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案例说|SCADA系统高效安全运行的关键是什么?

案例说|SCADA系统高效安全运行的关键是什么? Penguin Solutions
2023-07-14
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导读:在设计之初,团队在对比对市场主流产品进行广泛评估后,选择了Stratus everRun作为生产的核心系统承载平台。
 目 标















■ 通过更换老旧设备,改造控制系统,提高设备的安全性和可靠性
■ 通过改造降低设备故障率,提升生产效率
■ 充分考虑IT系统冗余性,降低IT系统维护成本
 挑 战















■ 由于生产采用化学+高温方法,对生产过程控制性能要求高,必须保证系统的稳定性和可靠性

■ 考虑未来扩建需求,必须保障SCADA系统的可扩展性和低成本
 结 果















■ 采用“everRun+WinCC”方案

■ 利用everRun彻底杜绝非计划停机

■ everRun的使用使得WinCC只需采购一套,降低了IT成本,还简化了运维管理
随着经济高质量发展,人们对环境保护的意识逐渐增强。如今全球130多个国家和地区宣布“碳中和”目标,低碳绿色成为时代底色。
湖南中伟新能源科技有限公司是中伟新材料股份有限公司的核心企业,业务涵盖新材料、新能源、城市开发等领域,公司自主开发的高电压四氧化三钴、高镍NCM、NCA等核心产品成功跻身中国、欧美、日韩地区世界500强企业高端供应链,被广泛应用于3C数码领域、动力领域及储能领域。

作为专业的锂电池新能源材料综合服务商,为顺应时代变革,推动绿色生态循环,公司决定推进溶解车间数字化改造项目,包括更换老旧设备,优化生产工艺,使企业更好的适应新产品开发生产需求。

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传统SCADA部署模式存在安全隐患

传统SCADA部署模式下,每台服务器或PC运行单个应用程序,并且关键应用程序常常采用冗余备份部署。这些备份可能是冷备份,也可能是热备份。由于复制每个应用程序的成本很高,对于所有应用程序来说,拥有此类一对一的冗余并不现实。同时随着机器老化,平台故障日益频繁,还有常见的应用程序故障、速度减慢和机器内存不足或磁盘空间不足等问题。

无论是什么原因,实现所有内容备份并保持运行并不容易,而且问题往往在最不方便的时间发生,例如凌晨2点或另一个项目正在进行时。由于只部署了很少的工具,往往要求IT人员帮助诊断故障是发生在硬件、软件还是相关网络。由于许多物理系统经常运行不同版本的操作系统,保持最新补丁并修复可能困难很大,并且应用程序升级往往不易。

图1:传统的系统架构
02

everRun为新能源产业保驾护航

公司生产控制系统架构按照功能划分为三层:

  • 现场控制层:对管辖范围内工艺参数检测、设备运行信号进行采集、检测和控制。通过现场PLC对设备进行操作,同时向上位机传送实时数据,现场控制站通过工业以太网采集其他控制站信号,实现不同站点数据交换。
  • 设备数据层:通过SCADA监视现场控制站信息,包括控制设备的启动和停止,对各站采集数据进行汇总分析。
  • 监控中心层:管理者通过大屏远程监控现场设备及系统运行状态,控制中枢访问系统。采用先进信息化技术为企业建立一个生产运行管理的综合信息平台。

图2:改造后的系统架构
03

“everRun+WinCC”组合实施方案

everRun搭载的SCADA系统用于三元前驱体的批次管理系统中。由于生产工艺涉及化学及高温,必须对生产过程严格控制,一旦系统宕机会造成严重的后果,损失巨大;所以将保障SCADA系统高稳定性和强可扩展性作为主要涉及目标,同时兼顾系统的可维护性和成本。

在设计之初,团队在对比对市场主流产品进行广泛评估后,选择了Stratus everRun作为生产的核心系统承载平台。由于安装everRun的服务器具有极高稳定性,后续扩展容易,且具备维护简单等诸多优势,最终采用everRun搭载的SCADA系统,采用WinCC软件,连接S7-1200/1500,S7-200SMATR。

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高稳定性支撑SCADA高效安全运行
自项目上线运行以来,经客户反馈效果:
  • 保证了现场数据持续稳定的不间断传输与存储,出现故障点,不影响整个系统正常运行
  • 最小化的TCO,投资回报最大化,客户的数据库软件和应用软件都是单套,比传统双机热备方案节省大量软件成本
  • 修改程序方便,只需对一台机器修改,自动同步到另外一台机器
  • 系统维护操作简单,减少不必要集群软件开发,增强系统可用性,服务器容量扩展方便

中伟股份 白中亮















在中国经济高质量发展过程中,Stratus携手合作伙伴,将“绿水青山就是金山银山”的口号化作生动的生活现实。
Stratus 容错

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Penguin Solutions致力于提供高性能和高可用性的计算基础设施解决方案和服务,以支持从边缘到核心再到云的关键工作负载的部署和运行——特别是在人工智能(AI)、高性能计算(HPC)、容错(FT)和边缘计算基础设施方面。
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