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，會造成較大的成本浪費，并且對環(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
本次項目需要將一個大型鋼廠內(nèi)的余熱監(jiān)控系統(tǒng)與發(fā)電SIS系統(tǒng)對接，需要接入系統(tǒng)包括CCPP燃機系統(tǒng)、450噸燒結余熱鍋爐、660噸燒結余熱鍋爐、660噸燒結汽機系統(tǒng)、CDQ余熱鍋爐、CDQ汽機系統(tǒng)、TRT控制系統(tǒng)等總共13個子系統(tǒng)。項目要求對這13個子系統(tǒng)進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集，并且接入SIS系統(tǒng)中的eDNA實時數(shù)據(jù)庫。
通過在現(xiàn)場對SIS系統(tǒng)現(xiàn)狀和問題的分析總結后，可知該項目的具體需求如下：
1）對鋼廠中的13個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。
2）在保證13個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集的同時，又滿足13個子系統(tǒng)必須的網(wǎng)絡安全防護。
3）將采集到的數(shù)據(jù)寫入SIS系統(tǒng)的實時/歷史數(shù)據(jù)庫。
4）方便，安全的網(wǎng)絡化管理各臺數(shù)據(jù)采集設備。
項目設計原則
性—項目中所采用的技術及設備必須符合當代信息技術發(fā)展形勢，既有技術又發(fā)展成熟，并且是各個領域的產(chǎn)品，能夠限度的適應今后技術發(fā)展和業(yè)務發(fā)展變化的需求。
實用性—項目中設備的建設將以滿足企業(yè)應用系統(tǒng)的需求，同時考慮今后信息量的增加為基點，從設備的處理能力、擴容等多方面做到系統(tǒng)的實用性。
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)信譽與成功的關鍵，所選設備必須能長期連續(xù)不間斷工作。
可擴展性--在迅速發(fā)展的信息領域，應用環(huán)境、系統(tǒng)的硬件或軟件都會不斷地加以更新，因此，系統(tǒng)需求在限度上滿足鋼廠發(fā)電系統(tǒng)不斷增長和變化的業(yè)務需求，在限度保護用戶原有投資的基礎上，具備靈活的擴展性。
安全性—系統(tǒng)應該在上保證信息安全，采取相應措施降低網(wǎng)絡攻擊對企業(yè)運營所帶來的隱患。
經(jīng)濟性--充分保護用戶的現(xiàn)有硬件設備和技術人員的知識結構，在現(xiàn)有系統(tǒng)平滑升級的同時，進一步充分使用現(xiàn)有的服務器設備。
系統(tǒng)架構設計
系統(tǒng)架構說明：
1）采用旋思科技的SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關來采集底層系統(tǒng)的數(shù)據(jù)， SymLink可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)功能，并且具備安全防護，遠程配置管理的能力。
2）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關中的軟件提供數(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)關提供的各個網(wǎng)口相互隔離，可保證同時采集各個子系統(tǒng)的同時將各個子系統(tǒng)的網(wǎng)絡進行隔離。
4）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關對工業(yè)上主流使用的實時/歷史數(shù)據(jù)庫，如PI，eDNA，IH，InSQL等提供無縫對接軟件SDS，即通訊網(wǎng)關中采集的數(shù)據(jù)，可自動、完整、實時的推送到實時/歷史數(shù)據(jù)庫，SIS系統(tǒng)的實時/歷史數(shù)據(jù)庫無需再做建點等操作。
為了保證底層生產(chǎn)網(wǎng)絡的安全，在實時/歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與生產(chǎn)網(wǎng)絡之間增加工業(yè)通信安全網(wǎng)關SymLink-GAP，該產(chǎn)品采用雙獨立主機的物理隔離機制，從鏈路層避免了網(wǎng)絡攻擊對底層現(xiàn)場設備及網(wǎng)絡的攻擊，將病毒及網(wǎng)絡行為隔離在外網(wǎng)，限度地保護生產(chǎn)系統(tǒng)的安全和可靠運行?？紤]到地理位置的限制及就近原則，在同一機柜內(nèi)的通訊網(wǎng)關處增加網(wǎng)絡安全設備，因此本系統(tǒng)中配備了2臺安全網(wǎng)關。
系統(tǒng)功能介紹
數(shù)據(jù)采集
