PI实时数据库应用于国华台电
国华台电全称为广东国华粤电台山发电有限公司,位于广东省台山市铜鼓湾,依山傍海,风景优美,是一家花园式发电企业。国华台电成立于2001年3月,1、2号两台60万千瓦发电机组分别于2003年12月与2004年4月投产,目前3、4、5号三台60万千瓦机组在建。按该厂二期规划,还将新建6台100万千瓦机组,总装机容量达到900万千瓦,届时将成为亚洲最大的单体火力发电厂。基于国华电力集团高层领导的重视,国华台电信息化建设水平居国内电厂领先地位,也是集团内的标兵企业,其起点高、投入大、应用有成效,与生产联系密切。在这其中,来自OSIsoft公司的PI实时数据库系统承担着基础实时数据处理平台的角色,其应用有特色,并在电力行业具有相当强的示范意义。焦党育,国华台电安健环部IT主管及其领导的团队负责了PI系统的具体实施,他与我们分享了项目实施过程中的经验与体会。
CE China:简单介绍国华台电信息化建设的整体思路与系统结构。
焦:整个国华电力在信息化建设工作上本着总体设计、统一规划、从上到下建设的原则,旗下电厂主要的信息管理解决方案完全一致,从管理平台上进行
我们引进管理软件目的是为了引进管理思想,本着原汁原味引进国外先进成熟管理思想的原则,进行信息化建设,便于与国际接轨。
国华台电的信息化系统底层涉及到过程实时数据库系统PI、运行优化系统OPTIPRO、中间层业务流程管理系统BFS + +、高层决策支持系统COCKPIT、集团公司企业信息门户PORTAL系统等,形成信息流的金字塔形结构,科学合理。其中PI位于底层控制系统之上,负责实时生产信息的采集与存储,起到基础平台的作用,为上层管理系统提供基础数据进行处理与分析。
国华台电1、2号机组信息化系统整体投资约3000万人民币,其中PI系统的投入包括软件、接口机与开发实施。目前1、2号机组的PI系统在机组168小时试运之前开发实施结束,3、4、5号机组的PI系统正在采购之中。
CE China:为什么会选择PI作为全厂实时信息管理系统的基础平台?
焦:关键是SIEMENS公司一套完整的电厂管理解决方案得到了国华电力高层领导的认可,他们提供了整个软件与硬件实施方案。而OSIsoft是SIEMENS的合作伙伴,其PI实时数据库系统由于集成了SIEMENS的整体方案而被我们引进来。
通过办公楼进口处的PI画面,实时了解生产状况。
焦:根据我们的经验,建议采取如下原则,即:模拟量基本上可以全部进入PI系统,数字量只取重要设备的阀门、泵或风机的开关状态,而控制系统的中间点和计算点有选择地送给PI系统。目前国华台电PI系统总共有9000点左右的容量。
由于DCS需送给PI系统的数据量极大,为了防止PI系统接口机频繁地向DCS读取数据,增大DCS网络负荷,DCS送到PI系统的数据需按一定的扫描周期分类。原则是快变量可以采用较短的扫描周期,反之则采用较长的扫描周期。
CE China:在PI实施过程中,如何保障生产的安全性?符合SIS的规范要求吗?
焦:在生产现场,如果涉及到控制系统则要求绝对的安全性,不能因为管理信息系统导致生产控制系统的瘫痪。PI本身可以双向读取数据,但我们在定义数据点时,设定数据仅能单向流动。PI系统只采集控制系统的数据,不回送数据到控制系统。另外,通过专用网关、接口机等硬件隔离,也能保证生产控制系统安全。
应该是符合SIS规范的,SIS的“影子”在我们的系统里都可以找到。目前国内企业进行信息化建设遵循的标准正在逐渐成型,国华台电SIS系统建设是本着企业的需求,结合行业和国外先进的标准和解决方案进行的。
CE China:你们在PI系统的实施过程中遇到了哪些难点,如何来解决的?
焦:PI系统实施中遇到的困难很多,有管理方面的也有技术方面的。
管理方面,我们必须与生产、检修、管理等各环节沟通,了解需求并规范化,需要多次反复才能确定。
技术上,国华台电生产过程控制系统包括主机DCS、辅助车间控制系统BOP、网控、辅机单耗等10多套系统,将这些控制系统的数据引入PI系统需要进行接口程序的开发和调试,并且有些控制系统不是标准接口,这也体现出,目前国内和国际的控制系统应该统一接口协议,便于数据共享。
另外,在生产系统组态图与报表方面,由于PI本身提供功能不能完全满足实际需要,所以,需要采用VBA、API函数编程等二次开发。
CE China:目前,PI系统在台电应用已近两年时间,你们如何评价其性能?
