狂，病毒泛滥，万一SIS系统遭遇意外，可能会殃及辅助系统，影响生产。故应制定严酷的平安防护策略，避免恶性事务发生。其次，是数据的平安。为保证数据的平安，我们主要接纳了两条措施，首先磁盘阵列中的磁盘做成RAID5,并门留一块磁盘做后备（HOTSPARE），这样即使磁盘阵列中的十块磁盘坏了两块，也不会造成数据丢失；其次，用磁带库对数据进行天天备份，这样即使整个系统解体，我也能把尽年夜大都的数据恢复出来。
二PLANTCONNECT实时数据库及运用
1数据库简介
我厂采办了35000点的PLANTCONNECT实时数据库。按设计，划分取#1机、#2机DCS、水、煤、灰、网控、*气接连监测装配的实时数据。
数据库采用尺度的SERVER/CLIENT形式，其治理功能包括了数据分类、存储、压缩、输出，远程诊断等方面。每一个变都有静态与动态数据部门，静态部门描写变的性、类型及使用者对变的划定，动态部门是变的取值。数据存储方式是采用异常存储的方式，当变的变化跨越死区时，数据才被以数值方式记实，用这样的方式可以节省年夜内存空间，这也是实时数据库与关系数据库很年夜的区分。每一个变都可设置死区、上限、下限、上升速度、下降速度、糊口生涯期。按设计的原则，我们总共建点约17000个，每一个变死区一般设为0.1,经过一年的运行,存储约65G。
经过具体的实施，我们感到PLANTCONNECT实时数据库与各系统的数据通讯仍是比力利便的。数据库自带多种接口方式，我们划分采用了其中INFI90SCANNER、OPCSCANNER、ASCⅡSCANNER、VSDSCANNER四种接口，解决了所有的数据通讯。对一些较非凡的系统，可以用系统提供的接口模板自行编写接口。我厂的DCS采用ABB的INFI90，与DCS采用ICI-SEMAPI-INFI90SCANNER接口方式，ICI卡件组收集DCS环路上的破例陈述，SEMAPI会见ICI03上的数据点表，收集进程数据，INFI90SCANNER接口驱动软件挪用SEMAPI函数并将数据送进实时数据库中。与水、煤、灰的通讯采用OPCSCANNER接口，OPCSCANNER作为OPCCLIENT与OPCSERVER经由过程OPC协议通讯，收集的数据送进实时数据库中。与网控和CEM通讯采用了ASCⅡSCANNER接口，这类接口需数据源方按要求编传输接口，它的作用是定期（一般选2秒）取实时数据，按指定的花式存在一个文本文件中，并把文件放在指定的位置，ACSⅡSCANNER接口就能把实时数据取上来，存于数据库，这类接口设置装备摆设利便，但实时性较差。VSDSCANNER接口门处置虚拟标签，主要是性能计较算出的所使用的标签。由于所有的接口都只被动的接收数据，完全是单向的，所以不会影响进程控制系统的运行，平安性较好。
2数据库功能及运用
PLANTCONNECT实时数据库带有三年夜功能：报表、趋向线、进程画面，均比力实用。
（1）报表及运用：报表是依托EXCEL开发的，哄骗数据库的API函数，编制了年夜用户自界说函数，而这些函数所实现的功能，就是我们电厂日常所需要的各类统计功能。使用者经由过程EXCEL中壮大的函数功能、数据库提供的年夜自界说函数和VBA编程接口，几近可以做任何要求的报表。再经由过程Schedule功能，来实现定期自动生成报表，而不需要任何工钱干涉干与。哄骗报表功能，我们现在开发了三部门报表，部门是运行参数记实，并用它来取代原运行人员抄写，增加了记实的准确性，减轻了运行人员的工作强度，使他们集中精神监盘。第二部门是运行小指标竞赛报表，对主汽、再热汽温度等按班计较平均值、累积时间，并只对合适条件的数据进行统计，例如可把有功≤200MW或该温度＞547℃时的数值剔除。第三部门是技术监视类报表，现已开发了机组超温超压统计月报表、热工自动投用率统计月报表，增加了统计数据的准确性，减轻监视人员的工作强度。
（2）趋向线及运用：趋向线功能使用很是简单，只要把标签从旌旗灯号阅读器（signalexplore）中拖拉至趋向画面即可，还可以选择任什么时候段，且刷新很快，模拟1秒钟一次(但其实不能认为模拟的采样频率为1秒钟，模拟和开关，都是来自破例陈述，只要DCS环路上有破例陈述发生，且与上一次数据比力，变化跨越了设置的死区，数据就会被收集进数据库)；开关发生变化的时间能到达毫秒级。我们用趋向线功能看一些参数的历史变化趋向，由于数据具有秀的实时性，所有更主要的是被用来进行异常情况分析。我厂曾发生一次跳机，后哄骗趋向线功能对火检旌旗灯号进行分析，一下就找到了缘由，因而经由过程火检系统整改来避免此类情况的再次发生。
