碳管理系統(tǒng)平臺解決方案

碳管理系統(tǒng)平臺解決方案

目錄

第一章項目概述...................................................................1

第二章總體設計...................................................................1

2.1設計原則.......................................................................1

2.1.1開放性.....................................................................1

2.1.2先進性.....................................................................1

2.1.3高性能.....................................................................1

2.1.4安全性.....................................................................2

2.1.5可靠性.....................................................................2

2.1.6擴展性.....................................................................2

2.1.7性價比.....................................................................2

2.2網絡總體設計...................................................................2

2.2.1網絡系統(tǒng)設計的目標........................................................2

2.2.2網絡系統(tǒng)設計原則..........................................................2

2.2.3網絡結構...................................................................3

2.2.4網絡系統(tǒng)構成..............................................................3

2.2.5網絡設備..................................................................4

2.3數據庫系統(tǒng)總體設計............................................................4

2.3.1設計目標..................................................................4

2.3.2設計原則...................................................................4

2.3.3xxx能源介質綜合計量系統(tǒng)信息管理結構......................................4

2.3.4系統(tǒng)數據庫管理系統(tǒng)的確定..................................................6

2.3.5系統(tǒng)應用數據庫總體設計....................................................6

2.3.6數據存儲設計..............................................................7

2.4數據采集站系統(tǒng)總體設計........................................................8

2.4.1設計原則...................................................................8

2.4.2總體目標...................................................................8

2.4.3設計要求..................................................................8

2.4.4配置設計原則...........................................................9

2.5安全系統(tǒng)總體設計...........................................................9

2.5.1管理安全策略...........................................................9

2.5.2網絡安全技術策略......................................................10

2.6項目目標..................................................................10

第三章數據采集系統(tǒng)簡介.........................................................12

3.1***可編程控制系統(tǒng)的特點....................................................13

3.2***可編程控制系統(tǒng)常用模件說明..............................................14

3.3控制柜尺寸結構............................................................22

3.4操作站與工程師站構成與功能................................................23

3.5平均無故障時間及平均故障維修時間..........................................28

3.5.1平均無故障時間(MTBF).......................................................................................................28

3.5.2平均故障維修時間(MTTR)...................................................................................................28

3.6系統(tǒng)環(huán)境能力..............................................................28

3.6.1概述..................................................................28

3.6.2熱負荷................................................................28

3.6.3室內照明..............................................................29

3.6.4抗干擾性能............................................................29

3.6.5系統(tǒng)供電..............................................................29

3.7射頻干擾RFI....................................................................................................................................30

3.8接地要求..................................................................30

3.9系統(tǒng)接線..................................................................31

第四章實時數據庫系統(tǒng)PIMS..............................................................................................................32

4.1實時數據庫系統(tǒng)..........................................................32

4.1.1PIMS3.6過程信息管理系統(tǒng)簡介........................................32

4.1.2PIMS3.6的基本功能：.................................................33

4.1.3PIMS3.6軟件的組成...................................................35

4.1.4應用程序工程.........................................................36

4.1.5系統(tǒng)需求.............................................................37

4.2PIMS的外部通信技術..........................................................37

4.2.1DDE...................................................................38

4.2.4OPC...................................................................38

4.2.5SQL訪問.................................................................39

4.3分布式技術....................................................................40

4.3.1網絡通信方式.............................................................40

4.3.2遠程數據源...............................................................41

4.3.3網絡變量.................................................................42

4.3.4網絡數據庫連接...........................................................42

4.3.5Web應用.................................................................43

4.4PIMS先進的實時數據庫技術....................................................44

4.4.1實時數據庫基本概念.....................................................45

4.4.2數據連接.................................................................46

第五章智慧能源及碳排放監(jiān)測管理云平臺...........................錯誤!未定義書簽。

5.1智慧能源及碳排放監(jiān)測管理云平臺總體設計......................................48

5.1.1設計原則................................................................48

5.1.2應用系統(tǒng)體系結構........................................................49

5.1.3系統(tǒng)基本功能設計........................................................50

5.1.4系統(tǒng)安全設計............................................................51

5.2能源管理系統(tǒng)介紹.............................................................52

5.2.1系統(tǒng)設定模塊............................................................52

5.2.2生產管理模塊............................................................53

5.2.3能源管理模塊............................................................55

5.2.4設備管理模塊............................................................56

5.2.5計量管理模塊............................................................57

5.2.6庫存管理模塊............................................................58

5.2.7質量管理模塊............................................................60

第六章系統(tǒng)配置.................................................................63

6.1網絡拓撲結構................................................................64

6.1.1網絡結構說明.............................................................64

6.2數據采集系統(tǒng)配置.............................................................66

6.2.1公用動力區(qū)域.............................................................66

6.2.2油漆車間、廢水站區(qū)域....................................................68

6.2.3總裝車間區(qū)域.............................................................69

6.2.4車身車間、化學品倉庫區(qū)域.................................................70

6.2.5信息樓區(qū)域..............................................................71

6.3系統(tǒng)數據庫及網絡發(fā)布.........................................................72

