?1 引言 在科技飞速发展
的今天,自动化控制也广泛
的应用于电厂中,其中最主要
的有分散控制系统DCS ,信息管理系统 MIS和厂级信息监控系统SIS 。在企业面对1 3趋激烈
的市场竞争条件下,他们在保证生产过程
的安全稳定,提高工艺系统
的经济效益,实现全厂范围内
的优化运行,并且在管理层
的决策支持方面发挥着越来越重要
的作用。在电厂运行中,SIS 、MIS和 DCS互相独立,又互相联系,下面我们就来研究一下他们
的关系。
2 DCS,SIS和 MIS
的定义及功能
2.1 DCS
集散控制系统 (Distributed Control system DCS) 是以微处理器为基础
的集中分散型控制系统。自70年代中期{dy}套集散控制系统问世以来,集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。集散控制系统
的主要特性是它
的集中管理和分散控制。而且,随着计算机技术
的发展,网络技术已经使集散控制系统不仅主要用于分散控制,而且向着集成管理
的方向发展。系统
的开放不仅使不同制造厂商
的集散控制系统产品可以互相连接,而且使得它们可以方便地进行数据
的交换,系统
的开放也使第三方
的软件可以方便地在现
有的集散控制系统上应用。在我国石化行业已运行着许多套不同型号
的集散和控制系统,它们在过程控制中发挥着非常重要
的作用。 DCS主要完成机组级
的实时监控。
2.2 SIS
火电厂厂级监控信息系统 ( Supervisory Informntion System SIS )是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体
的厂级自动化信息系统。该系统通过对火电厂生产
过程
的实时监测和分析,实现对全厂生产过程
的优化控制和负荷经济分配,在整个电厂范围内充分发挥主辅机设备
的潜力,达到整个电厂生产系统运行在{zj0}工况
的目的;同时该
系统提供全厂完整
的生产过程历史/实时数据信息,可作为电力集团公司信息网络化
的可靠生产信息资源,使集团公司管理人员能够实时掌握各发电企业生产信息及辅助决策信息
,充分利用和共享信息资源,提高决策科学性[ 5 ] 。 SIS是优化机组运行和提高生产管理水平
的专家级助手,它能提高机组效率、保证电厂安全生产、降低运营成本、提高电厂
整体经济效益。 SIS主要功能如下:①监视、指导机组
的运行;②降低发电企业
的火电煤耗;③主机和主要辅机故障诊断;④科学分配机组负荷;⑤降低成本、提高效益;⑥管控一体化控制级中自动采集生产过程数据,并向工业以太网上
的用户和应用程序提供实时数据,使得用户可以随时观察生产过程、应用程序、在线对生产过程进行分析,这使得SIS系统涉及
的实时计算模块达到11 个之多,也必然要求在这一实时数据库
的软件和硬件平台具备尽可能高
的可用、安全性。
2.3 MIS
管理信息系统 ( Management Information System MIS) ,是一个由人、计算机等组成
的能进行信息
的收集、传送、储存、维护和使用
的系统,能够实测企业
的各种运行情况,并利用过去
的历史数据预测未来,从企业全局
的角度出发辅助企业进行决策,利用信息控制企业
的行为,帮助企业实现其规划目标。这里给出
的定义强调了管理信息系统
的功能和性质,也强调了管理信息系统中
的计算机对企业管理而言只是一种工具。管理信息系统是信息系统
的重要分支之一,经过30多年
的发展,已经成为一个具有自身概念、理论、结构、 体系和开发方法
的覆盖多学科
的新学科。 MIS主要为全厂运营、生产和行政
的管理工作服务。实现功能如下:( 1 ) 发电厂班组管理系统;( 2 ) 运行管理系统;( 3 ) 资金预算管理系统;( 4 ) 计划申报管理系统;( 5 ) 生产日报月报管理系统;( 6 ) 发电厂工程管理系统;( 7 ) 发电厂工资管理系统;( 8 ) 发电厂安监管理系统;( 9 ) 发电厂教培管理系统; ( 1 0 ) 发电厂设备管理系统;( 1 1 ) 发电厂燃料管理系统;(12) 人事管理系统;(13 ) 费用管理系统;(14 ) 税务稽查信息控制系统。