（3）进程画面及运用：进程画面能反映实时的生产流程，按自己关注的角度来组态各自的进程画面，且还能看到各辅助系统的实时画面，是DCS操作员站画面的有用弥补。我厂集控上看不到煤仓煤位，要想知道煤仓煤位，必需打电话到煤控往问，现可经由过程SIS进程画面实时地监视煤仓煤位，给运行人员操作带来利便，同时可年夜年夜减轻仪控人员为集控增加旌旗灯号而带来的庞大工作。
3经验与体味
（1）数据的实时性是要害：要想哄骗这些数据进行事故追思，数据必需是实时的。多是统一个公司产物的缘由，在使用中我感到PLANTCONNECT与INFI90的接口INFI90SCANNER非凡好，实时性有保证，这是由数据传输的机理决议的，由于模拟和开关均来自DCS环路上的破例陈述。要保证数据的实时性，这不仅取决于SIS侧，更主要是由DCS发数据的方式决议的。若有的DCS采用UDP方式发数据，这样就没有实时性可言，也就下降了数据的用处。
（2）数据库与接口的稳定性很是重要：若数据库或接口经常泛起异常，那末不仅会破坏数据的完整性，而且会影响基于数据库上的各类运用。我厂SIS系统投用至今，不管数据库仍是接口，都未由于SIS侧的缘由而发生过通讯中断。
（3）重要数据的完整性也很重要：数据的完整性包括两个方面。首先，经由过程现有的接口能否把数据源中的数据完整、利便的掏出。我厂中，经由过程SIS与DCS的接口能把所有DCS中的数据都能取到，而且很是利便。例如对DCS的STATION(自动调理)功能块，只要用一个破例陈述号，就能掏出下面18个项（ITEM）的数据，也能够凭据需要只取其中的某些值。其次，是否把重要数据源的数据都采到SIS中来了。我厂DEH中的数据一小部门送进DCS，SIS中DEH的数据就从DCS中获得，而不设门接口，而DEH的数据对分析问题长短常有用的，所以应当与DEH设门接口。
三厂级性能计较模块及运用
1性能计较简介
ABB提供的性能计较很是有特点，比以往我所接触的都要好。首先，厂级性能计较模块与实时数据库是一个有机整体，安装后不需设置装备摆设与实时数据库数据交换数据的接口，而且运算后的成效用VSD标签的形式存在实时数据库中，很是利便。其次，运算速度快，组态工作依托EXCEL作为组态界面，把各类计较模块插进EXCEL工作表中，经由过程Schedule来控制运算。但运算不是在EXCEL中进行的，而是靠CalcServer这个后台服务来进行的，速度很快。当CalcServer这个后台服务启动后，EXCEL可以关失落，但运算还在正常进行。我厂性能计较组态工作由我自力完成，每台机组我组态了13个工作表，包括风机运算，加热器和除氧器公用数据运算，加热器和除氧器运算，汽动给水泵组运算，流运算，汽锅公用数据运算，汽锅运算，汽轮机运算，凝汽器运算，设计值运算，汽轮机类批改运算，汽轮机第二类批改运算，耗差分析。我设置每5分钟计较一次，变取5分钟内的平均值。现实计较一个轮回的时间不跨越三分钟。再次，二次开发能力强。ABB门提供了一个供性能计较二次开发的模板，我们可以用C语言来编程，在编程中，可直接挪用系统提供的如蒸汽焓、熵、比热等表征物资基赋性的函数，而且这些函数笼盖面很是广，很是全，哄骗这个接口我可以做我想要做的所有计较。
虽然ABB提供的性能计较很是好，但其实不能认为只要靠ABB提供的计较模块就能完成任何你想进行的计较。ABB提供了许多计较模块（module），包括汽锅正反平衡计较、汽机效率计较、各类辅机计较等，这些模块的算法同传统的没有多年夜区分，但由于下面三方面的缘由，我编了快要30个模块。首先，为了调试利便，ABB提供的模块设置许多毛病提醒，毛病的判定依据原始输进、中心计较、终计较的合理性，但有些判定不合理。例如再热器计较模块，当再热器减温水为0时，法式报错，提醒再热器减温水不能为0，该模块停算，致使后面许多泛起毛病状态。而再热器减温水为0是要求到达的运行状态，此类模块只能重编。其次，有些我们所需的运算，例如耗差分析，也必需自己编。再次，为增加计较周密性及简化组态，必需自己编一些模块，例如机电功率计较，由于当机电停用时，DCS送上来的电流值一般不为0，因而自编模块，在中心加判定。
对计较成效我们运用相对的概念来看待。由于性能计较所用的测点都是运行测点，且在一些年夜截面处只有一个测点，如排*温度测点、空预器进、出口氧测点等，对一些较着有较年夜误差的测点，我们进行了标定，但其实不能保证所有的测点有较高的精度，所以其精度没法与性能考核实验相比。为检验计较的准确性，我们在机组进行考核实验和轮回效率实验时，将性能计较成效与考核实验成效进行比对，计较成效均能确保在理论范围内，且变化趋向也是准确的。