6.4北園區(qū)監(jiān)視報警系統(tǒng)...........................................................73

6.5南園區(qū)能源管理系統(tǒng)配置清單...................................................77

6.6系統(tǒng)參數表....................................................................79

第七章工程服務及項目管理.......................................................81

7.1設計聯絡會(DLM)............................................................................................................................81

7.1.1目的.....................................................................81

7.1.2雙方職責................................................................81

7.1.3DLM具體安排如下.........................................................81

7.1.4其它.....................................................................83

7.2工程服務......................................................................83

7.2.1項目管理................................................................83

7.2.2工程設計................................................................83

7.2.3現場服務................................................................83

7.3驗收.........................................................................84

7.3.1總則....................................................................84

7.3.2現場試驗................................................................84

7.3.3保證期..................................................................85

7.4數據和文件....................................................................86

7.4.1總則.....................................................................86

7.4.2資料.....................................................................86

7.5培訓..........................................................................86

7.5.1總則......................................................................86

7.5.2系統(tǒng)技術培訓.............................................................87

7.5.3現場培訓.................................................................87

7.6引用規(guī)范和標準...............................................................89

7.6.1說明......................................................................89

7.6.2引用的規(guī)范和標準.........................................................89

第一章項目概述

根據實際情況編制

第二章總體設計

本方案設計主要基于XXX能源計量信息管理的需求進行設計，在提供高性能、

高可靠性、可擴展性的基礎上，盡量降低系統(tǒng)的初期投資成本。針對XXX存在的

生產、業(yè)務問題及信息化現狀，方案采PIMS過程信息管理網系統(tǒng)來統(tǒng)一解決能

源信息的運行、錄入信息的集成、存儲、web瀏覽、分析、設備狀態(tài)監(jiān)視等方面

問題。方案分三大組成部分：

?園區(qū)區(qū)數據采集系統(tǒng)

?PIMS實時數據庫系統(tǒng)

?能源計量分析管理系統(tǒng)

涉及到儀表、系統(tǒng)改造、數據采集、網絡鋪設、網絡安全管理、能源計量信息管

理系統(tǒng)等方面。

2.1設計原則

2.1.1開放性

考慮到本系統(tǒng)中將涉及到不同園區(qū)商的設備技術，以及系統(tǒng)的擴展需求，在

本項目的產品技術選型中，我們將盡量避免采用專有技術，從而使本系統(tǒng)中的軟

硬件平臺具有充分的開放性。

2.1.2先進性

本系統(tǒng)中的軟硬件平臺建設、應用系統(tǒng)的設計開發(fā)以及系統(tǒng)的維護管理所采

用的產品技術均綜合考慮當今互聯網的發(fā)展趨勢，采用相對先進同時市場相對成

熟的產品技術，以滿足系統(tǒng)未來的發(fā)展需求。

2.L3高性能

考慮到本系統(tǒng)為大量遠端用戶提供WEB服務以及OPC通訊功能，系統(tǒng)設計將

從服務器處理能力、網絡帶寬傳輸能力、軟件系統(tǒng)效率等角度綜合分析，合理設

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計結構、配置，以確保大量用戶并發(fā)訪問的峰值時段，系統(tǒng)具有足夠的處理能力，

