MES信息化建设数据采集工程要求V2.0.doc

MES信息化建设数据采集工程规范MES信息化建设数据采集技术方案目录1.前言22.项目综述32.1系统目标32.2项目范围33.技术方案及说明53.1PLC接口说明53.1.1SIEMENS（西门子）63.1.2GE Fanuc73.1.3南瑞继保 RCS9794A73.1.4Triconex73.1.5装车系统和地中衡PLC83.2DCS接口方案介绍83.3第三方系统接口方案介绍93.3.1中央化验室接口方案介绍93.3.2生产指挥和调度系统接口方案介绍103.3.3ERP接口方案介绍103.4数据采集站设计103.5数采网络设计113.6信息化系统总体框图和设计原则114.工程涉及到的软硬件清单134.1涉及的软件清单134.2涉及的硬件清单135.技术服务、工程服务项目及保证155.1概述155.2工程服务详细内容155.3测试与验收155.3.1验收156.性能与质量保证166.1性能保证166.1.1性能保证167.项目文件清单177.1工程设计文件资料177.2应用手册文件177.3中间文件资料177.4文件资料的文字177.5文件资料的编号原则171. 前言本技术规范阐明MES信息化数采工程内容和范畴,作为工程报价和工程实施的规范要求.2. 项目综述2.1 系统目标 根据MES信息化建设的用户需求，此项目的系统目标如下：1） 针对MES控制及仪表系统的特点,提供一套完善、安全、稳定、高速、实时的数据采集解决方案，满足企业信息化的需求，包括MES、ERP、生产监控系统等；2） 提供与LIMS（实验室系统）、装车系统等第三方数据接口开发，保证信息化的完成性；2.2 项目范围其主要涉及到的系统如下：序号装置区子装置区系统名称套数位置编号厂家名称备注1水处理循环水泵房S7-4001420西门子加压泵房S7-4001410给水预处理系统S7-3001401脱盐水处理S7-4001220浓排水回运系统S7-3001450污水处理S7-30014302锅炉锅炉和脱硫系统ECS-700223浙江中控除尘系统S7-4001西门子3空分空分AC800F1230ABB汽机S7-3002西门子压缩机TS30002英维思4原煤储运5液化气站GE-90-301厂区西门口GE 6化工装置AC800F8152中控室 ABB丙烯压缩机TS30001Invensys合成器压缩机TS30001152BInvensys7装车系统8地中衡9变电所1301南瑞综保10中央控制室11ERP系统金蝶12火炬系统表1：企业信息化建设数采方案涉及系统列表2.3 工作范围本项目工作范围包括现场布线、各装置区之间的通讯连接、接口开发、软硬件实施和维护，满足MES系统与现场上述各系统连接、数据通讯，最终满足生产现场使用的一切条件。3. 技术方案及说明3.1 PLC接口说明MES数据采集项目中，涉及到多种品牌的多种型号PLC，可采用英维斯的数据采集服务器软件Wonderware DA server其典型的双冗余连接示意图如下：而各型号的PLC的接口方案如下所示：3.1.1 SIEMENS（西门子）3.1.1.1 S7-300这是S7系列PLC。如果S7-300 PLC后缀带PN可直接支持以太网通讯，后缀带DP可支持MPI、Profibus、RS485通讯。对于没有以太网接口的S7-300 PLC如要实现以太网通讯需要增加以太网接口模块CP343-1。方案如下表格：PLC厂家SIEMENS（西门子）PLC型号S7-300数量(套)5所需硬件1）如果CPU本身带有PN接口，此接口支持以太网通讯，则不需要增加任何硬件；2）如果CPU本身不带有PN接口，建议增加以太网接口模块CP343-1以支持以太网通讯；所需软件InFusion Access 中的S7SIMATIC DAServerFSGateway图表4-1 SIMENS S7-300 的接口方案3.1.1.2 S7-400这是S7系列PLC的高端PLC。依据不同的CPU型号选用不同的改造方案。S7-400一般只有接口可支持MPI、Profibus、RS485通讯，而不会带有PN接口，也就是说不直接支持以太网通讯，如要实现以太网通讯需要增加以太网接口模块CP443-1。