3、三者关系
3.1 SIS与MIS
的关系
SIS和 MIS既紧密联系,又有较大区别,目标和层次不同:①SIS主要利用计算机控制系统后产生
的资料,解决控制优化与生产管理方面
的问题, 重点是专业化
的资料分析、运行优化和辅助决策
的支持。②MIS是管理信息系统,主要任务是信息处理、任务流转和工作协同等,强调管理系统内信息流程
的整件性,为全厂生产经营和行政管理人员提供所需
的信息,主要完成设备和维修管理直至生产经营管理、财务管理以及办公自动化。
3 .2 SIS与DCS
的关系
①SIS是建立在DCS基础上
的,尽管很多DCS 也都提供计算分析模块,但DCS主要定位是对设备实时控制和监视,在资料发掘技术和历史资料
的保存都存在相当大
的限制,他强调
的是运行
的准确性,以稳定性和安全性为其首要目标。②SIS 作为全厂生产运行实时
的统一指挥调放中心,从机组 DCS 、辅助车间程控系统 ( P L C )等,程控系统以及其它资料源
中集成实时过程信息和历史资料,,长期存放、动态分析,以整个系统为控制对象,强调
的是运行质量,以经济性为其首要目标,为生产管理人员
的分析和决策提供支持。
3.3 SIS和MIS 、DC S
的不同
SIS系统和 MIS系统
的服务对象不同:SIS系统为生产运行过程服务,处理
的是全厂性
的实时数据;而 MIS系统为厂级
的管理工作服务,处理
的是全公司
的管理数据。
SIS系统和 DCS系统
的目标不同:SIS系统重在监视、分析,在对海量实时数据进行分析
的基础上,通过数据挖掘技术进行少量
的控制 ( 也是通过 DCS系统) ,以提高机组运行
的经济效益;而 DCS系统重在xx地控制,以机组安全、稳定
的运行为目的。因此,SIS系统、MIS系统、DCS系统是面向不同层次、不同目标,具有不同功能
的三种系统,既有相互联系,又有重大区别。这三个系统应该并存,相互不能代替,有些功能可以交叉。
表 1 SIS系统和 DCS系统、MIS系统
的比较
SIS系统应该成为后二者
的桥梁,为 MIS系统提供服务,为 DCS系统拾遗补缺。如图 2所示,明显
的表达了三者之间
的关系
4 电厂自动化
的发展趋势
随着火电厂自动化程度
的提高,各种监视控制系统层出不穷,3 0万机组监视控制系统至少包括:分散控制系统 ( DCS ) 、辅控水网、辅控煤网、辅控灰网、烟气在线监测系统 (
CEMS ) 、电网调度自动化系统 SCADA/RTU、电能量抄表系统等。这些系统大大提高了机组
的自动化程度,但是各个系统间相互独立,数据不能共享,形成一个个
的数据孤岛。而随着电力体制改革
的进行,这些实时数据又是管理工作所必需
的。以往
的做法是:各个实时监控系统直接和局域网连接,并直接和MIS系统进行接口编程,实现数据接人。这样存在三大弊端:
( 1 )随着机组容量
的加大,各个实时监控系统
的重要性、安全性已经不允许这种直接连接方式;
( 2 )MIS系统
的数据库系统为关系型数据库,在存储大量
的 ( 数万点)实时数据 (10秒级或更低)方面是毫无优势
的,而从MIS系统
的实际需要来说,MIS只需要整点记录即可。
( 3 )MIS系统作为相对变动较为频繁
的系统,开发工具、平台也经常进行变动,而实时数据
的接口是需要稳定
的。
SIS系统则可以较好地解决以上问题:
( 1 )SIS系统单独构架一个网络,作为实时监控系统和管理局域网
的中间层,既达到隔离
的效果,也起到沟通
的作用。
( 2 )SIS系统目前多采用实时数据库系统 ( 如:PI数据库) ,通过特殊
的压缩算法,可以在确保历史数据
的一定xx性
的同时,有效地利用磁盘空间,利用较小
的空间,存储海量
的实时数据。
( 3 )SIS系统数据库平台可以在较长
的时间内保持稳定,同时实时数据库系统 ( 如:PI数据库)也提供和 DCS系统
的标准接口,为 MIS系统提供 A P I 函数甚至标准语言接口程序。
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