保障服務質量。

2.1.4安全性

本系統(tǒng)對安全性問題予以高度重視，從操作系統(tǒng)層，網絡層，應用層每個

層次都有相應的措施。系統(tǒng)運用了網段隔離，用戶驗證等技術以解決傳輸安全，

系統(tǒng)安全和信息安全的需求。另外，該系統(tǒng)擁有全部源代碼，且源代碼不公開。

2.1.5可靠性

本系統(tǒng)的設計將在盡可能減少投資的情況下，從系統(tǒng)結構、網絡結構、技術

措施、設備選型等方面綜合考慮，以確保系統(tǒng)中任何一個環(huán)節(jié)都沒有單故障節(jié)點,

實現7X24X365的不間斷服務。

2.1.6擴展性

在本系統(tǒng)中，所有的網絡、服務器、存貯、應用軟件的設計都將遵循可擴充

的原則，以實現隨著生產管理業(yè)務的發(fā)展而擴展。

2.1.7性價比

本系統(tǒng)的設計中，在滿足用戶需求與系統(tǒng)的高性能、高可靠性的前提下，盡

量利用現有資源，及考慮將來的擴展性，來降低用戶的投資。

2.2網絡總體設計

2.2.1網絡系統(tǒng)設計的目標

設計出合理、最優(yōu)的網絡結構，建立起運行穩(wěn)定、安全性強、維護方便的網

絡系統(tǒng)，為XXX能源介質計量系統(tǒng)內部與外部數據的交換、共享提供可靠的物理

通路，網絡系統(tǒng)維護簡單。

2.2.2網絡系統(tǒng)設計原則

?技術的先進性、成熟性

?網絡的可用性、可靠性、安全性

?可管理性、可維護性和較高的容錯能力

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?開放性、靈活性、可伸縮性、可升級性

?快速響應性、較強的負載能力

?連接性、兼容性

?高性能價格比

2.2.3網絡結構

邏輯上，為了保證系統(tǒng)的安全，可以采用VLAN劃分，實現xxx能源介質計

量系統(tǒng)通訊網絡與xxx光纖主干網的邏輯隔離，通過三層交換技術實現信息集

成。

整個網絡系統(tǒng)設計的主要思路為：

?充分利用主干網，借用主干網通道。

?接入層提供100MB/S交換以太網，實現各園區(qū)站及終端連接。

?通過VALN劃分，在邏輯上建立相對獨立的xxx能源介質計量系統(tǒng)網絡，

通過三層交換技術實現信息集成。

?建立xxx能源介質計量系統(tǒng)數據中心，采用C/S和B/S混合模式的三

層應用架構，實現信息集成。

?采用TCP/IP通訊協議。

?布線系統(tǒng)采用結構化布線思路，充分利用原有設施。

?利用軟硬件技術，提供完備的系統(tǒng)安全措施和保障。

?網絡中心機房必須符合條件，應配備相應的不間斷電源等。

2.2.4網絡系統(tǒng)構成

從目前的技術發(fā)展、技術條件和應用需求出發(fā)，考慮到現場部分設備可利用，

因而充分利用現有設備，對性能較低或不能滿足集成要求的設備進行升級，以滿

足系統(tǒng)集成需求。

?服務器：選用高檔微機服務器。其中數據庫服務器、應用服務器整合配

置充分保證用戶的投資，具體的設備配置見設備清單。

?存儲設備：數據的完整性與安全性對XXX能源介質計量系統(tǒng)這樣一個

與企業(yè)生產緊密相關的系統(tǒng)至關重要，因而數據的存儲安全是一個不容

忽視的關鍵問題。

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?操作系統(tǒng)：本系統(tǒng)操作系統(tǒng)采用Windows***3Server,以節(jié)省投資，

減少后期的維護投入。

2.2.5網絡設備

?網絡交換機：選擇能與整個網絡集成的設備，匯聚層和接入層交換機支

持Vian劃分。

?光通訊設備：采用與網絡交換設備同品牌或兼容的設備。

?此外，系統(tǒng)應配備相應的不間斷電源，以保證系統(tǒng)的可靠運行，相應的

打印設備的配備也是必需的。

2.3數據庫系統(tǒng)總體設計

2.3.1設計目標

數據庫系統(tǒng)是“以數據為中心的”或“面向數據”的系統(tǒng)，其關鍵任務是數

據收集、管理和數據挖潛。

數據庫設計關系到XXX能源介質計量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性以及整

個應用系統(tǒng)的響應能力，因此，設計出能夠滿足整個應用系統(tǒng)的最優(yōu)數據庫模式、

建立能夠有效存儲組織數據、滿足整個系統(tǒng)的信息要求和處理要求是XXX能源介

質綜合計量系統(tǒng)建設的基本目標。

2.3.2設計原則

XXX能源介質計量系統(tǒng)的數據庫設計遵循以下原則：

?必須與具體的硬件、軟件環(huán)境相結合。

?應從應用系統(tǒng)設計和開發(fā)的全過程來考慮，必須和應用系統(tǒng)設計緊密結

合，相互參照、相互補充。

?應當保證數據的完整性、一致性和安全性。

?數據存儲實時性的考慮，必須保證有足夠的響應時間；考慮數據存儲的

有效性，不能存儲大量的“垃圾”數據。

2.3.3xxx能源介質綜合計量系統(tǒng)信息管理結構

考慮到XXX能源介質計量系統(tǒng)是一在線實時處理系統(tǒng)，是ERP的“數據源提

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供者”，因此本設計建立相對獨立的數據中心，便于系統(tǒng)的實現。其結構示意圖

