第３７卷第１期
包鋼科技
２０１１年２月
包鋼能源計量資料採集系統應用
王桂海，韓彥虎，劉沛然
（內蒙古包鋼鋼聯股份****計量處，內蒙古包頭０１４０１０）
摘要：文章主要介紹了能源計量資料採集系統中ｐｌｃ資料採集系統的構架和資料計算方法，ｐｌｃ子站採集資料
與ｐｉｍｓ伺服器之間的資料傳輸方式以及資料統計與發布的實現方法。關鍵詞：能源計量採集系統；資料採集；ｐｌｃ；ｐｉｍｓ中圖分類號：ｔｐ２７４ ．２
文獻標識碼：ｂ
文章編號一ｏ３
***提出了「十一五」期間單位國內生產總據採集子站，下設共５４個採集點，由採集點ｐｌｃ完值能耗降低２０％左右，主要汙染物排放總量減少成資料採集與運算。通過已建成的物資量光纖網１０％的約束指標。按照國家的既定目標，包鋼實現絡，將資料傳輸到計量處內的資料監控中心進行集
節能減排目標面臨的形式十分嚴峻。此前，包鋼能中處理、儲存、顯示。同時，將供電廠的７１個變電所源計量仍採用人工收取儀表記錄紙，然後進行人工共計１２１５塊電能表也接人能源計量系統，並將處
統計等原始方式，計算方法落後，誤差大，時問上也理過的資料通過公司ｏａ系統採用ｂ／ｓ方式進行實存在嚴重滯後，與公司日新月異的發展現狀極不適時發布，從而實現能源計量資料採集自動化、傳輸網應，已經嚴重地制約著公司能源管理水平的提公升。絡化、結算電子化，同時為公司ｅｒｐ專案實施提供
文章介紹了能夠實時採集、處理、發布資料的能源計
基礎資料。
量資料採集系統，我們認為此舉是實現包鋼能源管理精細化的基礎。
２ 系統簡介
ｌ能源計量資料採集設計思路
２．１能源計量資料採集ｐｌｃ
資料採集子站內的每乙個ｐｌｃ是網路中最底包鋼公司現有水、風、汽等能源計量裝置層的運算單元，其採集構架如圖１所示。ｐｌｃ的採６７９套，分布相對比較分散。本系統建立了２４個數
集頻率和計算法直接決定了能源計量資料的實時陛
收稿日期
作者簡介：王桂海（１９６６一），男，內蒙古喀喇沁旗人，碩士，高階工程師，現任包鋼計量管理處副處長。
５６包鋼科技第３７卷
和準確性，因此ｐｌｃ的程式開發至關重要…。首
自動將這些數值按定週期存人實時資料庫，並且自、動生成小時報表、**表和月報表，還可以供維檢人員調閱乙個月內的歷史趨勢。當資料採集子站上層
先，統計出所有儀表的訊號型別，按演算法不同進行分類，針對每種不同的演算法開發相應的應用程式作為子程式。在軟體設計中，採用主程式呼叫子程式方式完成執行，程式結構十分清晰且易於維護。在每套流量計算程式中都為上位機監控程式留出了介面，上位機通過程式介面將量程和設計引數寫入ｐｌｃ，既便於調整，也方便查詢。
同時，ｐｌｃ也可以
網路出現故障時，資料中 ５，１１￣務器則不能從ｐｌｃ中讀取資料，但系統仍以資料採集子站為單位正常執行。在故障修復後，資料採集子站的計算機可以為
資料中心伺服器自動補齊故障期間缺失的資料。遇儀表檢修時，維檢人員可以通過資料子站監控計算
擬集生字無
量能產量筆向上位機傳送報警資訊。ｐｌｃ計算累計流量是以秒機將資訊通知資料中心的伺服器，提示統計人員在流量為單位進行累計，實際上ｐｌｃ在１ｓ內可以執行多個掃瞄週期（最多可達幾十次），程式自動獲得每秒內掃瞄週期的個數（秒內掃瞄次數），對每個週期的瞬時流量求和，除以秒內掃瞄次數算出平均值
作為秒流量進行累計，這樣的演算法進一步提高了運算的準確度。
圖１ｐｌｃ資料採集構架
結合現場儀表的分布特點以及現場的工藝需求
將儀表的檢測訊號傳人無筆記錄儀，在無筆記錄儀中進行計算，然後可以將多個無筆記錄儀接人採集ｐｌｃ通訊匯流排上，ｐｌｃ以ｍｏｄｂｕｓ通訊方式直接讀取無筆記錄儀的計算結果。此外，在採集ｐｌｃ上配置了ｒｓ４８５匯流排通訊板卡 。ｐｌｃ與儀表之間通過兩芯的ｒｓ４８５電纜實現資料採集不僅降低了電纜
的敷設量，而且也對匯流排型儀表的應用做了嘗試。
對於無法敷設訊號電纜的儀表採用了無線資料傳輸方式，通過無線電台將訊號採人。２．２能源計量資料的傳輸
資料採集子站是能源計量網路的關鍵節點。資料採集子站配備了監控計算機和網管交換機，通過交換機的光纖介面接人物資量網路計量室。在監控
計算機中使用ｐｉｍｓ單機版軟體開發了上位機監控程式，為維護該區域的維檢室提供了監控平台。維
