能源管控項目

標準化作業指導書VI.01

2014年6月

南京南瑞繼保電氣有限公司

工程服務中心

目錄

刖t/._S1—..............................................................................4,

版本變更說明.....................................................................5

1.項目調研階段............................................................6

2.系統設計階段............................................................6

2.1.主站設計.............................................................6

2.2.環網改造設計......................................................7

2.3.子站改造設計......................................................9

2.3.1.改造目標和原則..................................................9

2.3.2.改造設備統計...................................................9

2.3.3.改造方案....................................................10

2.3.4.I/O統計....................................................10

2.3.5.卡件配置....................................................11

2.3.6.上位機系統配置.................................................12

2.3.7.網絡規劃....................................................12

3.廠內調試階段...........................................................13

3.1.主站系統調試.....................................................13

3.1.1.試驗要求、內容及方法...........................................13

3.1.2.服務器安裝.....................................................14

3.1.3.工作站安裝.....................................................15

3.1.4.sophic部署...............................................16

3.1.5.服務器機柜調試.................................................16

3.1.6.系統簡單測試.............................................17

3.1.7.其他裝置測試...................................................18

3.1.8.交流電源回路測試...............................................18

3.2.子站設備調試.....................................................18

3.2.1.PLC的調試（以西門子PLC為例）.................................19

3.2.2.安全數采網關的調試（以力控安全隔離網關為例）................19

3.2.3.數采網關的調試（以力控數采網關為例）.........................26

3.2.4.儀表的調試....................................................29

3.3.異常記錄利處理.......................................................29

3.4.工程試驗移交.........................................................29

3.5.后續處理.............................................................30

4.現場施工階段...........................................................30

4.1.設備安裝..........................................................30

4.1.1.主站設備安裝...................................................30

4.1.2.環網、采集網設備安裝施工....................................31

4.1.3.機柜安裝.......................................................31

4.1.4.光纜敷設.....................................................32

4.2.基礎自動化調試.....................................................32

4.2.1.系統及設備命名規范............................................32

4.2.2.DCS、PLC、儀表的接入...........................................42

4.2.3.自動化改造調試................................................101

4.3.主站調試..........................................................103

4.3.1.系統結構......................................................103

4.3.2.系統組網方式介紹..............................................107

4.3.3.圖形維護......................................................110

4.3.4.SCADA數據庫維護..............................................141

4.3.5.GKSCADA數據庫維護............................................154

4.3.6.前置維護......................................................158

4.3.7.ALAM模型庫維護...............................................163

4.3.8.棒圖/曲線/報表制作...........................................176

4.3.9.調度集控人員權限配置.........................................188

4.3.10.時序庫配置...................................................191

附錄1工業企業能源管控調研清單VI.0.......................................194

附錄2EMC存儲VNX5300實施報告..........................................194

附錄3典型服務器應用配置..................................................194

附錄4典型工藝畫面清單....................................................194

附錄50PC協議接入前置配置...............................................194

附錄60PC轉發廠站配置...................................................194

附錄7《LinuxRHEL5.8+oraclellg的安裝與配置一集群系統.doc》.............194

附錄8《LinuxRHEL5.6or5.8+oraclellg的安裝與配置（VI.03）.doc》...........194

附錄9主流廠家工控軟件組態變量制作方法...................................194

刖s

一、編寫的目的

隨著公司在能源管控方面業務的不斷拓展，項目實施的工作量越來越大，投

入到能源管控的人力也越來越多。能源管控項目設計專業多，現場設備種類繁多,

業務跨度大，給我們的調試工作帶了極大的壓力。主站涉及水、電、氣等多專業

數據采集，與以往的調度集控主站專注電力數據的接入有不小的區別，子站的調

試更是涉及PLC、儀表、工藝DCS系統接入，基礎自動化改造等我們電力系統從

未涉及的內容。

為此，能夠讓更多的人盡快掌握和熟悉能源管控的工作內容和工作規范，我

們在總結目前實施的項目經驗的基礎上，整理匯總了作業指導書，希望能幫助大

家盡快了解和熟悉能源管控項目。

二、文檔的內容介紹

能源管控項目與我們傳統的變電站和調度集控實施有一些區別，能源管控項

目一般可以分為二個階段：招投標階段和項目執行階段。

招投標階段主要完成的工作：與有意愿上能源管控項目的用戶進行初步交流

（一般以研發為主），對項目進行初步的調研，現場初步調研原則上講應該越詳

細越好，通過調研，確定招標中需要購買的設備清單。招投標環節，中標后簽訂

技術協議明確規定工作的范圍、設備清單、項目施工方式等。

項目執行階段:此階段可劃分為項目的詳細調研、系統設計、設備采購生產、

廠內調試、出廠驗收、現場調試與驗收幾個階段。

版本變更說明

V1.01--調整第4章節的目錄層次結構，使其更加合理。根據研發建議完善實驗部分的內

容。

1.項目調研階段

調研的目的：通過對廠區的生產工藝流程、生產設備、工藝系統、工輔系統、

儀表、PLC、DCS和已有信息系統的調研，能夠清楚的知道需要接入能源管控系

統的工藝系統、工輔系統、儀表、PLC、DCS的數量、接口、協議等信息，以及

整個環網與采集網點的設置，需要增加的設備、屏柜的安裝位置。以確保現場的

施工調試能夠順利進行，滿足能源管控系統的接入要求。

調研的內容：參照附錄1《工業企業能源管控調研清單VI.0.docx》

2.系統設計階段

2.1.主站設計

根據前期的調研結果結合用戶的需求以及合同的要求來確定主站設備的采

購清單。如非用戶指定，主站的設備盡量選擇一些使用過的產品型號，這樣可以

避免一些新設備安裝調試帶來的問題和風險。

主站典型設備配置:

設備名稱常用品牌型號數量操作系統

操作員站主機HP、DELL、按需Linux或win7

工程師站主機HP、DELL、1-2臺Linux或win7

顯示器HP、DELL>按需

IBM3850.36502-3Linux或

前置服務器

win2008server

scada服務器IBM3850、36502Linux

歷史服務器IBM3850、36502Linux

高級應用服務器IBM3850.36502Linux

電量服務器IBM3850.36501Linux

WEB服務器IBM3850.36501Linux

磁盤陣列EMC、IBM1

SAN網絡存儲交博科2或。

換機

主網交換機華為、H3C2

采集交換機華為、H3C2

H3C、珠海鴻瑞、「4臺（按

防火墻

網神需）

南瑞信息、珠海鴻0或1

正向隔離裝置

瑞

反向隔離裝置南瑞信息0

KVM折疊液晶HP按需

注意點：磁盤陣列如果不使用SAN網絡交換機，那么磁盤陣列控制器的的光口至

少為3口。下圖為典型的服務器與工作站網絡結構圖。

調研時需確認是否有OPC直接接入前置機的情況，如果有需要增加一臺采集服務

器，安裝windows操作系統的服務器，建議為windows2008server。

2.2.環網改造設計

環網建設是能源管控項目中重要的一個環節，幾乎能源管控所有采集的數據

都需要通過環網進行上送。

環網設計工作主要包括環網節位置、數量的確定和環網站點的結構這兒方面

的工作。

環網節點的位置盡量選擇在集中的工藝系統控制室區域。如燒結工藝，一般

一個鋼鐵廠可能存在多個燒結，并且這些燒結機都比較的集中，燒結和他的附屬

工藝(包括余熱發電，補燃爐，燒結脫硫等輔助工藝)和儀表都在一個區域，可

以考慮放置一個環網節點。各個系統和計量儀表也就近接入環網節點。

環網的容量現在主要是千兆和百兆環網，千兆環網用得比較多，工藝系統比

較多，采集的數據點也比較多，一般設計容量在5萬點以上的系統都使用千兆環

網。如果還需要考慮進一步物理上的冗余則設計成雙環網。

如果存在視頻網絡，盡量讓視頻和工業數據采集網不要在一個網絡中，物理

上需要進行分開，因為視頻的傳輸占用帶寬比較大，會影響工藝數據的實時性,

也會影響到系統的控制功能的使用，尤其是對無人值守站的命令操作的及時性。

下圖是中天鋼鐵子站的網絡接入方案，我們可以看到，通過環網交換機構建

全廠的千兆工業環網，各現場子系統如我們熟悉的變電站、鋼鐵企業的高爐、轉

爐等自動化子系統的數據通過防火墻接入到工業環網中。全廠共計有70多個子

系統(子站)接入到EMS系統中。

:桂MJT

水處理

1號2萬制兩

雙高線1號轉爐圖

(2).一氫匚

|2號轉爐

號轉爐

g(5)2號2萬

制氧廠|

W1J)

:高爐轉爐

高爐(3);空座拈

燃氣相和

r加壓站

110KVn

變電站放散塔

?n

11OKV

交電站

燒結廠raw

空壓站?氣爐*土*33/處JL★程1

，場上，后依上

--------害鹿龍耳

--------上堯希

2.3.子站改造設計

2.3.1.改造目標和原則

自動化改造設計涉及到的主要是改造方案的確定，改造方案的目標要明確，

