ICentroView综合监控平台在钢铁厂的应用

摘  要：随着我国钢铁行业的发展，基础自动化水平显著提高，数字化集控模式已成为提高管理水平的重要技术手段。文章提出了一套基于ICentroView综合监控平台开发建立的钢铁厂生产管控系统的方法与步骤。该系统实现数据采集、SCADA展示、视频监视、语音报警和智能联动等综合应用，打破系统孤岛，提高了钢铁厂管理效率。

关键词：iCentroView;SCADA;综合监控平台

中图分类号：TP277         文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）22-0161-04

Abstract： With the development of China’s iron and steel industry， the basic automation level has been significantly improved. The digital centralized control mode has become an important technical means to improve the management level. This paper puts forward the method and steps of production management and control system of iron and steel factory built based on iCentroView integrated monitoring platform. The system realizes comprehensive applications such as data acquisition， SCADA display， video monitoring， voice alarm and intelligent linkage， breaks the system island and improves the management efficiency of the iron and steel factory.

Keywords： iCentroView; SCADA; integrated monitoring platform

0  引  言

随着信息技术的不断进步，钢铁厂对生产管控的要求也逐步提高。传统SCADA系统，侧重在于现场实时数据的监视，缺少与周边系统如信息管理系统、监控大屏系统等联系，生产管控力度薄弱，满足不了当下管理人员对生产管控的需求。

宝信自主研发的iCentroView综合监控平台的解决方案，集画面组态、智能联动、多媒体监控等功能，将周边系统有机的集成在一起，打破信息孤岛，充分发挥各系统的优势，减小监控人员的工作强度，提升管控能力。对标行业中的WINCC、IFIX、INTOUCH等主流HMI软件，iCentroView具有集成度高、分布式部署、易开发维护等显著特点，更加适合国内制造业推广。

1  系统总体设计

某钢铁厂的生产管控系统，架构如图1所示，基于iCentroView综合监控平台设计，同时配套部署了iHyperDB实时数据库。生产管控系统覆盖了铁前、炼钢、轧钢整个冶炼过程。

生产管控系统实现生产集中调度指挥和生产过程全流程监控。生产集中调度指挥是指通过组态画面实现对全公司各工序的主要设备生产情况进行在线统一监视、趋势查询功能，同时与MES制造执行系统无缝对接，展示准确、完备、实时的生产执行情况。生产过程全流程监控是指利用现有监控设备，通过生产管控系统，可以一键调出并监测所选区域的视频图像，从而迅速掌握生产现场状况。

2  数据采集设计

iCentroView自带主流的PLC驱动，支持如S7、modbus、OPC DA/UA等协议，通过简单配置，能够快速地完成数据采集工作。同时，支持变量转储至iHyperDB实时数据库或者SQLSEVER、Oracle、DB2等主流關系数据。

系统数据采集模块涵盖混匀、烧结、球团、高炉、炼钢、轧钢主要厂区，以及能源设备。涉及的PLC有西门子300/400系列，1200/1500系列罗克韦尔1756系列以及施耐德PLC。本设计中利用平台自有驱动完成对现场PLC的连接，变量数据并转储至iHyperDB实时数据库，采集和转储周期为1S，同时根据现场要求配置变量的报警参数。

考虑到钢铁厂现场控制网结构复杂、离散等特性以及安全和保生产任务要求，项目设计以各个产线为节点，部署采集防火墙，接入数采专网。通过防火墙NAT映射，将控制网PLC地址映射至数采专网地址。防火墙NAT技术的引入，有效地避免了因PLC的IP冲突，去申请检修时间下装PLC硬件，而耽误产线生产的事件发生，给客户节省了大量的时间。

控制网安全一直是系统设计考虑的首要问题，根据现场情况，本系统数据采集网络采用了以下技术：

（1）IP过滤，数据包双向指定具体IP，设置白名单。

（2）端口限制，限制到PLC具体端口，如西门子PLC，102端口;罗克韦尔PLC，44818端口;施耐德PLC，502端口。

（3）防火墙隔离，避免外网故障影响至控制网。

（4）NAT映射，避免内网地址泄露。

（5）只读控制，采集模块使用只读方式，不参与控制。

采用以上技术，能够有效地保障了控制网安全，为后续应用设计打下良好的基础。

3  应用设计和开发

3.1  HMI展示

HMI设计为三个区域，菜单栏：通过菜单栏切换至不同区域的画面;主画面：产线生产画面;报警栏：实时显示报警信息。生产管控系统的画面结构如图2所示。iCentroView的组态方式与WINCC、IFIX和INTOUCH等主流HMI软件一致，所见即所得，且支持VBScript脚本开发。

3.2  视频展示

多媒体展示是iCentroView的强项和特色，平台支持标准的onvif协议的视频产商，在“视频服务”组件中设置视频设备IP地址，通道属性，用户密码等参数，视频插件支持实时播放、回放、截取和摄像头控制。生产管控系统视频展示效果如图3所示。