如果CPU采用冗余，上位机需增加CP1613及相应驱动和冗余软件支持冗余切换。方案如下表格：PLC厂家SIEMENS（西门子）PLC型号S7-400数量(套)6所需硬件建议增加以太网接口模块CP443-1以支持以太网通讯，同时，如果采用CPU冗余，上位机需增加CP1613及相应驱动和冗余软件支持冗余切换；所需软件InFusion Access 中的S7SIMATIC DAServerFSGateway图表4-2 SIMENS S7-400 的接口方案3.1.2 南瑞继保 RCS9794A变电站采取的是南瑞继保的RCS9794A，本身自带以太网接口，其接口需要定制开发； PLC厂家南瑞继保PLC型号RCS9794A数量(套)1所需硬件无需所需软件InFusion Access 中的定制开发接口FSGateway图表4-4 南瑞继保RCS9794A接口方案3.1.3 Triconex 涉及Triconex 的PLC产品有以下几类：1） TS30003.1.3.1 TS3000Triconex公司为Invensys的子公司，中国范围内的400 多家用户成功安装了600多套Triconex安全和关键控制系统。一般来说，TS3000系统是集成到某个DCS系统上，再通过DCS系统OPC服务器获取数据。如果，不通过DCS系统进行集成，需要增加通信模块CM。而CM本身就提供OPC Server。方案如下表格：PLC厂家TriconexPLC型号Triconex/TS3000数量(套)4所需硬件通信模块CM即可；所需软件InFusion Access 中的FSGateway图表4-5 TS3000接口方案3.1.4 装车系统和地中衡PLC装车系统和地中衡的PLC类型还没有确认，如果为主流PLC，InFusion Access具有其接口软件；若为特殊PLC， 可以定制开发接口；在本方案中统一称为其他PLC；3.1.5 装车系统、地中衡装车系统和地中衡的， 可以利用InFusion Access定制开发接口；在本方案中统一称为其他PLC；3.1.6 原煤储运原煤储运提供WINCC OPC 接口，不需要新增硬件；方案如下表格：接口类型WINCC OPC数量(套)1所需硬件无所需软件InFusion Access 中的FSGateway3.1.7 空分汽机空分汽机所需数据通过MODBUS连接到空分压缩机的TS3000系统上，所以不需要另配接口；3.1.8 液化气站液化气站所需数据通过MODBUS连接到化工DCS系统上，所以不需要另配接口；3.2 DCS接口方案介绍本项目中涉及到DCS包括ABB DCS（AC800F）和浙大中控DCS（ECS700），采取InFusion OPC服务器形式进行通讯，其双冗余典型结构如下：3.3 第三方系统接口方案介绍3.3.1 中央化验室接口方案介绍中央化验室的系统业主还没有采购，根据英维斯以往经验，其应该位于企业网通常其接口示意图如下：英维斯在主交换机上预留端口，并需要开发与的数据库接口；3.3.2 ERP接口方案介绍MES采用金蝶ERP系统，由于此系统的涉及内容复杂，设计的确认节点晚于本采集系统实施时间，所以在本方案中只为其在主交换机上预留端口；具体的接口开发工作不在本方案范畴内。3.4 数据采集站设计根据MES集设计和管理要求，共设数据采集站5组（采取双冗余，共0台数据采集站）；MES系统数据采集系统分布表采集站名称安装位置通讯形式接口直接接入的系统子系统是否具备接口设备1#物料采集站中控室机柜间以太网，WINCC OPC Server原煤储运具备 以太网，接口需开发甲醇装车系统具备以太网，接口需开发硫酸装车系统具备以太网，接口需开发地中衡A具备以太网，接口需开发地中衡B具备以太网，接口需开发地中衡C具备2#公用采集站中控室机柜间以太网循环水泵房具备以太网加压泵房具备以太网给水预处理不具备以太网脱盐水处理具备(需要确认)以太网浓排水回用具备以太网污水处理具备3#锅炉采集站锅炉控制室机柜间OPC服务器锅炉DCS系统（中控）需要采购OPC服务器以太网除尘PLC系统(3套)不具备OPC服务器脱硫DCS系统（中控）OPC服务器以太网，接口需开发南瑞综保系统具备4#空分采集站空分控制室机柜间OPC服务器空分装置控制系统（ABB）使用原来的调度机，只需购买软件CM卡空分压缩机#1ITCC空分汽轮机#1需采购CM卡空分压缩机#2ITCC空分汽轮机#2需采购5#化工采集站中控室机柜间OPC服务器化工装置控制系统（ABB）液化气站使用原来的调度机，只需购买软件火炬系统CM卡丙烯压缩机需采购CM卡合成气压缩机需采购由于每个数据采集组都需要对多个DCS/PLC进行采集，所以需要配置5组三层交换机完成每组数据采集站与其组内DCS/PLC连接；3.5 