如下:

Client

圖6.1公司ERP架構下綜合計量管理系統(tǒng)信息管理結構

在XXX能源介質計量系統(tǒng)內部，其信息管理及應用的大致結構如下:

個個

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i動力量計量數據前］電量計量數據前置

'置處理處理

??

2.3.4系委薪延理*癌家正的確定

本系統(tǒng)的數據庫管理系統(tǒng)設計擬采用SQLSERVER***5數據庫管理系統(tǒng)。它具

有以下特點：

?可伸縮的、高性能關系數據庫管理系統(tǒng)，專為分布式客戶/服務器環(huán)境

設計，內置的數據復制功能、強大的管理工具和開放式的系統(tǒng)體系結構，

優(yōu)良的性能價格比為信息管理系統(tǒng)提供了卓越的平臺。

?支持關系數據庫的所有標準，提供強大的事務處理能力和數據的安全性、

完整性、一致性措施，支持數據的分布式存儲。

?強大的事務處理能力：SQLSERVER***5與WINDOWS***3Server系統(tǒng)緊

密集成，能夠充分運用WINDOWS***3Server提供的并行處理能力和

搶占式多任務特性滿足本系統(tǒng)密集型事務的要求。

?全面的數據完整性保護，無論是復雜的事物支持和高級的安全性，還是

以用戶數據庫隱式部分支持的商業(yè)規(guī)則的對象，數據完整性保護都適用。

?提供了多種功能強大的管理工具，使得數據庫的維護簡單、方便。

2.3.5系統(tǒng)應用數據庫總體設計

應用數據庫系統(tǒng)設計完成應用系統(tǒng)數據存儲的數據庫表、視圖、存儲過程、

觸發(fā)器等設計，為應用系統(tǒng)的數據處理設計一穩(wěn)定可靠、高效的平臺，參照上述

數據管理及應用思路，具體的設計工作將嚴格遵循設計原則在設計階段開展。

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2.3.6數據存儲設計

從管理對象來看，本系統(tǒng)數據分為2大類：電能量計量數據、動力量數據,

從數據管理及應用的角度分：實時數據及歷史數據，針對本系統(tǒng)的具體情況，分

以下數據類型進行處理：實時數據、分時累計數據、歷史數據。對不同的數據類

型定義不同的存儲策略。

?實時數據

目前使用最廣泛的商業(yè)數據庫是關系型數據庫，關系型數據庫處理的

記錄具有不確定性（指記錄產生是無規(guī)律的），因此而設計的數據庫是鏈表

形式，這種結構對記錄操作非常靈活，但在搜索和存取大批數據時的開銷

很大（特別是數據庫是無序時），在園區(qū)環(huán)境中，傳統(tǒng)的關系數據庫不是很

理想。

實時數據庫應把SQLSERVER的開放性、靈活性和一個實時系統(tǒng)的高速

數據采集和高效的數據壓縮算法結合在一起以高分辨率采集并存儲過程數

據，并把實時和歷史數據與配置、事件、統(tǒng)計及相關生產數據集成在一起

提供給桌面客戶程序。

該系統(tǒng)實時數據庫只保存實時瞬時值及歷史數據庫。

?分時累計數據

該系統(tǒng)利用SQLSERVER關系數據庫對該類數據進行管理。

?歷史數據

歷史數據是指將水、電、風、氣等計量數據存儲在歷史數據庫中，以

備數據統(tǒng)計與查詢，分為：實時數據的歷史歸檔、分時累計數據的歷史歸

檔。

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2.4數據采集站系統(tǒng)總體設計

園區(qū)站系統(tǒng)是XXX能源介質計量系統(tǒng)的數據來源，是系統(tǒng)數據的準確性、

完整性、可用性關鍵所在，所以做好園區(qū)站采集系統(tǒng)的規(guī)劃和設計十分重要。

2.4.1設計原則

?可靠性、安全性：由于本系統(tǒng)是一在線系統(tǒng)，因而應當保證其可靠性和

安全性，其設計不能影響L1級系統(tǒng)