檢人員在計算機上可以檢視各介質的溫度瞬時值、壓力瞬時值、流量瞬時值和流量累計值。監控程式
控源沒控記資料分析時做出相應的處理，減少無效資料對量值
制介備製錄信質的信儀統計的影響。
號信控號通．
物資計量網路是能源計量網路系統建立的依號制訊
．１＂ｈ
】託。物資４ｔｎ網路採用了分層化的設計，分為核心
層、分布層、接人層。分層化的設計使網路容易公升級，公升級任意層次的網路不會對其它層次造成影響，無需改變整個環境。同時，通過將網路分成許多小單元，降低了網路的整體複雜性，使故障排除更容易，能隔離廣播風暴的傳播、防止路由迴圈等潛在的問題。
在詳細分析網路內傳輸的資料量後，為保證快速穩定地通訊，對物資計量網路接入層各計量室進行了裝置公升級，將各個子站接入交換機的前８個光口全部劃分到ｖｌａｎ裡，保證有足夠的富餘點接入。剩餘光口全部設定為埠匯聚。保證了光模組
的冗餘。支援外部２２０ ｖ交流電源供電。
２．３能源計量ｐｉｍｓ伺服器
資料中心的ｐｉｍｓ伺服器是能源計量網路系統的核心。ｐｉｍｓ伺服器直接從所有採集ｐｌｃ中獲取資料，螢幕顯示重新整理率達１次／ｓ。監控人員能監視
儀表實時資料、實時棒圖、儀表執行狀態等。對於公司原有的一套橫河ｃｓ１０００資料採集系統進行了二次開發，在沒有增加硬體裝置的基礎上，以ｏｐｃ方式將資料傳人資料中心ｐｉｍｓ伺服器，節約了開支，
降低了成本。ｐｉｍｓ伺服器採集所有儀表資料後，按
介質分類開發了蒸汽、氧氣、氮氣、高爐煤氣、焦爐煤氣等監控子系統，進一步還將開發各子系統工藝監控介面。為了保證ｏａ發布伺服器的安全，在異地搭建了監控平台，監控人員以ｉｅ瀏覽方式訪問ｐｉｍｓ伺服器，監視儀表執行狀態。２．４資料統計與發布
資料統計與發布是能源計量網路系統面向使用者的重要部分。資料採集系統構架如圖２所示。ｐｉｍｓ伺服器中的實時資料通過轉儲工具將導人到管理資料庫（ｏｒａｃｌｅ）中。由於實時資料庫轉儲的
第１期包鋼能源計量資料採集系統應用５７
資料資訊只是簡單的資料，滿足不了日後對資料的管理需求。為了讓實時資料庫與管理資料庫更好的銜接也為了更好的讓資料傳遞所需的資訊，為每個點賦予了乙個名稱然後通過名稱描述該點的各種資訊。這個名稱稱它為動力量編碼，可以很全面的描
器，把資料資訊完整的傳遞到管理資料庫中，實現操作ｏｒａｃｌｅ表前（即插人資料之前）對小時量進行淨累積量的計算，及**的自動彙總。為了全面直接的
輸出系統平衡表，在程式中採用了ｏｌｅ方式建立與ｅｘｃｅｌ連線。使系統平衡表以ｅｘｃｅｌ的方式輸出。這種輸出方式可以很好的與辦公自動化軟體結合。
同時使用者可以根據需要靈活的改變表的輸出格述該點的量的各種資訊。所用的轉儲工具儲存方式為插入方式，也就是說實時資料庫會定時的向管理資料庫中插入採集到的資料。程式設計時使用了觸發
式，從而增加了程式的實用性。
圖２資料採集系統構架
能源計量資料發布的實現分為能源計量資料包表方面的發布和能源計量資料實時的發布兩部分。３ 結束語
資料發布主要是根據使用者的分類不同頁面整體分為包鋼能源資料採集系統的建立改變了能源計量計量管理處使用者、動力五廠使用者、用能單位使用者的查
管理模式，消除了人工計算產生的誤差，為能源計量
詢。不同使用者主要分為**查詢和結算單查詢兩管理提供有效資料，有助於提高生產管理質量，實現
類。兩類中具體的又可接介質、用能單位、日期方式能源計量的精細化管理，為節能降耗工作提供資訊查詢。但是ｗｅｂ伺服器設立在公司ｏａ網中，而數
化管理手段，為企業積累了原始資料。
據伺服器群在動力量伺服器網段中，它們之間在網路上不屬於乙個位址段內的，所以不能直接進行通
信。完全依靠自主研發，運用軟體程式設計的方法解決參考文獻
了這一難題，節省硬體裝置的投資。實時資料的發王永華．現代電氣控制及ｐｌｃ應用技術［ｍ］．布主要是通過位址對映的方法，由ｐｉｍｓ伺服器進
北京：北京航空航天大學出版社，２００３．行ｗｅｂ發布，來實現公司各二級單位對動力量資料［２］魏克新，趙鋼．自動控制綜合應用［ｍ］．北
實時查詢功能，以便及時發現問題。
京：機械工業出版社．２００７．
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