Автоматизированная система «Визуализация состояния доменных печей № 2,4,6,7,8,9,10 на WEB-мнемосхемах в доменном цехе и центральной диспетчерской ОАО "ММК"» 1 Общая информация системы 1.1 Наименование информационной системы Полное название - автоматизированная система «Визуализация состояния доменных печей № 2,4,6,7,8,9,10 на WEB-мнемосхемах в доменном цехе и центральной диспетчерской ОАО "ММК"». Краткое название – MES ДЦ АС ВТП. 1.2 Назначение информационной системы АС ВТП является составной частью MES доменного цеха, предназначена для предоставления достоверной и своевременной информацией о работе агрегатов технологическому персоналу доменного цеха. Основная цель создания системы – отображение технологических параметров работы агрегатов цеха в виде мнемосхем и графиков пользователям корпоративной сети ОАО «ММК». 1.3 Функциональная схема Функциональная схема информационной системы представлена на рисунке 1. Схема отражает общую концепцию функционирования системы и обмена информацией с другими информационными системами/ресурсами, действующими на ОАО «ММК». Смежные системы АРМ пользователя АРМ пользователя АРМ администратора ALDN_DC ALDN_DP2 АСУ ТП ДП №2 ALDN_DP6 АСУ ТП ДП №4 ALDN_DP7 АСУ ТП ДП №6 CDK-DB S07-ALDNDP8 АСУ ТП ДП №7 АСУ ТП ДП №8 ALDN_DP9 АСУ ТП ДП №9 ALDN_DP10 АСУ ТП ДП №10 Рисунок 1 Система построена на основе трёхуровневой архитектуры «Клиент-сервер». Значения технологических параметров передаются из АСУ ТП на сервер приложений, где обрабатываются и сохраняются на сервере СУБД. Также сервер приложений предоставляет в виде мнемосхем и графиков информацию конечным пользователя посредством WEB-технологий. Клиентом является браузер конечного пользователя. 2 Техническая реализация системы 2.1 Описание клиентской части Клиентом системы является любой компьютер, подключённый к корпоративной системе, с установленным Adobe Flash Player. 2.2 Описание серверной части Система состоит из 8 серверов: ALDN_DP2, ALDN_DP6, ALDN_DP7, S07-ALDNDP8, ALDN_DP9, ALDN_DP10, ALDN_DC, CDK-DB Таблица 1 Аппаратная конфигурация Программная конфигурация Функции сервера ALDN_DP2 – Сервер базы данных, сервер приложений HP Proliant DL 370 G6, 2 CPU Intel Xeon X5550 2,66 Ггц ОЗУ 12 Гб, HDD SCSI 136.7 GB ОС: Microsoft Windows Server 2008 Standard Edition x64 SP2 СУБД: Microsoft SQL Server 2008 Standard Edition SP1 x64 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы доменной печи №2. Таблица 2 Аппаратная конфигурация Программная конфигурация Функции сервера ALDN_DP6 – Сервер базы данных, сервер приложений HP Proliant DL 360p, 1 CPU Intel Xeon E5-2640 2,5 Ггц ОЗУ 16 Гб, HDD SCSI 931.46 GB ОС: Microsoft Windows Server 2008 R2 Standard Edition x64 SP1 СУБД: Microsoft SQL Server 2008 R2 Standard Edition x64 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы доменной печи №6. Таблица 3 Аппаратная конфигурация Программная конфигурация Функции сервера ALDN_DP7 – Сервер базы данных, сервер приложений HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 273.40 GB ОС: Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition x64 SP2 СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x64 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы доменной печи №7. Таблица 4 S07-ALDN-DP8 – Сервер базы данных, сервер приложений Аппаратная Виртуальный сервер, 2 CPU, ОЗУ 16 Гб, HDD 300 GB конфигурация Программная ОС: Windows Server 2012 R2 Standard x64 Edition конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2014 Standard Edition x64 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Функции Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы сервера доменной печи №8. Таблица 5 ALDN_DP9 – Сервер базы данных, сервер приложений Аппаратная HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц конфигурация ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 273.40 GB Программная ОС: Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition x64 SP2 конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x64 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Функции Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы сервера доменной печи №9. Таблица 6 ALDN_DP10 – Сервер базы данных, сервер приложений Аппаратная HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц конфигурация ОЗУ 4 Гб, HDD SCSI 136.70 GB Программная ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2 конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Standard Edition x86 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Функции Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы сервера доменной печи №10. Таблица 7 ALDN_DC – Сервер базы данных, сервер приложений, WEB-сервер Аппаратная HP Proliant ML 370 G5, 1 CPU Intel Xeon 5150 2,66 Ггц конфигурация ОЗУ 4 Гб, 3 HDD SCSI 273.40 GB Программная ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2 конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2000 Enterprise Edition x86 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» ООО «Парадокс» Функции Сбор, обработка и хранение технологических параметров работы сервера доменной печи №4. WEB-сервер мнемосхем работы доменного цеха. Таблица 8 CDK-DB – Сервер базы данных, локальный сервер обмена ПК «ПАРАДИГМА» Аппаратная 1 CPU Intel Xeon 1,8 Ггц конфигурация ОЗУ 2 Гб, 3 HDD SCSI 17.12 GB Программная ОС: Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition SP2 конфигурация СУБД: Microsoft SQL Server 2005 Функции Хранение параметров конфигурации системы сервера Обновления системного и прикладного программного обеспечения проводятся по мере необходимости. Обновления операционных систем Windows происходят через корпоративную систему обновлений Windows ежесуточно. 