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當(dāng)前各個(gè)火電廠為了能夠響應(yīng)電網(wǎng)的負(fù)荷要求，適應(yīng)“競價(jià)上網(wǎng)”的運(yùn)行模式。實(shí)現(xiàn)電站發(fā)電機(jī)組爐、機(jī)、發(fā)-變組、廠用電以及電氣公用系統(tǒng)統(tǒng)一監(jiān)控與管理。紛紛在原來DCS的基礎(chǔ)上建立全廠實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）。實(shí)現(xiàn)全廠實(shí)時(shí)、高效、安全管理，綜合全廠發(fā)電設(shè)備的信息，從廠級管理的高度對電廠的各個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、分析、判斷、決策，實(shí)現(xiàn)全廠智能化管理，以求得到最佳的經(jīng)濟(jì)效益及降低成本。
那么從DCS里采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就成為構(gòu)建SIS的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。新華DCS做火電廠自動(dòng)控制起家，在國內(nèi)外擁有眾多的用戶。新華DCS對外提供OPC、MODBUS等通用接口，紫金橋軟件可以很輕松地從這些接口上采集到DCS實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。但本文介紹了紫金橋軟件使用另外一種方式，既UDP方式從新華DCS上采集實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
二、系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫是開發(fā)SIS系統(tǒng)、MIS等系統(tǒng)的支撐軟件。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫具有大容量和先進(jìn)的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫為企業(yè)的生產(chǎn)管理和調(diào)度、數(shù)據(jù)分析、決策支持及遠(yuǎn)程在線瀏覽提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)和多種數(shù)據(jù)管理功能，已經(jīng)成為企業(yè)信息化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺。
1、新華UDP方式介紹
新華DCS本身有使用UDP向MIS網(wǎng)廣播的通訊規(guī)約。基本約定如下述：
DCS使用Asdpu.exe通用GTW程序，基于WIndows Socket，使用TCP/IP協(xié)議的UDP包，向MIS網(wǎng)以定義的周期廣播實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。Asdpu運(yùn)行于DCS的MMI節(jié)點(diǎn)上，通過網(wǎng)卡與MIS網(wǎng)相連。對于DCS系統(tǒng)，它是一個(gè)GTW節(jié)點(diǎn)，基于WIndows Socket，使用TCP/IP協(xié)議的UDP包，由指定的端口向MIS網(wǎng)以定義的周期發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警數(shù)據(jù)。發(fā)送方式可以是廣播方式也可以是點(diǎn)對點(diǎn)方式。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有模擬點(diǎn)和開關(guān)點(diǎn)二種。它們用各自的全局序號(即GID)表示，序號由DCS端和MIS端預(yù)先約定。
2、數(shù)采系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置
紫金橋軟件針對新華DCS UDP方式單獨(dú)開發(fā)了接收數(shù)據(jù)的程序，采用被動(dòng)監(jiān)聽端口和接受數(shù)據(jù)的方式采集數(shù)據(jù)，這樣就不會向DCS系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送任何數(shù)據(jù)，從而避免MIS網(wǎng)內(nèi)人為因素或計(jì)算機(jī)病毒對新華DCS系統(tǒng)的影響。
首先在新華DCS一側(cè)信息網(wǎng)MMI站和MIS網(wǎng)接口計(jì)算機(jī)之間加上網(wǎng)閘，只允許新華DCS數(shù)據(jù)單向傳輸給接口計(jì)算機(jī)；然后在MMI站上配置Asdpu.exe程序，使其以UDP方式周期向MIS網(wǎng)廣播所需的數(shù)據(jù)報(bào)文。在接口計(jì)算機(jī)上安裝紫金橋UDP數(shù)據(jù)接收程序來被動(dòng)接收新華DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)啟動(dòng)本地紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫；本地紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫 OPC Server即可對MIS網(wǎng)網(wǎng)內(nèi)其他應(yīng)用系統(tǒng)提供新華DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。紫金橋軟件也可以把監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)通過WEB Server發(fā)布到以太網(wǎng)上，有權(quán)限的人員可以瀏覽這些畫面并使用這些數(shù)據(jù)。如圖1所示
圖1 紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫平臺
三、紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫
1、紫金橋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫技術(shù)特點(diǎn)