在我厂性能计较的成效不单为节能监视和统计部门提供各类经济指标的计较成效，而且为运行人员化运行提供了依据，从而能提高机组运行的经济性
2经验与体味
（1）性能计较的实施：ABB性能计较模块使用的是运行测点，凭据我们的经验，其实不是只用现有的运行测点即可进行所有的计较。例如汽锅反平衡计较模块，需用到空预器出口氧，而现场没有，若以固定只值运算，则无任何意义，因而我们加装了空预器出口氧测点，另外如辅汽流等几个对性能有影响的测点也没有，现场条件又不答理添加，这就很是被动。对一些新建电厂，我认为在工程设计阶段，就应肯定要计较的那些，然后再凭据所要用到的原始值来肯定响应测点，在测点安插时把性能计较所需的测点也斟酌进往。而我现在只能凭据现有的测点，来看那些能算就算那些，有些本末颠倒。另外性能计较是需在运用中不竭完善，应由人负责对它进行维护。
（2）尽削减固定输进：我厂具有飞灰含碳接连监测装配、*气接连监测装配，但对煤没有在线监测装配，现以固定值输进，并凭据煤化验陈述对它进行修改，但化验的成效永远是落后的，当煤变化较年夜时，计较成效会带来一定的误差。所以应尽对重要参数实现在线监测，并做好各类接连监测装配的维护工作。
（3）认真看待机组的实验：在耗差分析等计较中，要用到机组的性能考核实验及轮回效率实验的数据。所以对这些实验应精心组织与实施。
（4）运行测点的维护很是重要：性能计较模块使用的是运行测点，这些测点是整个计较的根蒂根基。应协同热工维护好测点。
四事务治理模块及运用
1事务治理的简介
我们所收集的事务由两部门组成，一部门是DCS发生的事务信息，如报警、跳闸、SOE等信息，也就是原DCS侧打印机输出的事务。另外一部门是实时数据库发生的事务，数据库中每一个模拟标签的属性中都有上限、下限、上升速度、下降速度报警值可设置，只要超标，就发生一条事务，保留下来。
在硬件上设置了一台事务服务器，插一块多串口卡，经由过程串口线与每台操作员站相连，DCS发生的事务就是这样进事务服务器；另外事务服务器与SIS网络相连，数据库发生的事务经由过程网络进事务服务器。
软件上在事务服务器上装SQLSERVER数据库、事务治理服务器端软件、接口端软件，在数据库各接口机处也装接口端软件，在SIS各客户机上装客户端软件。经由过程事务治理软件把每条事务按字段分化，以记实的形式存于SQLSERVER数据库中，这样就能够经由过程事务治理客户端软件查看肆意时段、合适我们界说条件的事务，并能对该些事务用棒状图进行分析，看看中哪一个时段发生的事务多，对特定的时段哪种事务发生的多，以分析DCS侧的情况，并改良操作。事务还能输出到EXCEL中。原来DCS侧发生的事务靠打印机打印存档，晦气于查找和分析，而且一旦事务年夜或打印机卡纸，打印进程就会在操作员站上聚积，造成操作员站死机。现我们把DCS侧打印机全数取消，事务全数存于事务服务器中，并哄骗原SIS系统中的带库备份回档，为DCS侧减轻了压力。
运用后，我们觉得事务治理模块很是实用，而且很平安，由于只是从操作员站被动地接受事务，而操作员站从向打印机输失事件转为向事务治理服务器输失事件，占用的资本削减，速度加速。投运到现在，履历了各类极端情况，还没泛起过事务在操作员站发生聚积。我作过实验，把事务治理服务器关失落，操作员站就不再向串口授输数据，所以也不会引发操作员站死机；另外，由于事务治理服务器与操作员站是用串口线毗连的，万一事务治理服务器感染了病毒，也不会影响操作员站，所所以相当平安的。
我们哄骗这些事务，一方面，可以利便地对运行人员的操作进行分析，对事故状态进行追思；另外一方面，我们哄骗实时数据库发生的事务，为金属监视、化学监视等人员提供依据。
2经验与体味
事务治理应当到达的方针是事务记实完整而不重复，事务的花式应统一，事务的内容应简单了然，使用缩写要统一规范，让人员能看大白。这就要求在事务的泉源DCS侧把好关，在DCS组态时对事务部门按上述要求进行，我们现在就存在这方面的不足，现正会同仪控人员慢慢修改。
五总结
经过这一年多的工作，我感到SIS系统在提高电厂经济性平安性方面确实有很是重要的作用，SIS系统的开发运用将成为从此电厂的一项重要工作。但要建好并用好SIS系统不是一件简单的工作，只有做到向导重视、人负责、周全设计、认真实施、精心维护、注重开发，才能收到好的效果。
SIS是个边缘，牵扯到热动、仪控、计较机及网络等，我从事这项工作只有一年多，以上所提到的肯定有许多毛病，希看年夜家批评。