?充分利用現有資源

?可管理性、可維護性：構建的應用系統(tǒng)應當便于今后系統(tǒng)的維護和管理

?開放性、靈活性、可擴充性、可升級性

2.4.2總體目標

園區(qū)站系統(tǒng)完成水、電、氣、物資等計量數據完整、準確、可靠采集。

?完整是指所采集的各測量點具有系統(tǒng)完整性，能達到XXX（集團）公司

對外、對內、園區(qū)際間的計量、計費的需要，同時能滿足重要計量數據

的準實時監(jiān)測要求?？赡艿那闆r下，采集點需提供足夠的數據冗余性,

以實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀況，便于查找故障。

?準確是指計量表計必須符合國家、企業(yè)相關計量管理標準，確保數據精

度；同時數據采集裝置必須能準確再現計量表計的原始數據，確保數采

各環(huán)節(jié)數據的一致性;保證精確的統(tǒng)一時鐘，確保分時段數據的準確性。

?可靠是指園區(qū)站系統(tǒng)的容錯機制，要求園區(qū)站系統(tǒng)具有最佳的數據可重

現性，具有計量數據本地存儲功能。

2.4.3設計要求

園區(qū)站系統(tǒng)設計主要考慮以下幾個方面：

充分利用現有資源。做好園區(qū)站情況的調研工作，對各園區(qū)站現有計量表

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計情況、園區(qū)站設備布局情況、電纜走向情況、現有電纜可用性情況、現有通

信基礎條件（包括電話、通信、最近的企業(yè)網絡接入點等）均要做詳細調查,

以便充分利用現有資源做出最佳方案，確保經濟性。

對于系統(tǒng)需要采集但不具備采集條件的計量表計，需要作出適當的更換方

案。盡量使同一站所內的計量表計具有相同的型號、通信接口、通信規(guī)約。

數據采集終端的選擇必須滿足與主站系統(tǒng)的通信匹配及園區(qū)站數據采集

的需要，同時考慮新型號智能表計接入的兼容性和可開發(fā)性。

通信方式體現統(tǒng)一標準下的靈活性。主站系統(tǒng)與園區(qū)站的通信最好采用單

一的、相對獨立的、可靠的通信方式，但根據各園區(qū)站情況的不同可作出靈活

的調整。

2.4.4配置設計原則

?確保統(tǒng)一時鐘功能的實現。

?充分考慮今后的發(fā)展，確?？蓴U展性。

?充分考慮信息傳輸方式、信息傳輸規(guī)約的可靠性、靈活性、開放性。

?考慮系統(tǒng)的可維護性，提供方便的測試接口。

?考慮設備的遠程管理性能。

2.5安全系統(tǒng)總體設計

XXX能源介質計量系統(tǒng)是計量統(tǒng)計系統(tǒng)，它的建設必須保證數據、系統(tǒng)的

安全，系統(tǒng)應具有較強的安全監(jiān)控能力，既能抵御外來的侵擾，又能根據信息

的保密要求，對部門內用戶進行權限控制，因此，應全面考慮系統(tǒng)的安全策略。

2.5.1管理安全策略

?各級領導、系統(tǒng)管理人員及用戶應當提高安全意識，制訂各級安全措施

和各種規(guī)章制度，制訂系統(tǒng)安全規(guī)范，并監(jiān)督執(zhí)行、定期檢查。

?嚴格設計審查，防范因設計而造成的事故隱患。

?對使用計算機的人員進行必要的培訓，建立嚴格的培訓I、考核上崗機制。

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?數據備份是保證數據安全的又一重要手段，定期外部光盤備份的方式進

