CN207251674U

CN207251674U - 全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统

Info

Publication number: CN207251674U
Application number: CN201721140776.9U
Authority: CN
Inventors: 杨保清; 蔡永勇; 丁星
Original assignee: CNOOC Taizhou Petrochemical Co Ltd
Current assignee: CNOOC Taizhou Petrochemical Co Ltd
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2017-09-07
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2027-09-07

Abstract

本实用新型公开了一种全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统，包含：一第一数据采集接口机和一第二数据采集接口机；一第一OPC服务器和一第二OPC服务器；一数据采集交换机；一第一实时数据服务器和一第二实时数据服务器，用于采集和处理所述的第一数据采集接口机和第二数据采集接口机所传输来的数据；一数据采集局域网；一外部存储器；一WEB服务器。本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统实现了OPC采集的负荷均衡，正常情况下两套OPC服务器和数采接口机均各承担50%的负荷，当其中一套数采系统出现故障时，所有负荷自动切换到另一套数采系统上，实现无扰切换，保障数据采集的可靠性。

Description

全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及一种石化企业数据采集系统，更确切地说，是一种全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统。

背景技术

在石化领域，主要建设常减压、高压加氢润滑油、延迟焦化、连续重整、加氢裂化、制氢、芳烃抽提、硫磺回收、燃料油加氢精制等十多套装置，并建立配套储运罐区和公共工程，各装置及配套储运罐区和公共工程的生产过程数据全部集成于DCS系统，对于DCS系统数据采集的好坏，如何提高数据采集的稳定性，成为决定生产运行管理（MES）系统能够成功应用的关键因素，也是迫切需要解决的课题。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统，包含：

一第一数据采集接口机和一第二数据采集接口机；

一第一OPC服务器和一第二OPC服务器，所述的第一OPC服务器和第二OPC服务器用于生产过程数据收集，并通过OPC协议将生产过程数据传输至所述的第一数据采集接口机和第二数据采集接口机；

一数据采集交换机，所述的数据采集交换机与所述的第一OPC服务器和第二OPC服务器相连接，生产过程数据通过所述的数据采集交换机传输给所述的第一数据采集接口机和第二数据采集接口机，实现生产过程数据的上传与断点续传；

一第一实时数据服务器和一第二实时数据服务器，用于采集和处理所述的第一数据采集接口机和第二数据采集接口机所传输来的数据；

一数据采集局域网，用于连接所述的第一数据采集接口机和第二数据采集接口机以及所述的第一实时数据服务器和第二实时数据服务器；

一外部存储器，所述的外部存储器与所述的第一实时数据服务器和第二实时数据服务器相连接，且用于所述的第一实时数据服务器和第二实时数据服务器的互为备份；

一WEB服务器，所述的WEB服务器通过所述的数据采集局域网获取实时数据库数据并进行平台化加工展示。

本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统具有以下优点：

1、生产过程数据采集系统实现从DCS系统OPC服务器开始，经过数采接口机、数采网络、实时数据库，至过程数据上传应用的全冗余备份配置。

2、生产过程数据采集系统实现OPC采集的负荷均衡，正常情况下两套OPC服务器和数采接口机均各承担50%的负荷，当其中一套数采系统出现故障时，所有负荷自动切换到另一套数采系统上，实现无扰切换，保障数据采集的可靠性。

3、生产过程数据采集系统实现接口机断点续传功能，保障数据采集的完整性。

4、生产过程数据采集系统实现报警与预警短信输出功能。

5、极大的提高了生产过程数据采集系统运行的稳定性和可靠性，此系统投用后，尚未出现数据采集中断。

6、数据采集故障监测与短信报警功能，维护人员将在第一时间通过信息系统健康监测软件查看到故障点，缩短系统故障时间，确保数采系统运行的稳定性和可靠性。

7、接口机数据断点续传功能及双机互为交叉热备的冗余策略，确保生产过程数据不丢失，尤其是在MES系统投用初期，系统不断升级时，有效保障系统数据的完整性。

8、生产过程数据采集系统可靠稳定运行，节省了各装置统计人员提交生产和能耗数据的时间，提升了各项生产报表生成效率，及时为高层决策提供有效的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统的拓扑结构示意图；

图2为本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统的接口机冗余的测试流程图；

图3为本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统的数据库双机备份测试流程图，此时主机异常；

图4为本实用新型的全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统的数据库双机备份测试流程图，此时主机异常恢复。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，该全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统，包含：

一第一数据采集接口机3和一第二数据采集接口机5；

一第一OPC服务器1和一第二OPC服务器2，该第一OPC服务器1和第二OPC服务器2用于生产过程数据收集，并通过OPC协议将生产过程数据传输至该第一数据采集接口机3和第二数据采集接口机5；

一数据采集交换机4，该数据采集交换机4与该第一OPC服务器1和第二OPC服务器2相连接，生产过程数据通过该数据采集交换机4传输给该第一数据采集接口机3和第二数据采集接口机5，实现生产过程数据的上传与断点续传；