是否需要做到全自動化或者是無人值守等，如果可以進一步細化目標。

自動化改造設計一般都是在原有的無控制系統的基礎上進行改造，當然也包

括在現有控制系統的基礎上進行改造。不過一般推薦采用新加一套控制系統，以

方便調試，而不采用在原有的系統上增加卡件。

改造是建立在原來的基礎上的，需要去了解具體的工藝和目前系統運行的情

況，以及重要的一些操作參數。

由于改造的系統一般不是很大，I/O點數也比較少，一般采用西門子的S7300

的控制系統，另外數據需要上傳、采用以太網的方式，再配置增加以太網模塊。

以水泵站的改造為例進行設計各個方面的說明。

2.3.2.改造設備統計

目標確定后，需要對所涉及到的設備進行統計，并熟悉現場的工藝以及設備

的參數等等，具體可以參考設備統計表格。

這里采用水泵站改造所調研的統計表格如下:

序號設備名稱數量控制方式備注

高壓供水水泵

機旁和操作

操作箱上有電流顯示(指針表)，

高壓電機臺控制

13運行，跳閘指示

操作臺控制

有轉換開關切換就地和遠程，

基本不用

啟動和停止操作

操作箱有一個轉換開關

機旁和操作

操作箱上有閥開到位、關到位、

電動執行臺控制

23過轉矩、故障信號

機構操作臺控制

有閥打開，關閉和停止操作

基本不用

昆明茂興電器有限公司(ZDDF5)

就地指針儀表

3出口壓力4廣4#出口和總管壓力

量程：0~L6MPa

操作箱有一個轉換開關

機旁和操作

操作箱上有閥開到位、關到位、

電動執行臺控制

43過轉矩、故障信號

機構操作臺控制

有閥打開，關閉和停止操作

基本不用

昆明茂興電器有限公司（ZDDF5）

2.3.3.改造方案

對現在的設備運行控制和操作方式進行統計，再由通過遠程控制的方式實現。

目前只能在操作箱上控制，需要對操作箱進行改造，增加中間繼電器等設備實現

就地/PLC系統控制模式，實現對水泵狀態信號和電動蝶閥的狀態信號的采集。

改造方案和統計表格如下:

序號設備名稱改造辦法及用途數量

1電流表更換帶4~20mA信號輸出的電流表3個

2將小燈增加中間繼電器（采集狀態信號）20個

3啟停按鈕系統配DO中間繼電器

增加壓力變送器3套

4壓力表增加隔離配電器3個

增加三通閥3個

增加貼片式熱電阻3只

5電機溫度

溫度變送器3個

7水泵出口壓力增加一入二出配電器（水泵出口壓力）1個

8電位計變送器位置反饋3個

2.3.4.I/O統計

完成對設備的輸入輸出統計，以一個水杯和電閘，還有總管出口，以及配水

井為例，具體信號統計表格如下：

序

點類備

號設備點信息

型注

1本地/遠程DI

0#水泵

2運行指示DI

3故障指示DI

4綜合準備好DI

5啟動D0

6停止DO

7電機溫度AI

8出口壓力AI

9電流AI

10本地/遠程DI

11開指示DI

12關指示DI

13中停指示DI

14正過力矩DI

15反過力矩DI

0#電閘

16開到位DI

17關到位DI

18啟動DO

19停止DO

20中停DO

21位置反饋AI

22水泵總管出口壓力AI

23配水井液位AI

針對具體的信息，進行分類型統計，主要分DI,DO,AI,A0四類型號，并

為系統預留一定的裕量，表格如下:

序號信號類型實際10點數20%裕量

1數字量輸入DI90128

2數字量輸出DO4264

3模擬量輸入AI3648

4模擬量輸出A000

2.3.5.卡件配置

根據目前確定的10點數即可算出DI,DO,AI和A0卡件的數據，這里DI和

D0均采用32點，AI,A0也均采用8通道模塊。另外CPU和以太網卡不可少，300

的PLC是需要存儲卡才能運行的，這個也必不可少。統計表格如下：

序

單

數

號

位

名稱里型號備注廠家

CPU帶以太網

11塊CPU315-2DP

口西門子

PLCCPU電源

21塊PS3075A

5A西門子

32通道DI模

34塊DI32

塊西門子

32通道D0模

42塊DO32

塊西門子

8通道AI模

56塊AI8

塊西門子

8通道A0模

60塊AO8

塊西門子

7擴展模塊3塊6ES71532BA020XA1西門子

8導軌4條6ES73901AF300AA0西門子

9總線連接器4個6ES79720BA120XA0西門子

24VDC電源

102塊6EP13343BA00

10A西門子

11中間繼電器160個UM72-R-24DC/21-21西門子

12存儲卡1塊6ES79538LP200AA0西門子

完成卡件配置后，基本上就確定了控制系統的構架。

2.3.6.上位機系統配置

根據集中區域的規劃，如果能源管控中心能直接控制，則在各個水泵站設置

巡檢機，作為水泵站的監視和調試用，也可以規劃設置集中監控站。

如果是集中站點各上位機系統與各水泵站的PLC直連，進行區域水泵站的集

中監控。如果是能管中心則需要經過采集網絡才能進入SCADAo

這里上位機系統主要是指巡檢機，如果有集中集控站點也包括在內。編程軟

件采用西門子S7300的Step7,上位機軟件采用西門子的WinCC。

2.3.7.網絡規劃

控制系統網絡一方面需要傳給能源管控，另外還需要傳輸給集中監控站點

（如果有），還需要有一臺巡檢和系統維護使用的巡檢機。

基本網絡結構如下:

區域集中站點

DP線

網線

匕二程師站工作站1光纖

3.廠內調試階段

3.1.主站系統調試

3.1.1.試驗要求、內容及方法

在試驗之前，試驗人員要做的具體的工作內容如下：

一、根據任務單內容，檢查電腦配置，完成相應電腦的裝機工作，并做好其

他設備的測試工作（如延長線、切換器、延長器等）；如需要上屏的需要將相應設

備安裝在屏柜中的相應位置并且做好測試工作。

二、在協作平臺中根據合同號到MIS2.0的大生產執行中輸入工程合同號既

可以查詢該工程的相關資料。在這里我們需要關注“物料清單”界面，如下圖所

示：

例如我們要查詢AH1400133這個項目的相關資料，在銷售訂單處輸入合同號,

點擊查詢按鈕，我們需要關注的是服務器和工作站的在物料清單中的描述和實際

到貨的設備是否一致（例如：網卡，顯卡，內存，硬盤等），如果不一致請聯系

采購處理。一般來說服務器、工作站、切換器延長器（KVM）、協議轉換器、顯示

器的采購人員為華瑞軍（52127967）,交換機，防火墻，路由器的采購為孫吉剛

（52127913）,隔離裝置，加密裝置，調度數據網的采購為李琳（52127966）。

O生產訂單狀態，

組裝計劃開始時間2014年6月9E▼至2014年6月9E▼

回生產狀態二「黑-整黑

組裝計劃完成時間2014年6月9E▼至20b滓6萬9E.K

也請售訂單AH1400133

1試蛉人3I酸試虬心|

回屏柜號計劃發貨a指2014年6月9E▼至201《年6月9￡▼1緩計

0日蛉組，堡鯉鯉」

匕I生產訂單試驗計劃完成時間2014年6月9E▼至2014年6月9[▼&------

口試就臺更改試驗臺|

□物料類型二5：黑

I裝卻插件I必。黏田E垢毓田IIF當天樸齊冶楮用當天木講1

修展柜序號屏柜號父物料描述B0H行號物料描述教里

訂單狀而融

展柜銘牌工程名禰AH1400133PG001都據來隼服務器柜0010NR-GH調度柜倜度柜體）

,1」1

2AHU00133PG001數據采集賜務粉柜00302

數擄果集展務全救縣調度

?1下達否AH1400133FG0014

3AH1400133PG001弛據采集服務器柜0040交玄機12

2下達否AH1400133B3002網絡通信柜全搐縣調度引

4AH1400133PG001數據采集服務器相0050切攝若延長2s（KVM）i1

3下達否AH1400133PG003網絡設備柜全賽縣調度引

40否AH1400133XP002全摘縣調度3

50AH1400133XP003全柢縣調度3型號奇注

60者AH14001339*全椒縣調度001:浪物5240.配孟目AHI300393浪潮5240/2?E5-24O7.16GB內存，2*300GBSAS硬盤

7下達AH1400133XP001徜售后臺0”全精縣調度32001：交橫機理cSS120-28P-SI.西港同XM1300393.002:交模機K3CS512O-28P-SI.配淺同