生产管控系统配置了312路视频，覆盖了整个生产区域。为了使开发工作简化，此次开发了视频类画面，设置传递参数，根据不同的传递参数展示不同区域的视频画面，以及视频展示的布局。具体实现代码为：

Sub Image_XJ0_OnClick（） '视频弹出按钮

If sys.GetiCentroViewUserName=”admin” Then

sys.Handlepage "/page：视频.bsp;/pagesize：360，100 /pagetitle：XJ0皮带监控 /pageparams：NVR1_12_XJ0”

Else

MsgBox "视频权限，请联系管理员！"，vbOKOnly，"提示"

End If

End Sub

Sub page_OnLoad（）  '视频画面打开

Dim strUserName

strUserName = sys.GetiCentroViewUserName（）

strTip = VIDEOCLIENT1.VideoStartClient（strUserName，””）

videotext=VIDEOCLIENT1.VideoSetCurrentLayout（1，1） '图像布局

strTip = VIDEOCLIENT1.VideoSetCameraToCurrentWindow（Page.Param1）

If strTip = 0 Then

Else

SelectValue = MsgBox （"视频网络故障，请检查网络！"，vbOKOnly，"提示框"）

If SelectValue=1 Then

sys.handlepage “/pageflag：1，视频.bsp;”  '隐藏画面

Else

End If

End If

End Sub

Sub page_OnUnLoad（）  '视频画面关闭

VIDEOCLIENT1.VideoStopClient

End Sub

3.3  趋势展示

生产管控系统采用了实时数据库作为变量存储容器，趋势的展示是对实时数据库的操作。因为系统本身只负责采集与展示，没有数据处理与存储，使得生产管控系统的响应速度比传统SCADA系统快，而且随着使用时间延续，对比更加突出。趋势展示如图4所示。

本次趋势画面的设计与视频类似，都采用了类管理，通过传递参数的形式，调用公共趋势画面，展示所需趋势，极大地节省了开发时间。

3.4  智能联动

智能联动是当监控变量达到一定条件下，平台自动触发相应的预案，执行当前场景下的应对动作。智能联动，能够大大提高平台在应急情况下的响应能力。平台支持直观便捷的配置。智能联动支持时间、事件和自定义三种触发方式。当条件达到要求时，按照设定好的预案执相应行动作;联动执行动作有：变量控制、组态画面调用、语音播报、可执行程序、操作数据库等。

本系统中配置了共有44处智能联动预案，其中联动监控视频16处，语音报警28处。

3.5  关系数据库接口

传统的SCADA系统，侧重于现场实时数据展示，缺少管理系统的业务数据支撑，满足不了当下生产管控要求。基于iCentroView的生产管控系统支持多种方式对接关系数据库数据，其一是根据平台自带的插件，另一种是依托画面中的VBScript脚本等，各有优势。本文通过VBScript脚本，连接关系数据库，获取业务数据。连接数据库代码如下：

Sub page_OnLoad（）

On Error resume Next

Dim conn，rs

Set conn = CreateObject（"ADODB.Connection"）'建立连接

conn.ConnectionString = “Driver={SQL server};server=192.168.0.1;Database=TQDB;uid=sa;pwd=password;”

conn.open

PLANNO “QT”，Text_PLANNO_QT，Conn '查询球团方案号

Conn.Close '关闭连接

Set Conn=Nothing

End Sub

Function PLANNO（DEVCODE，TEXT1，Conn） '在用方案號

sql=”Select top 1 PLAN_NO FROM PRTR60 where UNIT_NO=’”&DEVCODE&”’ AND STATUS = 0 order by SLOT_NO asc “

Set Rs=Conn.Execute（sql）

If Rs.Eof Then

‘MsgBox "没有记录"

Else

TEXT1.Text=rs.fields（"PLAN_NO"）'在用方案

rs.close '关闭记录集

Set rs=Nothing

End If

End Function

在管理数据支撑的基础上，结合平台上的柱状图、表格、仪表盘等控件，进行生产数据展示，使得生产管控的管理更有深度和广度，用户认可度很高。

4  结  论

应用表明，基于iCentroView开发的综合监控系统，相比传统SCADA系统，整合信息管理系统、监控大屏系统等周边系统，提升现场过程管控水平，从而进一步提高企业管理效率，在国内制造业具有良好的应用前景。

参考文献：

[1] 时俊普，范昀，陈战.一体化监控指挥平台中视频监控系统设计和实现 [J].宝钢技术，2009（1）：31-34.

[2] 周寅晴，欧阳资春.监控中心管理平台的设计与实现 [J].中国新通信，2016，18（16）：60-61.

[3] 张希武.准能数字矿山生产调度综合监控系统 [J].露天采矿技术，2020，35（6）：87-90.

[4] 高磊，李永红，郑健兵.智能水电厂一体化数据平台设计 [J].水电自动化与大坝监测，2012，36（1）：11-14.

[5] 孙彦广.钢铁工业数字化、网络化、智能化制造技术发展路线图 [J].冶金管理，2015（9）：4-8.

作者简介：王辉（1987—），男，汉族，浙江温岭人，电子信息工程师，本科，研究方向：钢铁行业自动化和信息化应用。