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫是國家“九五”攻關(guān)項(xiàng)目和兩期國家863計(jì)劃的結(jié)晶。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫可以進(jìn)行實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的壓縮存貯管理、內(nèi)置功能組件進(jìn)行數(shù)據(jù)加工處理、通過流程圖、報(bào)表等顯示數(shù)據(jù)并可以和關(guān)系數(shù)據(jù)庫無縫集成，提供各種開放接口，方便使用人員二次開發(fā)。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在工廠的生產(chǎn)系統(tǒng)信息化方面相對關(guān)系數(shù)據(jù)庫有很大的比較優(yōu)勢，因?yàn)槠溟_發(fā)設(shè)計(jì)目標(biāo)是面向工廠的過程信息化，針對實(shí)時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)做了專門的優(yōu)化，是生產(chǎn)過程信息化的專用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)具有分布式結(jié)構(gòu)、高性能歷史存儲、自恢復(fù)功能、事故追憶、統(tǒng)計(jì)分析、在線修改，遠(yuǎn)程維護(hù)、多進(jìn)程與多線程、多種開放接口、與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫無縫連接等功能、同時(shí)系統(tǒng)還提供了多種實(shí)用工具，如查詢工具、過程趨勢統(tǒng)計(jì)分析工具、數(shù)據(jù)瀏覽器、系統(tǒng)監(jiān)控臺、在線數(shù)據(jù)庫分析、用戶管理等。
紫金橋?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)性能好、容量大、可靠性高、安全性強(qiáng)的分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺。適用于數(shù)據(jù)存儲、生產(chǎn)管理、先進(jìn)控制、優(yōu)化控制、流程模擬等應(yīng)用，是企業(yè)信息化強(qiáng)有力的可靠合作伙伴。
2、紫金橋實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的對外接口
用戶可以通過紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供的API接口，COM控件，OPC服務(wù)器、DDE服務(wù)器與其他軟件或系統(tǒng)進(jìn)行通訊。
⑴OPC接口
紫金橋?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫支持OPC DA Server。也就是說，紫金橋?可以作為OPC Server為第三方的OPC Client提供數(shù)據(jù)訪問。
⑵MODBUS Server接口
紫金橋?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫可以作為Modbus 網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)從站存在，紫金橋Modbus服務(wù)器可以把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的點(diǎn)映射為Modbus設(shè)備的HR寄存器，當(dāng)前版本為2.0，支持串口和以太網(wǎng)訪問方式，支持HR區(qū)的讀和寫。也就是說支持03、06、16號命令。
⑶API接口
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供了一套完整的API接口，借助這些接口可以訪問數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、報(bào)警及系統(tǒng)配置信息。
⑷關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口
通過簡單組態(tài)即可完成與關(guān)系數(shù)據(jù)庫雙向數(shù)據(jù)交換，也可以利用紫金橋腳本實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫操作、也可以通過SQL功能塊實(shí)現(xiàn)事件驅(qū)動(dòng)式的數(shù)據(jù)交互。
其他接口可查找紫金橋?實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫使用手冊。
數(shù)據(jù)庫容量：在硬盤和內(nèi)存足夠大的情況下，數(shù)據(jù)庫容量是沒有限制的。但為了保證響應(yīng)和處理速度足夠快（1秒內(nèi)），單個(gè)數(shù)據(jù)庫的點(diǎn)數(shù)不要超過10萬點(diǎn)。
訪問限量：為了保證每個(gè)客戶端的響應(yīng)速度足夠快（1秒內(nèi)），同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫的客戶限制為100個(gè)。
響應(yīng)速度：10萬點(diǎn)內(nèi)客戶端的響應(yīng)速度可達(dá)到期1秒。
強(qiáng)壯性：實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺具有良好的強(qiáng)壯性，當(dāng)引發(fā)系統(tǒng)故障的因素（如：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障）消失后系統(tǒng)會自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
穩(wěn)定性：在操作系統(tǒng)進(jìn)行正常情況下，在無其它外因（如：系統(tǒng)斷電）情況下系統(tǒng)可長期穩(wěn)定運(yùn)行。
開放性：系統(tǒng)提供了編程接口函數(shù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口、數(shù)據(jù)訪問控件等開放接口，使系統(tǒng)具有良好的開放性。
擴(kuò)展性：通過服務(wù)器端編程接口用戶可以擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫的功能。
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