8下這AH1400133XPOOI消雪后臺82全枇縣調度W001KVM共豪署：002RKVM-1708H

001:TJ-06-1X

ni

屏柜號""萬件名稱萬件型年~~楨計補齊時間~~實際供貨時間

我們出廠試驗人員拿到一個需要調試的站時，需要到

W198.87.131.4\Project\!系統工程部工程歸檔'調度集控組'工程試驗歸檔

\2014年工程試驗文件夾中查看相應工程的技術協議和供貨清單，根據技術協議

或者供貨清單各服務器和工作站的用途，確定機器主機名和ip地址，制定本工

程的hosts文件內容，并打印每臺電腦的主機名和ip地址粘貼在電腦主機上。

我們的IP地址設置一般是198.120.100.101開始依次往后排。并且要完成對應

工程出廠試驗的調試報告的填寫工作。

3.1.2.服務器安裝

1.服務器檢查

外觀完好，無劃傷，無變形。

2.配置檢查

依據圖紙和合同信息配置情況，檢查服務器的硬盤大小以及數量，內存大小,

CPU,電源冗余等。

3.安裝操作系統

a）首先根據技術協議要求確定系統RIAD方式。如果技術協議中有明確要求

RIADk5等方式，就嚴格按照技術協議要求進行；如果技術協議中沒有

要求，需要我們根據機器硬盤配置和RIAD卡配置情況進行最優化設計，

只有設計好系統硬盤RIAD方式后，系統才能進行操作系統安裝。

b）目前我們系統中常用的RIAD方式有如下兒種：

1）非oracle服務器端配置2塊硬盤，如果沒有硬件RAID卡，則需

要2塊硬盤做軟RAID1,2塊硬盤互為備用；如果有硬件RAID卡，

則需要2塊硬盤做硬RAID1,2塊硬盤互為備用；

2）oracle服務器端配置3塊硬盤（沒有磁盤陣列），有硬件RAID

卡，并且支持RAID5方式，那么3塊硬盤做硬RAID5；如果有4塊

以上硬盤，則需要做硬RAID5+熱備盤方式；

3）oracle服務器端配置2塊硬盤，帶獨立磁盤陣列，那么本機自

帶2塊硬盤做軟RAID1,磁盤陣列上的硬盤做硬RAID5+熱備盤方式

（這個也不是固定的，要根據硬盤的個數大小和磁盤陣列廠家進行

討論用最優化的方式來配置）。

c）根據服務器型號和技術協議要求安裝對應的操作系統，能源管控操作系統

一般使用linux系統。需要前置OPC通訊功能的站需要安裝至少一臺

windows節點，建議操作系統為windowsserver2008。

d）磁盤陣列的劃分如果技術協議里沒有寫可按照4-5-1的原則，時序庫使用

40%,oracle使用50%,其他10虬如果磁盤陣列空間比較小，優先保證

oracle的使用。

e）根據現場工作站機器的數量安裝1-2臺windows操作系統的機器（最好能

安裝成XP操作系統），并且在機器安裝主流的工控軟件，如：GE的iFix,

西門子的Wince,Wonderware公司的InTouch,悉雅特Citech等，具體

的安裝要求可參照現場調研的結果。

f）操作系統及oracle服務端安裝參照附錄7,其他服務器安裝參照附錄8。

3.1.3.工作站安裝

1.工作站檢查

外觀完好，無劃傷，無變形。

2.配置檢查

依據工程設計圖紙（以下簡稱圖紙）和合同信息配置情況，檢查如硬盤大小，

內存大小，CPU等。

3.操作系統及oracle客戶端詳細安裝參照附錄8。

3.1.4.sophic部署

不管是服務器還是工作站安裝安裝完畢oracle后都需要部署sophic軟件。

部署sophic一定是用ems用戶登入。

unix服務器或者是linux服務器和工作站的sophic部署方法如下：

a）設置環境變量.cshrc和.login（linux系統不要設置.login）。、

Sophic部署詳細操作參照附錄8o

3.15服務器機柜調試

機柜常規檢查：檢查屏柜外觀、裝置型號（尤其是外購件，主要包括交換機、

防火墻、隔離裝置、moxa以及空開、防雷器、端子排及標簽）是否與圖紙相符，

檢查RCS9787插件配置情況，模擬板和數字板配置是否與圖紙一致。

調度自動化機柜采用雙220V交流供電（除非用戶指定某些裝置為直流供電）,

檢查屏柜設計中安排電源端子是否在屏柜兩側各安排1路電源，不能夠將兩路電

源端子排放在同一側，否則不方便現場用戶接線，同時盡量將電源空開及其電源

端子排放在屏柜底部（可以是橫向也可以在縱向兩側），且保證一個工程所有屏

柜的位置一致；

調度自動化機柜電源空開容量需要根據屏內供電設備總需求進行計算選擇，

保證屏柜內部設備能夠正常供電，特別是服務器屏柜，要根據服務器數量選擇空

開容量；同時端子排上的電源線的直徑選擇也需相應改變；檢查屏內的空開容量

是否滿足屏內所有設備同時供電的容量。

調度自動化機柜中的交換機柜、前置通信柜都采用寬的縱向走線槽（65*65）,

檢查走線槽是否滿足要求。

檢查調度自動化機柜中的交換機柜、前置通信柜設備之間的距離為3U,3U

中間的1U放置橫向走線槽，不允許裝置跟走線槽之間直接相連；如果屏柜中設

備比較多，設備之間的距離可以調整為2U,同時放置橫向走線槽在2U距離的中

間位置，不允許裝置跟走線槽之間直接相連。

檢查調度自動化機柜中的交換機柜、前置通信柜設備中的網絡交換機配置的

橫向走線槽必須配置前后綁線架；所有交換機下面必須前后開走線孔。

檢查調度自動化機柜要求每面機柜中接地銅牌是否都已經安裝。

將安裝完畢的服務器以及工作站和其他設備根據圖紙布局全部上屏。為了明確表

示出PDU和柜內裝置之間的關系，設計圖紙中須增加1頁關于插座和裝置之間

對應聯系的圖紙，屏柜扎線人員需要按照設計圖紙說明將插座連接到正確位置,

工程試驗人員需要核對設計圖紙和最終連接是否符合相互備用的原則；

調度自動化機柜扎線要求：a.所有的配線長度適中，不允許將多余的線繞入

線槽，每類線扎完后需要分類整理（如：藍線和RCS9787的網線分別用扎帶捆扎

-下