3 Программная реализация системы 3.1 Программный комплекс «ПАРАДИГМА» 3.1.1 Назначение комплекса Программный комплекс «ПАРАДИГМА» предназначен для объединения локальных АСУ ТП предприятия в единую систему сбора, хранения, обработки и передачи данных, обеспечивающую единый источник для доступа ко всей технологической информации и позволяющую интегрировать эту информацию с системами последующей обработки данных (MES, ERP). 3.1.2 Состав комплекса Программный комплекс «ПАРАДИГМА» состоит из двух частей – серверной и клиентской. Серверная часть выполняет функции сбора данных с нижнего уровня, их предварительную обработку и хранение, последующую их передачу в MES и/или отображение на автоматизированные рабочие места пользователей. В серверную часть «ПАРАДИГМА» входят следующие программные модули: локальный сервер обмена (база данных); подсистема «ПОДИУМ» в составе: модуль обработки тегов и агрегирования; модуль потокового сервиса репликации; модуль обработки событий; модуль оперативного сопряжения тегов («МОСТ»); модуль буферизации оперативных данных; подсистема «ПИЛОТ» в составе: модуль извлечения и локального отображения тегов; модуль графической визуализации представления. Клиентская часть «ПАРАДИГМА» состоит из модуля процедурного обмена с внешними системами («ФАРАОН»). В клиентской части осуществляется работа администратора системы – настройка системы, ввод тегов, мониторинг текущих значений тегов и т.д. 3.1.3 Архитектура комплекса Локальный сервер обмена (база данных) – представляет собой реляционную базу данных MS SQL, позволяющую сохранять данные системы. Наполнение базы данных осуществляется с помощью модуля процедурного обмена с внешними системами. Модуль обработки тегов и агрегирования – модуль, передающий через соответствующий «МОСТ» данные: 1) из системы-источника в модуль буферизации оперативных данных; 2) из модуля буферизации оперативных данных в систему-приёмник. Модуль потокового сервиса репликации – модуль для накопления архивных данных. Модуль обработки событий – модуль для накопления и обработки событийных данных. Модуль оперативного сопряжения тегов («МОСТ») – модуль взаимодействия со следующими стандартными источниками данных: OPC-сервера (МОСТ OPC DA); реляционные базы данных (МОСТ OLE DB). Модуль буферизации оперативных данных – область оперативной памяти, в которой хранятся текущие значения тегов, используемых в системе. Модуль извлечения и локального отображения тегов – передаёт текущие и архивные значения тегов, а также событийные данные на автоматизированные рабочие места пользователей. Модуль графической визуализации и представления – программные компоненты, обеспечивающие работу flash-мнемосхем на стороне сервера. Модуль процедурного обмена с внешними системами («ФАРАОН») – модуль ввода данных, настройки параметров работы различных частей комплекса, мониторинга текущих значений тегов. Рисунок 2 3.1.4 Основные функции «ПАРАДИГМА» обеспечивает полную базовую функциональность для решения интеграционных задач сбора, хранения, обработки, отображения и передачи данных: 1) Сбор данных с различных источников (PLC, OPC-сервера, реляционные базы данных (Oracle, MS SQL и др.)) 2) Преобразование данных в единый формат, ввод дерева и параметров тегов системы (тип, вид, единица измерения, диапазоны и т.д.) 3) Наличие исторической базы данных. 4) Наличие базы данных реального времени. 5) Математико-алгоритмическая обработка данных для решения пользовательских задач. 6) Регистрация событий и аварийных состояний. 7) Диагностика связи со своими источниками данных и качества сигналов. 8) Передача данных в другие системы (АСУ ТП, MES). 9) Удалённый доступ через WEB-интерфейс. 10) Отображение данных на экран пользователей в удобной форме (цифровой, графической). 3.2 Flash-мнемосхемы Основным интерфейсом взаимодействия с конечным пользователем являются мнемосхемы, реализованные посредством платформы Adobe Flash. Мнемосхема состоит из активных полей, отображаемых в виде текстовых полей или цветовых индикаторов. Каждое поле имеет привязку к определённому серверному тегу ПК «ПАРАДИГМА» и изменяется в соответствии с изменяющимся значением тега. При нажатии на поле отображается окно исторических данных с возможностью выбора периода просмотра. 3.2.1 Мнемосхема доменных печей Мнемосхема доменных печей состоит из 9 вкладок: 1. доменная печь № 2; 2. доменная печь № 4; 3. доменная печь № 6; 3.1. ДП6; 3.2. Энергетика; 3.3. ПНС; 3.4. СО; 3.5. Шихтоподача; 3.6. ВЧ 3.7. Аспирация; 3.8. Вибро 3.8.1. ВК; 3.8.2. Диагностика; 3.8.3. Отчёт; 3.8.4. Редуктор; 4. доменная печь № 7; 5. доменная печь № 8; 5.1. ДП8; 5.2. ВЧ; 5.3. Вибро; 5.3.1. Виброконтроль; 5.3.2. Отчёт 1; 5.3.3. Отчёт 2; 5.3.4. Отчёт 3; 5.3.5. Диагностика 1; 5.3.6. Диагностика 2; 5.3.7. Диагностика 3; 5.4. Мониторинг; 6. доменная печь № 9; 7. доменная печь № 10; 8. доменный цех (сводная); 9. бункера доменных печей №№ 2, 9, 10.