一、概述
鋼鐵集團公司的動力介質主要包括高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣和混合煤氣等。使用單位遍及全公司，量大面廣。長期以來，動力量系統數據的計量一直采用常規的方法，即把介質的物理參數經變送器轉換成統一的電信號后，再由顯示記錄儀表加以顯示和記錄。數據管理部門把儀表記錄的數據曲線和累積數據收集起來進行統計、分析后形成數據報表提供給決策部門。因其數據量大，工作十分繁雜，再加上儀表的記錄誤差、數據統計和分析中的人為因素等等，原來動力量數據的管理工作已不適應現代化生產和企業管理對計量工作的要求。隨著企業信息化的不斷推進，對企業內部計量數據的采集和傳遞的要求越來越高。隨著計算機技術發展的日新月異，計算機技術在工業生產中的應用越來越廣泛，給數據管理的科學化和合理化指明了方向，用計算機管理來代替人工進行數據的統計和分析等數據管理工作已成為必然。
二、動力介質工藝概況
動力介質種類較多，工藝各不相同。
煤氣系統包括高爐煤氣、焦爐煤氣、轉爐煤氣和混合煤氣等。
高爐煤氣由煉鐵廠幾座高爐在煉鐵過程中產生，除煉鐵廠自身使用外，其余供給各廠，同時還有一定數量充入十萬立氣柜和五萬立氣柜。
焦爐煤氣由焦化廠幾座焦爐在煉焦過程中產生，除焦化廠自身使用外，主要供給各廠和市民使用，同時還要充入幾萬立和十幾萬立民用煤氣柜。
轉爐煤氣由煉鋼廠幾座轉爐在煉鋼過程中產生，轉爐煤氣一部分供煉鋼使用；一部分充入幾萬立轉爐煤氣柜；一部分并入高煤管道；一部分供給其它廠使用。
三、系統實現目標：
1、以計算機、網絡及軟件為手段建立燃氣廠穩定可靠、覆蓋所有有效區域的分布式生產實時數據管理系統，建立生產實時、歷史數據庫及其管理系統。
2、該分布式實時生產數據管理系統是一個開放式的、應用規模可自由伸縮的系統。
3、通過實時數據庫的壓縮功能使全部過程數據的歷史趨勢可以保存10年以上。
四、系統功能
動力介質數據采集管理系統在全公司計算機綜合信息管理系統中處于最底層。它負責將生產實時數據從生產裝置的自動控制系統中采集出來并將數據傳輸到調度室監控系統主機上，通過圖形畫面顯示輸出。該系統具有趨勢、報警、查詢等功能，使調度人員在調度室內了解全廠各分布區域的生產情況，進行調度管理，也為今后建立全公司綜合信息管理，實現無紙辦公和決策信息支持打下基礎。該系統將具備如下功能：
4.1數據采集功能
生產過程自動控制系統數據采集、計量數據采集等。動力的自動化設備有以下幾種：AB的PLC系統、OPTO22系統、歐陸系統、HONEYWELL公司的DCS 9100E等，力控工業控制組態軟件為監控平臺可以完成對實時過程數據進行采集。
4.2生產數據實時顯示、運算、存儲功能
(1)采用圖形界面，可根據用戶的需要創建總貌圖、流程圖、工框圖、趨勢曲線圖、儀表棒圖、報警畫面，實時顯示現場生產數據。各畫面之間可方便的進行切換。
(2)對現場數據進行運算處理，根據用戶的需要對現場原始生產數據進行統計計算，并通過各種形式實時顯示。
(3)現場生產數據的定時存儲，可根據用戶的需要每間隔一定時間對現場生產數據進行存儲。可保持十年以上的歷史數據和報警信息。
4.3查詢功能
形成歷史數據庫可方便的進行分類查詢
(1) 單元數據查詢
(2) 實時生產數據查詢、監測
(3) 各類歷史數據查詢
(4)生產實時趨勢、歷史趨勢查詢
4.4報表打印功能
可根據用戶的具體要求自動生成和打印各種報表，包括
(1) 生產日報
(2) 生產情況月報
以便數據管理部門或決策者分析能源使用情況，并提供數據管理決策的依據。并且報表格式、數據構成、采樣間隔等參數都可隨時更改。
