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工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)在鋼廠余熱發(fā)電系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)對(duì)接中的應(yīng)用

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工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)在鋼廠余熱發(fā)電系統(tǒng)與SIS系統(tǒng)對(duì)接中的應(yīng)用

詳細(xì)介紹

鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)實(shí)力的不斷發(fā)展，我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅速，在規(guī)模、品種質(zhì)量和綜合競(jìng)爭(zhēng)力方面都有極大的進(jìn)步，成就舉世矚目。然而伴隨著粗獷型經(jīng)濟(jì)向著集約精細(xì)型經(jīng)濟(jì)的不斷轉(zhuǎn)型，各個(gè)鋼廠對(duì)節(jié)能降耗，提高能源回收利用率的重視程度越來越高。
　　鋼鐵行業(yè)是耗能大戶，在鋼鐵生產(chǎn)過程中可產(chǎn)生大量余熱余能，如果直接將這些余熱余能排出不加利用，會(huì)造成較大的成本浪費(fèi)，并且對(duì)環(huán)境有較大損壞。利用好這些余熱余能，使之轉(zhuǎn)換成電能，可提高企業(yè)自發(fā)電比例，或利用余熱余能替代電能。這些都是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗，提高資源利用率的有效途徑。
需求分析
　　本次項(xiàng)目需要將一個(gè)大型鋼廠內(nèi)的余熱監(jiān)控系統(tǒng)與發(fā)電SIS系統(tǒng)對(duì)接，需要接入系統(tǒng)包括CCPP燃機(jī)系統(tǒng)、450噸燒結(jié)余熱鍋爐、660噸燒結(jié)余熱鍋爐、660噸燒結(jié)汽機(jī)系統(tǒng)、CDQ余熱鍋爐、CDQ汽機(jī)系統(tǒng)、TRT控制系統(tǒng)等總共13個(gè)子系統(tǒng)。項(xiàng)目要求對(duì)這13個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，并且接入SIS系統(tǒng)中的eDNA實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　通過在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)SIS系統(tǒng)現(xiàn)狀和問題的分析總結(jié)后，可知該項(xiàng)目的具體需求如下：
　　1）對(duì)鋼廠中的13個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。
　　2）在保證13個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，又滿足13個(gè)子系統(tǒng)必須的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)。
　　3）將采集到的數(shù)據(jù)寫入SIS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　4）方便，安全的網(wǎng)絡(luò)化管理各臺(tái)數(shù)據(jù)采集設(shè)備。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)原則
　　性—項(xiàng)目中所采用的技術(shù)及設(shè)備必須符合當(dāng)代信息技術(shù)發(fā)展形勢(shì)，既有技術(shù)又發(fā)展成熟，并且是各個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品，能夠限度的適應(yīng)今后技術(shù)發(fā)展和業(yè)務(wù)發(fā)展變化的需求。
　　實(shí)用性—項(xiàng)目中設(shè)備的建設(shè)將以滿足企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的需求，同時(shí)考慮今后信息量的增加為基點(diǎn)，從設(shè)備的處理能力、擴(kuò)容等多方面做到系統(tǒng)的實(shí)用性。
　　高可用性及高可靠性--系統(tǒng)的高可用性和高可靠性是企業(yè)信譽(yù)與成功的關(guān)鍵，所選設(shè)備必須能長(zhǎng)期連續(xù)不間斷工作。
　　可擴(kuò)展性--在迅速發(fā)展的信息領(lǐng)域，應(yīng)用環(huán)境、系統(tǒng)的硬件或軟件都會(huì)不斷地加以更新，因此，系統(tǒng)需求在限度上滿足鋼廠發(fā)電系統(tǒng)不斷增長(zhǎng)和變化的業(yè)務(wù)需求，在限度保護(hù)用戶原有投資的基礎(chǔ)上，具備靈活的擴(kuò)展性。
　　安全性—系統(tǒng)應(yīng)該在上保證信息安全，采取相應(yīng)措施降低網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)所帶來的隱患。
　　經(jīng)濟(jì)性--充分保護(hù)用戶的現(xiàn)有硬件設(shè)備和技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有系統(tǒng)平滑升級(jí)的同時(shí)，進(jìn)一步充分使用現(xiàn)有的服務(wù)器設(shè)備。
系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)架構(gòu)說明：
　　1）采用旋思科技的SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)來采集底層系統(tǒng)的數(shù)據(jù)， SymLink可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且具備安全防護(hù)，遠(yuǎn)程配置管理的能力。
　　2）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)中的軟件提供數(shù)據(jù)斷線緩存功能，可以滿足SIS系統(tǒng)的需要。
　　3）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)提供的各個(gè)網(wǎng)口相互隔離，可保證同時(shí)采集各個(gè)子系統(tǒng)的同時(shí)將各個(gè)子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離。
　　4）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)對(duì)工業(yè)上主流使用的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，如PI，eDNA，IH，InSQL等提供無縫對(duì)接軟件SDS，即通訊網(wǎng)關(guān)中采集的數(shù)據(jù)，可自動(dòng)、完整、實(shí)時(shí)的推送到實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，SIS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)無需再做建點(diǎn)等操作。
　　為了保證底層生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的安全，在實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)之間增加工業(yè)通信安全網(wǎng)關(guān)SymLink-GAP，該產(chǎn)品采用雙獨(dú)立主機(jī)的物理隔離機(jī)制，從鏈路層避免了網(wǎng)絡(luò)攻擊對(duì)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的攻擊，將病毒及網(wǎng)絡(luò)行為隔離在外網(wǎng)，限度地保護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行?？紤]到地理位置的限制及就近原則，在同一機(jī)柜內(nèi)的通訊網(wǎng)關(guān)處增加網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，因此本系統(tǒng)中配備了2臺(tái)安全網(wǎng)關(guān)。
系統(tǒng)功能介紹
　　數(shù)據(jù)采集
　　項(xiàng)目要求需要將13個(gè)子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入到eDNA，現(xiàn)場(chǎng)13個(gè)子系統(tǒng)的設(shè)備廠家不盡相同， SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)的不同現(xiàn)狀，均可開發(fā)對(duì)應(yīng)的接口用以完成數(shù)據(jù)采集。SymLink允許對(duì)需要采集的數(shù)據(jù)項(xiàng)和采集周期進(jìn)行設(shè)置，數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)應(yīng)不丟失監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)地其他自動(dòng)采集系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的精度，保證采集數(shù)據(jù)完整性和獨(dú)立性。
　　具體數(shù)據(jù)采集方式如下：
　　1）周期性數(shù)據(jù)采集
　　系統(tǒng)對(duì)采集模型中涉及的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)項(xiàng)，按的周期從不同數(shù)據(jù)源循環(huán)進(jìn)行采集，并將采集的結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)。
　　2）非周期性數(shù)據(jù)采集
　　根據(jù)具體業(yè)務(wù)功能的需求，采用召喚方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行按需采集。
　　3）斷點(diǎn)續(xù)傳
　　當(dāng)SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或者實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器或軟件出現(xiàn)異常時(shí)，SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)將自動(dòng)不斷采集到的數(shù)據(jù)保存到臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)，接口軟件可以以數(shù)據(jù)文件的形式在本地存儲(chǔ)空間上暫存至少24小時(shí)以上的數(shù)據(jù)，待通訊恢復(fù)正常后，將通訊故障期間的數(shù)據(jù)一起傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　系統(tǒng)接入
　　通過SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)可將所有采集上來的子系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入到SIS系統(tǒng)中的eDNA數(shù)據(jù)庫(kù)。為了便于系統(tǒng)配置和后續(xù)維護(hù)，SymLink可作為OPCServer將數(shù)據(jù)統(tǒng)一以O(shè)PC的方式將數(shù)據(jù)寫入，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)接入的同時(shí)，不影響eDNA數(shù)據(jù)庫(kù)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。