行。

2.5.2網絡安全技術策略

?網絡安全系統(tǒng)對工作站訪問權限進行控制。

?數據庫管理系統(tǒng)對數據訪問權限進行控制。

?應用軟件對數據庫操作和數據庫訪問進行權限控制。

?采用用戶名和密碼體系對訪問權限、操作權限進行控制。

?關閉WEB服務器不必要的端口，同時做好操作系統(tǒng)以及IIS的升級打

包工作。

?采用VLAN技術，進行網段劃分，保證網絡安全。同時防止網絡風暴，

保證網絡的利用率。

?使用網絡防毒軟件。

2.6項目目標

本項目的目標是：建立符合信息化要求的公司信息系統(tǒng)體系結構，在保障信

息安全的前提下實現公司生產信息的網上采集、交換、分類、加工、處理和發(fā)布，

建設滿足公司信息化要求的系統(tǒng)平臺，建立公司生產管理應用的網上辦公室，形

成網上協同工作環(huán)境。

項目總體要求是：

?在辦公大樓、調度室及各操作室、計量室之間建立比較流暢的計算機聯網

工作系統(tǒng)。

?建立集中式的管理數據庫，整合整個產區(qū)各個操作室、計量室的實時信息,

并實現相關信息的WEB方式共享。

?系統(tǒng)完全基于Internet/Intranet,采用B/S模式，具有遠程辦公的機能，

使公司主要管理人員能夠擺脫地域和時間限制對業(yè)務管理造成的影響。

無論何時何地，只要通過網絡，都能進行業(yè)務處理。

?作為整個企業(yè)管理實施的系統(tǒng)平臺，具有良好的靈活性和可擴展性，能夠

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方便地滿足管理功能修改和系統(tǒng)擴展的要求。

?作為實施平臺，系統(tǒng)能夠全面支持用戶電子商務平臺及其功能擴展。

?系統(tǒng)具備良好的開放性，能夠方便地把數據開放給各種關系數據庫，以便

與其他企業(yè)管理系統(tǒng)，如財務管理、倉庫管理、生產管理系統(tǒng)等進行集成。

系統(tǒng)應用達到的具體要求是：

?在系統(tǒng)功能上：

＞實現實時數據的自動采集；

＞實現數據的統(tǒng)計分析和各種生產報表的自動生成；

＞根據權限，可以通過網絡隨時隨地進入系統(tǒng)實現對各種生產數據、表

單和報表的查看、修改等操作，了解生產動態(tài)；

＞實現開放式的數據接口供其他軟件系統(tǒng)集成；

＞支持多分支機構、跨地域的管理模式與移動辦公；功能能夠向互聯網

開放，滿足遠程辦公的需要；

＞各類數據信息能自動、方便、快捷地進行聯網處理與查詢；

＞能夠實現各主要離線單據的無紙化作業(yè)；

＞在實時數據庫平臺所集成的數據基礎之上，實現對生產設備的準確計

量、統(tǒng)計、監(jiān)測；

＞實現園區(qū)區(qū)優(yōu)化調度和庫存優(yōu)化管理的一套系統(tǒng)。

?在系統(tǒng)應用性能上：

＞系統(tǒng)具有良好的靈活性和可擴展性，能滿足企業(yè)各種客戶化的功能定

制要求；

＞根據不同的科室和業(yè)務人員工作內容的不同，系統(tǒng)具有友好的操作界

面；

＞系統(tǒng)應易于維護，易于操作，對維護人員的應用技術要求低，并能方

便地根據企業(yè)需要進行系統(tǒng)完善和功能擴充；

＞系統(tǒng)具有良好的開放性，易于與其他功能系統(tǒng)進行集成；

＞系統(tǒng)具有良好的平臺無關性和可移植性，在不同的操作系統(tǒng)的數據庫

平臺上運行或切換無須更改代碼；

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＞系統(tǒng)具有良好的安全性，具有多重安全措施，不僅能夠進行信息的安

全傳輸和存儲，并且能夠確保每個業(yè)務人員都只能在自己規(guī)定的職能

范圍內進行操作；

＞系統(tǒng)運行可靠，性能穩(wěn)定。

本方案是為企業(yè)能源計量信息化建設工程制作，在方案設計過程中充分考慮

到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性、可管理性和可擴展性。本方案設計考慮到這些需求,

我們在系統(tǒng)設計中體現統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施的原則，既考慮到系統(tǒng)的現狀，又兼

顧系統(tǒng)未來的用戶量發(fā)展。我公司憑借著多年在自動化技術領域的豐富經驗和專

業(yè)實力，相信在這個項目中定能提供令客戶滿意的服務。

第三章數據采集系統(tǒng)簡介

可以實現過程控制、順序控制、數據采集等實時任務。該系統(tǒng)配置靈活、維

護簡便、符合開放性標準、性能價格比高，可廣泛應用于小型化工，啤酒生產,

污水處理、城市供水、交通、智能樓宇、食品加工、紡織機械、建筑材料生產等

過程的數據采集及控制。

控制系統(tǒng)控制器可適用于不同規(guī)模的控制對象，并具有良好的可擴展性，除

串行通訊方式外還可采用以太網方式與上位機及遠程通訊模塊進行通訊。

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人機界面可選用專用與通用監(jiān)控軟件，專用監(jiān)控軟件在組態(tài)軟件包中已經包

