铁合金冶炼过程能耗监测系统的实现

2．2数据库设计
数据库系统是整个监测系统的核心。本监测系统的数据库系统为Oracle数据库系统。
数据库设计本着真实性、避免冗余、简单性、选择合适的数据类型等四大原则，为了良好组织数据，避免所有业务查询工作都基于基础信息表，给SQL语言的编程带来困难，对更新很大的且更新工作反复固定的配置表比如电表用量实时信息表 (AmmeterData El期)和电表瞬时数据实时信息表(Ammeter- Data_日期)，需一天创建一个表，我们采取存储策略，定义了几个JOB对象，每天在固定时间运行，对数据进行处理，将结果存入特定TABLE表内，需要时可以直接调出，无需每次都重新计算。另外，充分利用统计程序，对某些复杂的计算工作进行统计，将统计结果存到相关的表中，大大提高了查询速度。
3系统功能实现
3．1数据采集传输
车间现场的计量仪表通过PROFIBUS—DP现场总线或无线通信连接到车间采集工作站，对于距离超过1．2km的计量点的数据，采用无线通信的方式实现数据的传送；采集工作站负责采集计量点的数据及相应状态信息；车间采集工作站通过以太网将采集的数据定期传输到数据中心采集总站中的数据库中， 实现能源数据的集中存储及处理。其中现场总线采用德国西门子公司的PROFIBUS—DP标准化现场总线，其具有“开放”的通 信接13，允许用户选用不同制造商生产的分散I／O装置和现场 监测仪表。
现场水、电、蒸汽及物料等检测仪表，将采集的模拟量信号转换成标准4～20mA电流信号输入PLC，其他开关信号直接输 入PLC，完成现场设备的信号采集；PLC系统各主站与从站间采用PROFIBUS—DP现场总线实现分布式I／O控制；各主站通过通信模块实现工业以太网的连接，完成主站间的数据交换； PLC主站通过Step7驱动程序将底层数据通过PROFIBUS— DP现场总线传输给上位计算机系统。Realinfo组态软件定时将历史累计数据、实时数据插入Oracle数据库中，利用SQL语言在数据库中进行一定的统计运算，提供各种报表并通过以太网发送到客户手中。因此数据从现场仪表经过PLC从站、主站再经由现场总线／以太网转换模块进入工业以太网，最终传输到服务器，实现对铁合金冶炼过程各能耗监测的数据传输。
3．2能耗数据监控
Realinfo为系统提供了丰富的人机交互界面，可将实时数据转变成图形和报表控制工程网版权所有，用监测系统的图形界面来反映现场实际工况，用户能够在界面上监视所有设备运行状态和能源消耗等参数。Realinfo是紫金桥软件公司生产的监控组态软件，充分利 用了Windows的图形编辑功能，能方便地构成监控画面，具有丰富的设备驱动程序、灵活的组态方式和数据链接功能，用其构 造监控系统能大大缩短开发时间，并能保证系统的质量，具有不 可比拟的开放性，巨大的兼容性。本系统设计了能耗查询界面、 趋势曲线图、能耗统计棒图及报警画面，可实时显示现场生产数 据的各种报表和趋势曲线，各画面之间切换方便，使工作人员在 很短时间内对车间能源产出／消耗情况充分了解。同时将El常管 理工作中的各项记录分别纳入到系统数据库中，完成了远程集 中抄表、故障记录、能耗运行参数的统计、报表生成及打印输出 等功能。
3．3能耗数据处理
首先是将Realinfo传来的数据进行存储管理，将累计数据、 实时数据、中间数据及最终统计数据存储到Oracle数据库中。 然后由Oracle的SQL／语言编程实现数据分析和处理。系统结 合企业生产工艺和统计要求，对采集的能源数据进行了统计分 析，系统能够实现按用户要求按不同时段、不同区域、不同类别 分别统计各类能耗数据，并进行科学分析和自动结算，同时形成 各类统计报表。
能源分析是能源监测系统的重要功能，能耗分析系统是基 于数据库的数据信息的分析系统，它是建立在企业现场能源数 据采集的可靠性和实时性的基础上，基于数学模型和智能控制 技术，对相关能源数据进行深入分析和挖掘，掌握能源流向，最 终得到能耗主要影响因素，以便用户采取适当的补偿方法、合理 安排采购、生产活动。
3．4数据查询及报表
Realinfo组态软件以数据库中历史数据为基础自动生成月 报表控制工程网版权所有，季度报表控制工程网版权所有，年报表。Realinfo也可完成某特殊时间段用量 查询报表、统计及打印等功能，Realinfo为报表开发工具提供丰 富的报表操作函数集、支持复杂脚本控制，包括：脚本调用和事 件脚本，比如利用报表函数可以在报表上同时显示实时数据和 任意时刻的历史数据，并加以统计处理，例如取行平均、列平均， 统计出最大最小值。报表文件格式兼容Excel工作表文件，提供 类Excel的绝大部分功能，包括：编辑功能、计算功能、图表功能 等。支持图表显示自动刷新，可输出多种文件格式：Excel、D(T、 PDF、HTML、CSV等。可实现多层表头，可以实现报表嵌套，可 以制作复杂的报表格式。具备打印、打印预览、页眉页脚打印功 能，支持逐行打印。报表数据源支持实时数据库和各种关系数据 库，可显示、处理实时和历史数据。
另外本监测系统将根据生产实际和用户需求，设计采用B／ S结构，支持可视化图形显示及过程数据浏览控制工程网版权所有，模块间采用接口 标准，满足互操作性和稳定性，预留与企业其它管理软件的接口 (如ERP、工作流等)，保证与其它业务系统交换和共享数据信 息，实现系统的无缝连接，消除企业中的信息孤岛，使企业连成 一个更加紧密的整体。用Struts开发Web服务器，支持B／S结 构，用户通过IE浏览器即可发送指令控制工程网版权所有，根据需要查询所需报表。
4结束语
与传统的铁合金冶炼能耗监测方法相比，此能耗监测系统 人机界面友好、性能可靠、使用方便、节省劳动力，目前本系统已 应用于生产实际，通过现场实际应用，效果良好，可改进能源系 统的运行管理水平，完善能源生产和使用的评价体制，提高劳动 生产率，减少能源消耗，改善环境质量，在功能上也易于扩充和 升级，具有一定的推广价值。