　　安全防護(hù)
　　電廠監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全是整個(gè)平臺(tái)建設(shè)中的關(guān)鍵，屬于安全防護(hù)一區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)是電廠生產(chǎn)過程監(jiān)控的核心，SIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)歸類到二次系統(tǒng)防護(hù)的二區(qū)，按照系統(tǒng)防護(hù)要求的規(guī)定，SIS系統(tǒng)與電廠監(jiān)控系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)信息安全通過下列幾種手段來予以防護(hù)的：
　　1）為了保證監(jiān)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行，生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集方面采用被動(dòng)工作模式，通過對(duì)軟件數(shù)據(jù)流向的設(shè)置，從數(shù)據(jù)發(fā)送、傳輸及數(shù)據(jù)流向等環(huán)節(jié)，防止任何數(shù)據(jù)或信息進(jìn)入監(jiān)控系統(tǒng)，阻斷來自生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)非法數(shù)據(jù)的侵襲。
　　2）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)所采用的防護(hù)技術(shù)能夠主動(dòng)對(duì)惡意病毒攻擊實(shí)時(shí)監(jiān)控、識(shí)別、告警、阻擋，可從工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議層對(duì)逐條協(xié)議進(jìn)行精細(xì)化控制的技術(shù)層面，提供一種主動(dòng)安全防御措施，并且結(jié)合防火墻的網(wǎng)絡(luò)安全訪問控制規(guī)則，幫助用戶應(yīng)對(duì)來自網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的系統(tǒng)安全威脅。
　　比如當(dāng)用戶要對(duì)SymLink裝置進(jìn)行各種操作（如：修改工程、升級(jí)程序、查詢?nèi)罩镜龋r(shí)，SymLink提供了嚴(yán)格的身份認(rèn)證來管理連接權(quán)限。SymLink采用基于數(shù)字簽名技術(shù)的高安全性認(rèn)證機(jī)制，保證了系統(tǒng)的機(jī)密性、完整性和不可否認(rèn)性。
總結(jié)
　　鋼廠余熱回收發(fā)電，不但可以減少大量煙塵、CO2、SO2等氣體排放，創(chuàng)造巨大的環(huán)保效益，同時(shí)能夠降低鋼廠運(yùn)營(yíng)中的能耗，創(chuàng)造可觀的節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益。SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用，通過加載不同的驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒏鱾€(gè)子系統(tǒng)接入到SIS系統(tǒng)中，免去了繁瑣的數(shù)據(jù)幀創(chuàng)建過程，從而解決自動(dòng)化系統(tǒng)中不同通信標(biāo)準(zhǔn)的異構(gòu)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通問題。