浅谈Sotavento可代替能源发电厂

　　Sotavento可代替能源发电厂

　　系统集成商Optomation Systems使用Opto 22 SNAP PAC系统用于多厂商、多协议控制及数据集成。PAC（可编程自动化控制器）的概念是由ARC咨询集团的研究员Craig Resnick提出的，在谈到创造这个新名词的意义时，他认为，“PLC在市场相当活跃，而且发展良好，具很强的生命力。然而，PLC也正在许多方面不断改变，不断增加其魅力。自动化供应商正不断致力于PLC的开发，以迎合市场与用户需求。功能的增强促使新一代系统浮出水面。PAC基于开放的工业标准、具多领域功能、通用的开放平台以及高性能。ARC创造了这个词，以帮助用户定义应用需要，帮助制造商在谈到其产品时能更清晰。”

　　新型电厂

　　世界经济发展依靠化石燃料，但由于其资源有限，以及燃料燃烧对环境造成污染促使人类不得不发展其他代替能源。氢能源便是其中可行意义的替代能源，它对环境很友好，燃烧时不会产生污染排放。

　　位于西班牙加利西亚省的Sotavento新型电厂，由西班牙着名的能源公司Gas Natural SDG设计。科学数据网格在研制过程中，得到了中国科学院“十五”信息化建设专项、科技部863计划、科技部国家科技基础条件平台工作、自然科学基金重大研究计划等多项科研经费的支持。2003年12月发布了科学数据网格软件包的个版本，2004年12月发布了第二个版本（SDG2.0），2005年8月发布了第三个版本（SDG2.1），并已在科学数据库的建库单位进行了推广部署。截止目前，软件使用情况良好，得到用户的广泛好评。科学数据网格软件的主要目标是建立科学数据库的统一安全体系，实现科学数据库分布式、异构资源的统一访问接口，由SDG中间件和SDG工具集构成。信息服务存储数据服务所需的目录信息，为数据访问服务提供目录服务；数据访问服务是SDG中间件的部分，它建立在由安全体系构建的安全环境下，对外提供统一的数据访问接口，屏蔽分布式环境中数据资源的多样性和异构性，消除数据孤岛和信息孤岛，实现科学数据库数据资源的集成与共享；存储服务为各建库单位提供数据存储、备份和网络服务；安全服务为SDG软件中其它模块提供和授权信息，确保数据访问的安全性。

　　Sotavento电厂的任务包括：

　　l商业化绿色能源的生产

　　l加利西亚现有各种风能 技术的示范

　　l教育培训中心的建立

　　l相关项目会议中心的建立

　　l可再生能源的普及推广

　　l电厂是如何工作的

　　水电解得到氢气和氧气用于两组压缩机，氢气被存入现场储罐群前会进行增压处理，这一特殊工艺所耗电能都由风力发电机提供。

　　氢气驱动发电机，是对风能发电机的一种补充（例如，增补），而风力发电通常受气候限制，因此它给整个系统带来了较好的稳定性。氢能和风力相结合为国家电网提供了一个较稳定的电力输出。Sotavento电厂每年发电达38,500MWh，能满足国内约11，000家庭用电。

　　Sotavento电厂运行流程

　　系统集成问题

　　对于大企业，像发电厂、水处理厂等，都希望寻求多方面的控制系统。但是不同的制造商由于各自的领域所限，他们所能提供的只是较为单一的控制设备，比如一个简单的可编程逻辑控制器PLC只用于设备操作，几乎没有其他附加功能。操作界面通常是一个本地显示面板，和其他控制系统鲜有交互。基本上，通讯功能都是在设备安装好投入使用后才会考虑到的问题。

　　这样不仅导致了应用上的不方便，且价格昂贵，同其他自动化设备间交互性差，对操作者、维修员和IT从业者无疑是个噩梦。

　　举个例子，一个单独控制室拥有6台台式机（分别由6家公司提供），它们各自装有独立的软件，不相互通信、合并数据，也不能协作一起对电厂进行远程过程控制。

　　Opto 22 提供统一集成的平台

　　Opto 22的SNAP PAC系统提供一个通用的解决方案。我们不仅可以帮助您进行自动化控制，更可为您整合数据、提高各设备间交互性以及增加数据库间的通讯。这些全归功于SNAP PAC系统中强大的可编程自动化控制器（PAC），以其拥有2种以太网接口，多达4个的串行端口，能为RS-232,RS-422,RS-485等提供通信，再辅以PPP调制解调器接口。但是Opto 22真正与众不同在于，当许多硬件制造商将用户限定在一个特定（独立）的通信协议中时，我们则推崇更为公开、标准的协议及技术，例如基于以太网的TCP/IP，SMTP（简单邮件传输协议）和FTP（文件传输协议）。Opto 22可贵之处还在其设计之初便考虑到系统的协同性和数据的整合功能，涵盖了各种通信协议，例如ModbusR，Modus/TCP协议允许和Schneider Automation的串口、以太网设备进行交互；DF1,Data Highway协议允许与Allen BradleyR的硬件通讯；ProfibusR允许与Siemens的设备互联；的EtherNet/IPTM协议允许和Rockwell/Allen Bradley所有以太网硬件包括旗下的Control LogixTM和Compact Logix? PLC进行通讯。