含。

在此項目中每個數據采集站配置1個或多個控制系統(tǒng)?？删幊炭刂葡到y(tǒng)邏輯

圖如下所示：

局域網服務器

3.1***可編程控制系統(tǒng)的特點

?系統(tǒng)采用5X86133MHz以上工業(yè)級芯片作為主CPU的核心處理控制器具

有具有運行可靠，處理能力強，運行速度快，以及算法多樣等特點。

?控制系統(tǒng)的各種I/O卡件均依照國際標準IEC61000-5的抗擾動標準進行

設計與驗證。具有抗工業(yè)現場擾動性能優(yōu)異，對惡劣工業(yè)環(huán)境適應能力強,

設備穩(wěn)定性好，不易損壞。設備整體通過UL,UL(C),CErated認證。超過

多種國際著名品牌控制系統(tǒng)I/O模件的抗擾動指標。

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?信號處理采用24位高速AD轉化芯片作為核心，具有16位的信號精度。

超過國際大多數控制系統(tǒng)只能到14位精度的運算水平。

?制系統(tǒng)I/O遠程網絡部分采用2.5M高速ARCNet協議方式。其是現在工

控網絡中鏈路技術上最可靠的總線系統(tǒng)。在控制數據闡述性能上

Profitbus-DP的實際性能（實際子站通訊速度為1.5M）。

?系統(tǒng)在數據處理上采用CDM專利的并行總線方式，其具有傳輸速度快、

傳輸容量大、傳輸帶寬穩(wěn)定、數據可靠性高、數據容錯能力強等特點。是

各種高級控制系統(tǒng)普遍選擇的數據處理方式。

?系統(tǒng)軟件采用標準HMI軟件系統(tǒng)，具有強大的界面顯示與操作能力，可

以設計制作復雜的管理報表系統(tǒng)，具有強大的數據記錄與數據壓縮儲存,

數據管理能力，能制作出各種工藝曲線與趨勢，如時間趨勢、工藝趨勢、

比較趨勢，以及事故報警記錄、操作記錄、事故處理記錄表等。并且這些

數據均可以分段導出，在以mirosoftEXECL或ACCESS為基礎的簡單數

據庫技術上進行完全獨立的查看與修改。

?系統(tǒng)操作軟件不僅僅支持現場的操作與監(jiān)視，還具有強大的數據計算與

編程能力?？梢栽诓僮鲉T站的基礎上實現一些管理數據的計算，為進一步

加強工藝操作優(yōu)化，預先發(fā)現生產中的問題，及時處理故障，以及在節(jié)能

降耗方面均具有聯好的效果。

?系統(tǒng)在監(jiān)控網絡方面采用以太網方式，方便接入。并且以太網協議是世界

上最開放的網絡協議方式，非常方便在控制系統(tǒng)的基礎上構建生產信息

管理網絡。

3.2***可編程控制系統(tǒng)常用模件說明

可編程控制系統(tǒng)采用冗余CPU作為數據采集與監(jiān)控的核心。采用雙以太網方

式通訊構成系統(tǒng)監(jiān)控網絡的雙重冗余結構。I/O部分采用機架電源冗余、I/O卡

件不冗余配置。系統(tǒng)機架部分與主CPU之間采高速冗余數據總線進行連接。

可編程控制系統(tǒng)不但可采用分散結構實現現場信號接入與控制的需要，另外

還可以采用主控制與就地控制相互協調的方式實現控制方案提高系統(tǒng)的可靠性。

系統(tǒng)的結構如圖1所示：系統(tǒng)冗余結構如圖2所示，主CPU性能指標如下：

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模件型號SPLC-2/HR-LT/SPLC-2/HR-1K/SPLC-2/HR-2K

