工业智能网关在钢厂余热发电系统与SIS系统对接中的应用
产品简介
详细信息
钢铁行业是耗能大户，在钢铁生产过程中可产生大量余热余能，如果直接将这些余热余能排出不加利用，会造成较大的成本浪费，并且对环境有较大损坏。利用好这些余热余能，使之转换成电能，可提高企业自发电比例，或利用余热余能替代电能。这些都是钢铁企业节能降耗，提高资源利用率的有效途径。
需求分析
本次项目需要将一个大型钢厂内的余热监控系统与发电SIS系统对接，需要接入系统包括CCPP燃机系统、450吨烧结余热锅炉、660吨烧结余热锅炉、660吨烧结汽机系统、CDQ余热锅炉、CDQ汽机系统、TRT控制系统等总共13个子系统。项目要求对这13个子系统进行生产数据采集，并且接入SIS系统中的eDNA实时数据库。
通过在现场对SIS系统现状和问题的分析总结后，可知该项目的具体需求如下：
1）对钢厂中的13个子系统的数据采集。
2）在保证13个子系统的数据采集的同时，又满足13个子系统必须的网络安全防护。
3）将采集到的数据写入SIS系统的实时/历史数据库。
4）方便，安全的网络化管理各台数据采集设备。
项目设计原则
*性—项目中所采用的技术及设备必须符合当代信息技术发展形势，既有*技术又发展成熟，并且是各个领域*的产品，能够限度的适应今后技术发展和业务发展变化的需求。
实用性—项目中设备的建设将以满足企业应用系统的需求，同时考虑今后信息量的增加为基点，从设备的处理能力、扩容等多方面做到系统的实用性。
高可用性及高可靠性--系统的高可用性和高可靠性是企业信誉与成功的关键，所选设备必须能长期连续不间断工作。
可扩展性--在迅速发展的信息领域，应用环境、系统的硬件或软件都会不断地加以更新，因此，系统需求在限度上满足钢厂发电系统不断增长和变化的业务需求，在限度保护用户原有投资的基础上，具备灵活的扩展性。
安全性—系统应该在上保证信息安全，采取相应措施降低网络攻击对企业运营所带来的隐患。
经济性--充分保护用户的现有硬件设备和技术人员的知识结构，在现有系统平滑升级的同时，进一步充分使用现有的服务器设备。
系统架构设计
系统架构说明：
1）采用旋思科技的SymLink工业智能网关来采集底层系统的数据， SymLink可实现数据采集和转发功能，并且具备安全防护，远程配置管理的能力。
2）SymLink工业智能网关中的软件提供数据断线缓存功能，*可以满足SIS系统的需要。
3）SymLink工业智能网关提供的各个网口相互隔离，可保证同时采集各个子系统的同时将各个子系统的网络进行隔离。
4）SymLink工业智能网关对工业上主流使用的实时/历史数据库，如PI，eDNA，IH，InSQL等提供无缝对接软件SDS，即通讯网关中采集的数据，可自动、完整、实时的推送到实时/历史数据库，SIS系统的实时/历史数据库无需再做建点等操作。
为了保证底层生产网络的安全，在实时/历史数据库系统与生产网络之间增加工业通信安全网关SymLink-GAP，该产品采用双独立主机的物理隔离机制，从链路层避免了网络攻击对底层现场设备及网络的攻击，将病毒及网络行为*隔离在外网，限度地保护生产系统的安全和可靠运行。考虑到地理位置的限制及就近原则，在同一机柜内的通讯网关处增加网络安全设备，因此本系统中配备了2台安全网关。
系统功能介绍
数据采集
项目要求需要将13个子系统的实时数据接入到eDNA，现场13个子系统的设备厂家不尽相同， SymLink工业智能网关根据各个子系统的不同现状，均可开发对应的接口用以完成数据采集。SymLink允许对需要采集的数据项和采集周期进行设置，数据的采集和存储应不丢失监控系统和现地其他自动采集系统采集数据的精度，保证采集数据完整性和独立性。
具体数据采集方式如下：
1）周期性数据采集
系统对采集模型中涉及的业务数据项，按的周期从不同数据源循环进行采集，并将采集的结果存储到数据库。
2）非周期性数据采集
根据具体业务功能的需求，采用召唤方式对数据进行按需采集。
3）断点续传
当SymLink工业智能网关与实时数据库之间的网络出现故障或者实时数据库的服务器或软件出现异常时，SymLink工业智能网关将自动不断采集到的数据保存到临时存储区，接口软件可以以数据文件的形式在本地存储空间上暂存至少24小时以上的数据，待通讯恢复正常后，将通讯故障期间的数据一起传送到数据库中。
系统接入
通过SymLink工业智能网关，系统可将所有采集上来的子系统数据接入到SIS系统中的eDNA数据库。为了便于系统配置和后续维护，SymLink可作为OPCServer将数据统一以OPC的方式将数据写入，实现系统接入的同时，不影响eDNA数据库稳定可靠的运行。
安全防护
电厂监控系统的网络安全是整个平台建设中的关键，属于安全防护一区的监控系统是电厂生产过程监控的核心，SIS系统设计归类到二次系统防护的二区，按照系统防护要求的规定，SIS系统与电厂监控系统之间的网络信息安全通过下列几种手段来予以防护的：
1）为了保证监控系统控制系统安全、可靠的运行，生产实时信息系统在数据采集方面采用被动工作模式，通过对软件数据流向的设置，从数据发送、传输及数据流向等环节，防止任何数据或信息进入监控系统，阻断来自生产实时信息系统非法数据的侵袭。
2）SymLink工业智能网关所采用的防护技术能够主动对恶意病毒攻击实时监控、识别、告警、阻挡，可从工业控制系统的通讯协议层对逐条协议进行精细化控制的技术层面，提供一种主动安全防御措施，并且结合防火墙的网络安全访问控制规则，帮助用户应对来自网络层和应用层的系统安全威胁。
比如当用户要对SymLink装置进行各种操作（如：修改工程、升级程序、查询日志等）时，SymLink提供了严格的身份认证来管理连接权限。SymLink采用基于数字签名技术的高安全性认证机制，保证了系统的机密性、完整性和不可否认性。
总结
钢厂余热回收发电，不但可以减少大量烟尘、CO2、SO2等气体排放，创造巨大的环保效益，同时能够降低钢厂运营中的能耗，创造可观的节能效益和经济效益。SymLink工业智能网关的应用，通过加载不同的驱动程序将各个子系统接入到SIS系统中，免去了繁琐的数据帧创建过程，从而解决自动化系统中不同通信标准的异构系统之间的互联互通问题。