　　除此之外，SNAP PAC系统包括PAC Project?，一款强大的控制编程软件涵括：PAC DisplayTM---人机界面（HMI），用于创造图形界面来模拟工艺流程；OptoDataLink ---为Opto 22的控制器和其他常见数据库如Microsoft SQL Server, MySQL,和Access等提供了一条透明的双向传送线路，于是，OptoDataLink实现了无需第三方程序和购买中间件即能使数据归档、入库，设备交互。

　　SNAP PAC系统

　　Optomation为Sotavento电厂提供的解决方案

　　Gas Natural和系统集成商Optomation Systems签署了为Sotavento电厂设计集成控制系统的合同，该系统将以Opto 22 SNAP PAC作为平台。Optomation先前已为Gas Natural提供了远程控制和同类系统合并的解决方案。在与Gas Natural共同商榷后，Optomation对Sotavento电厂控制系统要求总结如下：

　　1 用于监控、数据采集和辅机控制的统一的管理平台

　　2 通过统一的操作界面，对电解装置，压缩机，氢能电动发电机组等进行完备的监控

　　3 能从现有SCADA系统中获取、整合风力发电的相关数据

　　4 在氢气存储区设有等级和温度监控（氢气易爆炸）

　　5 通过安全的互联网连接实现远程监控安装，同时包括停车、启动、关闭

　　6   在商用关系型数据库中提供数据存储

　　7  通过互联网输出生产数据

　　互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。互联网是性的。这就意味着我们目前使用的这个网络，不管是谁发明了它，是属于全人类的。这种“性”并不是一个空洞的政治口号，而是有其技术保证的。互联网的结构是按照“包交换”的方式连接的分布式网络。因此，在技术的层面上，互联网不存在中央控制的问题。也就是说，不可能存在某一个国家或者某一个利益集团通过某种技术手段来控制互联网的问题。反过来，也无法把互联网封闭在一个国家之内-除非建立的不是互联网。然而，与此同时，这样一个性的网络，必须要有某种方式来确定联入其中的每一台主机。在互联网上不能出现类似两个人同名的现象。这样，就要有一个固定的机构来为每一台主机确定名字，由此确定这台主机在互联网上的“地址”。然而，这仅仅是“命名权”，这种确定地址的权力并不意味着控制的权力。负责命名的机构除了命名之外，并不能做更多的事情。

　　由系统的架构框架可知，SNAP PAC系统可以满足所有Sotavento电厂的项目要求。通过模拟数字I/O接口，SNAP PAC能以机架式独立安装在电解槽、电动发电机组和其他设备上，设备与设备间可直接通讯或与其他SCADA系统对话。不同厂家生产的机器、系统和仪表例如Hydrogenics, Emerson, 和 Bauer Compressors都可以连接在Opto 22的控制器上，这样所有的设备就可以使用同种协议，相互间进行对话。

　　建立基本规则

　　Optomation Systems项目经理Fabio Alberini解释说，成功的项目执行取决于购买硬件时通信协议是否已确定，在程序编写前就确定好协议。“为客户提供技术支持是非常有必要的。如果客户充分了解数据整合的重要性，供应商有责任提供必要的硬件接口和软件支持。相反地，若在设备选型安装完后才设计通讯连接，事情将困难得多，也更费钱，供应商也将无能为力。”

　　尽管Alberini承认其竞争者并不赞同他的观点，但他仍坚信，没有比Modbus更好的工业设备数据传递标准。“Modus既不需要特殊的软硬件接口，执行起来既方便又免税。在以太网级别，Modbus/TCP更具选择性。Modbus虽有不同的‘风味’，但不用担心Opto 22 SNAP PAC系统至少支持6个以上的接口。”

　　关于Optomation Systems

　　Optomation Systems，其主要办公地位于西班牙首府马德里，自1996年以来，它已成为Opto 22在西班牙、葡萄牙以及北非等地为重要的分销商。它负责Opto 22的产品在上述区域的商业推广、经销、安装以及售后支持。

　　关于Opto 22

　　Opto 22研发并制造可靠，灵活，易于使用的软硬件产品用于工业自动化，远程监控及数据采集应用。Opto 22 产品使用商业化标准网络及计算机技术，其简便实用、技术创新、质量保证、可靠耐用已在全世界范围内建立了极高的声誉。我们的产品适用于终端用户、原始设备制造商、IT从业人员等。