模件描述冗余型主控制器

主芯片5X86133MHz工業(yè)級

存儲方式RAM、FLASH.FDISK

用戶程序容量8M/16M

用戶數據容量16M/32M

及時掉電保護128K

本地信號容量1024

總信號容量16384

模擬量容量1024

PID容量128

遠程節(jié)點ARCNet2.5M15個

C0M1專用設置口

COM2RS232/RS485/RS422modbusRTU

外接口

Protl10/1OOMTCPDF-1modbusTCP

Prot22.5MARCNet

處理速度2511S/10000邏輯步，lmS/10000浮點步

函數處理容量600000程序步/邏輯運算步，998個子函數

用戶寄存器1000file,每file1000元素，每元素2word

站間通訊32個站，網路傳輸最大128K,單站處理8K

外形尺寸寬X高X深55.5mmX141nlm義110mm

模件質量575g

防護等級IP20

工作溫度-15℃~60℃

存放溫度-35℃~85℃

相對濕度?~95%RH（無凝露）

電噪聲要求250Vp-p,在30~100Hz中Idb的噪聲

波動允許范圍10~55Hz,60分鐘內振幅允許為0.075mm

震動允許范圍在3D方向上，3次10g

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操作環(huán)境灰塵IP54,無腐蝕性

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電備狀以以電備狀以以

源:份態(tài)太太源:份態(tài)太太

模:模模模模模:模模模模

塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊

冗余備份電纜

1#ARCNetHUB2#ARCNetHUB

星形擴展結構

I/O機架

I/O機架

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電備狀以以電備狀以以

C源:份態(tài)太太

源份態(tài)太太

P模:模模模模

模模模模模

U

塊塊塊塊塊塊塊塊塊塊

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柜內安裝控制系統(tǒng)模件、掃描電源、交換機等設備，柜門可安裝通風扇，使柜內達到微正壓，減少柜內的灰塵

侵入。配置系統(tǒng)控制柜以配線柜，方便安裝與檢修。配線柜與系統(tǒng)I/O信號的連接線采用小1.5規(guī)格信號電纜，儀表

信號線采用巾2.5規(guī)格信號電纜。系統(tǒng)柜最多可安裝冗余主CPU機架，以及5個I/O機架，I/O機架可安裝8塊I/O

模件，一個控制柜至少可配置160點輸入輸出信號，多可配置640點信號點。

系統(tǒng)模件由機架上的冗余電源供電，此電源采用9A前后級隔離高抗擾動直流電源。I/O掃描電源與系統(tǒng)工作電

源獨立，采用德國MURR生產的MCS850XX系列冗余電源。最大提高系統(tǒng)供電的可靠性。I/O掃描供電采用智能溢流

保護設備，保障某個區(qū)域現場設備出現問題，造成短路等情況均不會影響系統(tǒng)整體的正常運行。

系統(tǒng)I/O模件部分，考慮到系統(tǒng)分散原則與維護的方便性，模擬量輸入模件為8點，模擬量輸出模件為4點，

開關量輸入模件為16點，開關量輸出模件為16點，脈沖輸入模件為三項3點。I/O模件的規(guī)格表如下：

模件型號AD033

模件描述標準電流輸入模件

信號容量8路

信號類型4?201nA兩線制/4?20mA兩線制DC24V供電

隔離方式點點隔離

信號轉換40mS/通道,250ms/8通道

分辨率24位AD轉換，20位細微分辨，16位標稱信號精度

輸入阻抗250Q

精度最大±0.1%FSR25℃

零飄±0.06uv/r

全程零飄±30PPM/℃

耗電功率DC5V最大0.2A

外形尺寸寬X高X深38inmX141mmX110mm

模件質量395g

防護等級IP20

工作溫度-10℃~60℃

存放溫度-20℃?80℃

相對濕度5~95%RH（無凝露）

環(huán)境空氣匕腐蝕性氣體

噪音抑制共模抑制比＞120db,串模抑制比＞60db

隔離電壓系統(tǒng)側：lOOOVp-p通道間：250VAC、250VDC

模件型號DA022

模件描述標準電流輸出模件

信號容量4路

信號類型0?10mA、4?20mA、0?20mA兩線制

隔離方式點點隔離

智慧能源及碳排放監(jiān)測管理云平臺系統(tǒng)方案V3.0

分辨率16位DA轉換，14位標稱信號精度

<1.5KO(0?10mA)

輸出負載

<750Q(0?20mA,4?20mA)

精度最大±0.2%FSR25℃

線性度最大±0.2%

零飄+0.1uV/t

全程零飄±30PPM/℃

耗電功率DC5V最大50mA

外供電源DC24V±0.7V,<180mA

外形尺寸寬X高X深38mmX141mmX110mm

模件質量390g

防護等級IP20

工作溫度-10℃?60℃

存放溫度-20℃?80℃

相對濕度5~95%RH(無凝露)

環(huán)境空氣匕腐蝕性氣體

噪音抑制