MES信息化系统总体框图和设计原则总体框图如下所示：图4.6：MES信息化系统总图如图1所示,将MES信息化的网络划分为四层结构,第一层为现场控制系统、智能仪表及子系统;第二层为DCSSISPLC控制网和数采网;第三层又称受限网络层,为企业的数据平台;第四层为企业网,包含各种应用客户端、ERP、LIMS 和生产指挥系统等；这样划分，可以真正实现企业信息的安全性、完整性和集成性；同时受限网络层新增反病毒服务器，保证网络安全；4. 工程涉及到的软硬件清单4.1 网络图4.2 涉及的需要报价的软件序号功能需求项软件功能描述数量备注1OPC Server for ABB DCS OPC 服务器软件for ABB DCS 只需要购买软件授权2OPC Server for 浙大中控 DCS OPC 服务器软件for 浙大中控DCS33反病毒软件Symantec AntiVirus anti-virus software 1考虑到系统隔离，需要在网内有一个反病毒服务器4.3 涉及的需要报价的硬件清单序号用途品牌单位数量规格网络设备1以太网接口模块西门子块2CP343-1 for S7-3002机柜42100*800*800，玻璃门，机框颜色RAL70323KVM切换器IBM 17231RX套48路输入，1路输出，17LCD显示器注：其他涉及到的软硬件由INVENSYS提供；5. 技术服务、工程服务项目及保证5.1 概述技术服务包括工程服务与现场服务。工程服务有接口开发、软硬件安装和调试、与MES、LIMS等第三方系统接口开发和测试。5.2 需要报价的服务详细内容 详细功能设计包括详细的网络图和布线图； 现场布线和数采网络、MES网络搭建和测试； ABB/中控OPC安装和测试； 数据采集站搭建、安装和测试； 数据接口开发； 原煤储运、装车、地中衡数据接口开发； 与MES系统接口测试； 与企业网的连接和测试。注: 服务商须提供上述详细内容的分项报价以及提出项目进度估算5.3 设计联络召开设计联络会议的目的是及时协调接口设计，妥善解决技术问题和保证工程的顺利开展。1) 第一次设计联络会时间： 合同及技术协议签定后两周内地点： 现场内容：这是一次工程启动会议，供需双方应通过磋商对下列内容进行讨论和决定： 工程进度里程碑。 供需双方进行设计所需的互提技术资料的清单。 卖方介绍系统初步设计方案，包括对系统软件、硬件的配置要求。 卖方提出为实现系统功能所需招标方提供的基础资料和过程信息数据清单（初步）。 协调应用软件集成商和硬件集成商提出硬件系统建设、以及系统软件配置的具体要求。 讨论其他系统接口。2) 第二次设计联络会议 时间： 第一次设计联络会之后一个月 地点： Invensys 北京办公室 内容： 买方审查和批准卖方提交的设计需求分析说明及总体设计方案。 讨论和确认卖方拟采用的技术规程和技术标准。 讨论和确认卖方拟采用的硬件情况。3) 第三次设计联络会 时间：试运行后的两个月 地点：现场内容： 买方最后审查和确认卖方的设计，即应用软件项目冻结。 讨论和确认系统上线问题解决及建议。 检查审核卖方初步完成的工程情况。 如有必要，参加会议的卖方人员考察工程现场，收集有关设计资料。 卖方提供并解释有关工厂检查和验收测试的规程标准、进度、项目、步骤和方法。 讨论和解决双方设计中遗留的技术问题。5.4 测试与验收5.4.1 验收5.4.1.1 现场验收系统安装、接线等工作完成后，卖方将派人员与英维思及业主人员共同进行系统检查，系统通电、软硬件安装，整个系统试运等工作。卖方与英维思及业主共同进行最终的系统现场验收测试。现场验收应参照验收程序及内容，由三方讨论确定。