項目要求需要將13個子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)接入到eDNA，現(xiàn)場13個子系統(tǒng)的設備廠家不盡相同， SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關根據(jù)各個子系統(tǒng)的不同現(xiàn)狀，均可開發(fā)對應的接口用以完成數(shù)據(jù)采集。SymLink允許對需要采集的數(shù)據(jù)項和采集周期進行設置，數(shù)據(jù)的采集和存儲應不丟失監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)地其他自動采集系統(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)對采集模型中涉及的業(yè)務數(shù)據(jù)項，按的周期從不同數(shù)據(jù)源循環(huán)進行采集，并將采集的結果存儲到數(shù)據(jù)庫。
2）非周期性數(shù)據(jù)采集
根據(jù)具體業(yè)務功能的需求，采用召喚方式對數(shù)據(jù)進行按需采集。
3）斷點續(xù)傳
當SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關與實時數(shù)據(jù)庫之間的網(wǎng)絡出現(xiàn)故障或者實時數(shù)據(jù)庫的服務器或軟件出現(xiàn)異常時，SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關將自動不斷采集到的數(shù)據(jù)保存到臨時存儲區(qū)，接口軟件可以以數(shù)據(jù)文件的形式在本地存儲空間上暫存至少24小時以上的數(shù)據(jù)，待通訊恢復正常后，將通訊故障期間的數(shù)據(jù)一起傳送到數(shù)據(jù)庫中。
系統(tǒng)接入
通過SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關，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。為了便于系統(tǒng)配置和后續(xù)維護，SymLink可作為OPCServer將數(shù)據(jù)統(tǒng)一以OPC的方式將數(shù)據(jù)寫入，實現(xiàn)系統(tǒng)接入的同時，不影響eDNA數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定可靠的運行。
安全防護
電廠監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全是整個平臺建設中的關鍵，屬于安全防護一區(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)設計歸類到二次系統(tǒng)防護的二區(qū)，按照系統(tǒng)防護要求的規(guī)定，SIS系統(tǒng)與電廠監(jiān)控系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡信息安全通過下列幾種手段來予以防護的：
1）為了保證監(jiān)控系統(tǒng)控制系統(tǒng)安全、可靠的運行，生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集方面采用被動工作模式，通過對軟件數(shù)據(jù)流向的設置，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)或信息進入監(jiān)控系統(tǒng)，阻斷來自生產(chǎn)實時信息系統(tǒng)非法數(shù)據(jù)的侵襲。
2）SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關所采用的防護技術能夠主動對惡意病毒攻擊實時監(jiān)控、識別、告警、阻擋，可從工業(yè)控制系統(tǒng)的通訊協(xié)議層對逐條協(xié)議進行精細化控制的技術層面，提供一種主動安全防御措施，并且結合防火墻的網(wǎng)絡安全訪問控制規(guī)則，幫助用戶應對來自網(wǎng)絡層和應用層的系統(tǒng)安全威脅。
比如當用戶要對SymLink裝置進行各種操作（如：修改工程、升級程序、查詢?nèi)罩镜龋r，SymLink提供了嚴格的身份認證來管理連接權限。SymLink采用基于數(shù)字簽名技術的高安全性認證機制，保證了系統(tǒng)的機密性、完整性和不可否認性。
總結
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，同時能夠降低鋼廠運營中的能耗，創(chuàng)造可觀的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。SymLink工業(yè)智能網(wǎng)關的應用，通過加載不同的驅(qū)動程序?qū)⒏鱾€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，從而解決自動化系統(tǒng)中不同通信標準的異構系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通問題。