4.5報警功能
具有聲音、圖象等多種報警手段，并提供歷史報警查詢。
五、技術關鍵
本動力數據采集管理系統關鍵在于采集管理軟件與硬件接口部分。力控監控平臺軟件與自動控制設備的連接分別說明如下：
1、AB PLC5的連接。現場由PLC和上位機組成，通過ＯＰＣ方式與ＰＬＣ通訊，形成力控數據庫并進行數據遠傳。
2、OPTO22、歐陸、HONEYWELL 9100E等設備的連接。由于系統較老進行通訊比較困難，可采用加裝配電盤方式，由智能模塊與現場變送器連接對實時數據進行采集。每套控制系統需增加一臺力控網關直接通過網關進行數據采集。
3、兩套OPTO22設備操作系統為DOS環境，今后升級將十分困難，升級為WINDOWS NT環境，力控５.0監控平臺。推薦使用此方式。
4、歐陸系統采用ＯＰＣ方式直接和力控相連。
5、ＳＩＥＭＥＮＳ的ＰＬＣ系統可以直接通過以太網直接通訊。
6、通訊接口單元從8套控制設備的上位機實時數據庫內接收數據，形成完整的現場生產數據庫。
7、數據接口單元為雙機熱備方式以保證數據采集的可靠性。兩個接口機器一主一備，當主機故障備機自動接替主機工作，對各個系統進行采集。
8、通訊接口單元和調度室三臺主機并入廠以太網，通過交換機實現與總公司ATM網的連接ＲＴＤＢ系統相連。
9、通訊接口單元和調度室三臺主機上運行力控平臺軟件。通訊接口單元作為數據采集系統的遠程數據庫SERVER，調度室三臺主機作為CLIENT對其進行訪問，實時顯示現場生產狀況，并實現調度系統與采集系統分離。
六．系統可擴展功能
6.1數據共享功能
生產裝置實時數據庫是生產實時信息系統的核心，力控®具有技術先進、功能齊全、性能穩定的特點。在實時數據庫的支持下，經授權的公司領導及管理人員能夠在個人工作站上實時查看裝置運行情況，可瀏覽動態實時工藝流程圖、歷史趨勢、實時趨勢、生產報表、裝置操作記錄等生產信息，變相對孤立的裝置為一個有機整體。
(1)Web Server
為使網絡上各工作站在使用標準瀏覽器時也能實時監視生產過程，實時數據庫必須具有Web Server功能。力控®的Web Server提供訪問裝置生產數據的一個公共入口．支持標準瀏覽器，如IE、Navigator等。通過Web Server，在瀏覽器上可查看所有裝置的動態流程圖，其效果如同各裝置中控室的操作站。另外Web Server提供安全機制，限制對過程控制的任何操作與修改，使現場的安全生產完全得到保證。
(2)通用大型關系數據庫接口
為了配合下一步實現生產過程自動化與管理系統、辦公自動化系統的有機連接，使管理層合理利用信息資源，把龐大的生產過程信息、企業內部管理信息、外部環境信息快速分類、統計、分析，為決策層的決策提供必要的依據，需要開發過程數據與關系數據庫的接口程序。實現此接口功能，就可以實現過程控制信息進入管理信息流的目標，進而實現把生產信息、原料消耗、過程產品產量、產品產量、能源消耗量、設備狀態等科學地分類，提供給管理層數據庫，從而減少人為干預，提高管理層數據庫的準確性。把管理層的生產作業調度指令、生產計劃、能耗指標等快速準確地反映到生產過程控制層。通用大型關系數據庫接口程序需要支持 ODBC協議標準、具有實時數據接口、歷史數據接口。
6.2遠程瀏覽功能
該分布式實時生產數據管理系統可構建基于internet、符合Browser/Server結構。可支持異地訪問、在用戶端通過普通瀏覽器就可以訪問。使決策者在任何地區、任何國家都可以訪問生產實時信息。
網絡拓撲示意圖如下所示。
網絡拓撲示意圖