一第一实时数据服务器6和一第二实时数据服务器8，用于采集和处理该第一数据采集接口机3和第二数据采集接口机5所传输来的数据；

一数据采集局域网10，用于连接该第一数据采集接口机3和第二数据采集接口机5以及该第一实时数据服务器6和第二实时数据服务器8；

一外部存储器7，该外部存储器7与该第一实时数据服务器6和第二实时数据服务器8相连接，且用于该第一实时数据服务器6和第二实时数据服务器8的互为备份；

一WEB服务器9，该WEB服务器9通过该数据采集局域网10获取实时数据库数据并进行平台化加工展示。

下面以中海油气（泰州）石化一体化项目为例进行说明，详细实施测试过程如下：

1、接口机断点续传测试

本次接口接断点续传测试，通过模拟实时数据库运行异常，导致和接口机连接中断。模拟数据库停止运行15分钟，测试断点续传功能。

（1）查看实时数据库数据情况，数据采集正常。

（2）停止实时数据库服务。

（3）15分钟后，开启IP.21的服务。

（4）查看接口信息里面的断点续传信息，15分钟内发生断点续传，并且已经完成。

从测试结果来看，实时数据库和接口机中断8分钟后恢复连接，确实发生了断点续传，并且恢复时间为3秒。从数据点信息看出，数据完整，在中断的这段时间里的数据已经恢复至数据存储中。因此，断点续传功能测试成功。

2、OPC冗余的测试

通过停止任意一台OPC服务器的OPC接口来测试OPC冗余，2台OPC服务器中任意一台OPC接口异常不影响实时数据库的数据采集。

（1）测试前确定2台OPC数据源、2台接口机和实时数据库的正常运行。

（2）停止一台OPC数据源的运行，例：停止supcon01-PC电脑，查看实时数据库运行情况，结果数据正常采集。

（3）通过接口测试工具（Cim-IO Test API），对OPC接口进行测试，结果数据获取正常（GET successful）。

（4）同理恢复supcon01-PC电脑的OPC接口，中断supcon02-PC电脑的OPC接口进行测试，结果表明数据采集正常，接口测试正常。

通过2台OPC接口中任意一台接口异常都不影响实时数据库的数据采集的测试，表明OPC冗余配置成功。

3、接口机冗余的测试流程

首先保证所有软件处于正常运行状态，2台数据采集接口机（JKJ1和JKJ2）各50%数据负荷正常采集数据，如图2所示，

测试方法1：

（1）切断JKJ1接口机的网络，InfoPlus.21里的接口信息中会显示网络中断。

（2）查看接口TSK_DETECT里JKJ1和JKJ2接口状态，可以看到JKJ1状态由primary自动切换连接到secondary。JKJ2维持100%数据量负荷，数据采集正常。

（3）恢复网络，恢复实时数据库为正常状态。选择TSK_DETECT里的IO_TAGS，在右侧窗口中IO_RESET选择需要连接的主备接口机。

（4）接口机断网测试成功。

测试方法2：

（1）停止接口机JKJ1的CIM-IO接口。

（3）重启接口机，恢复接口机JKJ1和IP.21数据库到正常运行状态。选择TSK_DETECT里的IO_TAGS，在右侧窗口中IO_RESET选择需要连接的主备接口机。

（4）接口机接口软件运行异常测试成功。

通过一系列的对2台接口机断网和软件异常的测试，结果表明接口机冗余测试成功。接口机断网故障冗余切换的平均时间小于1分钟，接口机接口软件异常冗余切换的平均时间小于30s。

4、实时数据库双机备份测试流程

如图3和图4所示，实时数据库双机备份测试方法：

（1）停止IP.21服务，切换外部存储，主机脱机，备机联机。

（2）在备机上运行IP.21数据库，打开Aspen InfoPlus.21 Administrator，查看数据采集状况。

（3）点击Historian查看历史数据存储，查询平台流程图数据，发现数据正常，主机异常切换到通过备机测试成功。

（4）同理，通过现场测试，当主机恢复正常后备份切换到主机正常，测试通过。

4、生产过程数据采集系统实现报警与预警短信输出功能。

不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种全冗余负荷平衡生产过程数据采集系统，包含：

一第一数据采集接口机（3）和一第二数据采集接口机（5）；

一第一OPC服务器（1）和一第二OPC服务器（2），所述的第一OPC服务器（1）和第二OPC服务器（2）用于生产过程数据收集，并通过OPC协议将生产过程数据传输至所述的第一数据采集接口机（3）和第二数据采集接口机（5）；

一数据采集交换机（4），所述的数据采集交换机（4）与所述的第一OPC服务器（1）和第二OPC服务器（2）相连接，生产过程数据通过所述的数据采集交换机（4）传输给所述的第一数据采集接口机（3）和第二数据采集接口机（5），实现生产过程数据的上传与断点续传；

一第一实时数据服务器（6）和一第二实时数据服务器（8），用于采集和处理所述的第一数据采集接口机（3）和第二数据采集接口机（5）所传输来的数据；

一数据采集局域网（10），用于连接所述的第一数据采集接口机（3）和第二数据采集接口机（5）以及所述的第一实时数据服务器（6）和第二实时数据服务器（8）；

一外部存储器（7），所述的外部存储器（7）与所述的第一实时数据服务器（6）和第二实时数据服务器（8）相连接，且用于所述的第一实时数据服务器（6）和第二实时数据服务器（8）的互为备份；

一WEB服务器（9），所述的WEB服务器（9）通过所述的数据采集局域网（10）获取实时数据库数据并进行平台化加工展示。