现场验收测试验证所供系统满足三方确认的功能设计说明书规定的所有功能。最终系统测试结果达到系统技术规格书中的各项要求后，系统最终验收文件由三代表共同签署。6. 性能与质量保证6.1 性能保证6.1.1 性能保证卖方保证系统完整性和所有设备、部件是全新的，能完好工作。在保证期内，卖方保证免费更换发生故障的或有缺陷的部件和设备。用来更换的部件和设备是全新的。保证期为工艺装置开工后12个月或交货到中国后18个月，二者以先到期为限。6.1.2 备件系统无专用备件。6.2 质量保证6.2.1 系统质量和功能保证v 卖方保证交付给买方及业主的系统功能完整、工程质量优质，交付后的系统整体性能稳定、可靠，满足MES信息化的功能要求。6.2.2 系统软件成套及完整性保证卖方保证提供的所有软件产品具有成套性及完整性，保证为正版软件，包括必须的操作系统、应用系统。卖方保证提供的具有成套性及完整性，无论何时发现所提供内容与本工程要求中所描述的技术性能和系统完整功能所必须的缺项、漏项，卖方将无条件无偿补足。7. 项目文件清单7.1 工程设计文件资料卖方为本项目工程提供完整的中文工程设计文件资料纸质8份，电子文件(CAD版)3份，资料包括但不限于以下内容：v 系统总说明书及配置图；v 系统网络图、布线图；v 功能设计文件；v 应用软件资料；v 接口源代码。7.2 应用手册文件卖方将为本项目提供完整的中文或英文使用手册文件资料8份，电子文件2份，资料包括但不限于以下内容：v 安装手册；v 软件使用手册；v 工程师手册；v 系统维护手册；v 其它必要的文件资料。7.3 中间文件资料中间文件资料、详细内容、交付期限及文件份数在工程条件会上确定。7.4 文件资料的文字所有文字资料将使用中国国家标准汉字(简化字)或英文。7.5 文件资料的编号原则文档资料编号原则满足项目需求。8. 附件1: 项目涉及所有软硬件清单8.1.1 软件清单序号功能需求项软件功能描述数量备注1InFusion OPC Server for ABB DCS InFusion OPC 服务器软件for ABB DCS 2InFusion OPC Server for 浙大中控 DCS InFusion OPC 服务器软件for 浙大中控DCS3脱硫DCS数据通讯量不大,所以其OPC站不需要冗余3InFusion AccessPLC 数据采集10原先数据采集中只包括了连接接口，没有包含接口程序4TS3000 OPC serverTS3000 OPC 服务器软件45反病毒软件Symantec AntiVirus anti-virus software 1考虑到系统隔离，需要在网内有一个反病毒服务器8.1.2 硬件清单序号用途品牌单位数量规格网络设备1防火墙CISCO ASA5510-BUN-K9台3CISCO ASA5510-BUN-K9防火墙网络吞吐量: 300 Mpps安全过滤带宽: 425Mbps8个千兆以太网接口,1个快速以太网接口,4个千兆SFP接口用户数限制: 无用户数限制 控制端口: console 3DES/AES 许可证VPN支持: 支持 电源: 100-240VAC,50/60Hz 2MES主交换机CISCO 台2三层24电口4光口交换机数据采集网主交换机CISCO台2三层12口光口交换机5数据采集交换机CISCO台5三层10电口8光口交换机6 光电转换器台231口光电转换器7以太网接口模块西门子块2CP343-1 for S7-3008TS3000接口模块Invensys块4CM for TS3000服务器9浙大中控DCS OPC服务器台3与浙大中控DCS操作站同等型号10生产调度指挥台4与ABB DCS操作站同等型号或客户指定 类型11反病毒服务器IBM3650-M2台1IBM System x3650CPU：2*Quad-Core Intel Xeon E5530 2.4GHz内存：2GB (1x2GB), DDR3-800MHz硬盘：SAS 3*300GBRAID：RAID5网路适配器：集成网卡（包括2个千兆网口）内置CD/DVD驱动器: DVDRW硬件支持服务：3年关键应用服务器售后服务，247，当日四小时现场服务电源：双电