焦:PI系统比较贴近生产管理, 直接为生产管理人员提供便利的平台。其自身优点很多,如稳定性高,开发扩展容易,由于采用特有的螺旋门压缩技术,数据存储技术领先,像我们厂的数据可以保存20年,对比DCS,其一般仅能存放3、4个月就需要导出。
PI系统能与全球200多个控制系统的接口协议进行通讯,通用和常用的接口协议包括OPC通讯协议等,可以和任何一家控制系统厂家的DCS进行数据通讯。
PI系统的PB开发工具灵活开放,工程技术人员经过简单培训就可以进行组态图开发和信息点搭建。生产报表开发可以在EXCLE中嵌入PI的控件,方便数据关联和脚本开发。
PI系统的开发包括生产机组的实时组态图和实时信息,生产各类报表的开发,巡操记录、生产日报、月报等。生产专业人员可以很容易地个人定制各类组态曲线,便于比较分析,成为技术管理人员不可缺少的工具。PI系统对于电厂生产实时数据永久保存,随时查阅,统计分析非常重要。
PI系统用于生产统计分析,我们的工作才刚刚开始,使管理人员从手工的统计计算中解脱出来是PI系统非常擅长的,但是困难的是管理人员要将统计分析的数据源和计算公式准确的描述清楚,然后IT人员来实现。目前,在二次开发和增值服务方
CE China:PI系统给国华台电带来怎样的利益?
焦:最显著的变化是不再需要人工抄表了,现在国华台电、甚至北京国华公司的管理人员都可以在办公室、宿舍等地随时、实时了解生产设备运行状况与经营状况,便于作出最佳决策。DCS由于直接应用于生产控制,其数据是受限的,而通过PI将其数据采集并有效存储后,可以广泛地被相关人员或管理软件使用,作进一步的处理与分析。
信息系统的投资效益主要表现在间接经济效益和社会效益,通过管理平台的建立,规范、提升管理水平,进而提高经济效益。
CE China:实时信息管理系统与生产密切联系,信息部门在实施中如何结合生产现场实际?
焦:在发电企业,作为一个与生产密切相关的系统,要保障系统成功,参与系统开发的人员不仅需要计算机相关知识,更需要生产背景知识。国华台电的信息系统实施团队不光是IT专业人员,其中包括检修和运行的各方面专业人员。充分发挥生产管理人员的专业知识和作用是保证系统成功的重要因素,同时也对IT人员提出更高要求,要了解生产,了解电厂管理,并从生产部门抽调专人加入IT专业,IT专业是公司信息化建设常设机构和牵头单位。
CE China:在信息系统实施中,基于一个好的产品,最终完成一个好的解决方案,其中的关键是什么?在PI这样的大型实时数据管理系统的实施中,供应商、集成商与最终用户各自应承担怎样角色?
焦:一个实施团队有三方组成。甲方作为业主、出资方,在团队中作用显而易见。但是甲方容易犯两个错误,首先甲方容易认为,我出了钱,其它一概不管,最后验收就可以了。这样的项目绝对不可能成功,因为IT项目涉及到企业管理方方面面,不像盖厂房那样简单,项目的实施过程需要不断的磨合和沟通,特别涉及到甲方的管理体系变更,属于共同开发的过程,不可能有“交钥匙”工程;另一个容易犯的错误就是,我说了算数,我的要求就是一切,乙方必须照办,出资方最容易采取这样的态度,但是这样做的结果就是项目畸形发展,成为不伦不类的东西,企业引进管理解决方案,重要的是引进具有先进管理思想的解决方案,因此不能采取武断态度,如果按甲方的这种态度开发,结果只能是出资方的管理水平原地踏步,没有任何进展。
供应商相对责任较小,他贡献的是产品,同时提供技术支持,在团队中处于技术灵魂的地位。因为他对产品最了解,他可以为项目组出谋划策,然后实施方来具体干这些事。技术支持容易得到大家的尊敬,但是他们也有一个容易犯的错误,就是对项目关心程度不够,项目的实施成败于他没有直接关系,所以容易高高挂起,问到的问题就说,别人没问到的就不提,这样会降低项目的成功率。
实施咨询方负责项目的成败,责任重大,所以选择实施顾问方很重要,一般咨询公司应该对甲方的管理体系很了解,拥有一批该行业的管理专家,并且这样的专家应该属于超一流的,能够对行业的管理方向和发展趋势有超前的了解,这样才能作为合格的指路人,同时咨询公司还应该对实施的软件系统非常了解,这样才能做到左右逢源,顺利完成项目的实施工作。■