基于GENESIS64的三維數(shù)字化工廠
項目背景
某裝備有限公司為1994年組建企業(yè)。公司主要產品:機床鑄件、發(fā)電設備鑄件、風電鑄件、發(fā)動機鑄件、壓縮機鑄件、軌道交通鑄件、海工裝備鑄件等。年生產能力為50000噸,鑄件產品50%以上出口日本、韓國、美國、英國、德國、法國、意大利、芬蘭等10余個國家和地區(qū)的國際知名企業(yè)。 為了全面實現(xiàn)園區(qū)生產監(jiān)控的信息化,智能化,提升園區(qū)各個生產車間的管理和運營效率,整合現(xiàn)有監(jiān)控和安防系統(tǒng),集團管理部門通過多方調研、考察學習,最終選用了基于ICONICS的GENESIS64作為三維數(shù)字化工廠的集成開發(fā)平臺,解決了從數(shù)據(jù)采集,歸檔,到三維場景構建,實時動畫驅動等問題,實現(xiàn)了園區(qū)電力,供水,供氣,自動化控制,照明,空調,排水,門禁,視頻等多個系統(tǒng)的集成和融合,實現(xiàn)了以上各個系統(tǒng)的聯(lián)動監(jiān)控。
架構與配置
系統(tǒng)的應用服務器為15000點GENESIS64三維HMI/SCADA軟件套件,該套件包含開發(fā)和運行版授權,動態(tài)計算有效I/O點;Web服務器一臺,包含GENESIS64 Web服務器授權;5個WEBHMI64客戶端開發(fā)/運行浮動授權,應用于GraphWorX64、AlarmWorX64、TrendWorX64和GENESIS64 Workbench等GENESIS64組件的胖客戶端或瘦客戶端。此外系統(tǒng)還包括GENESIS64 FrameWorX、Unified Data Manager,OPC-UA數(shù)據(jù)網橋、數(shù)據(jù)聚合、全局別名等功能模塊。
功能簡述 1、集成能力 本項目集成了園區(qū)的電力,供水,供氣,自動化控制,照明,空調,排水,門禁,視頻等多個系統(tǒng),結合了GENESIS64平臺的SCADA,3D,GIS等功能,所有的集成系統(tǒng)完全通過三維情景中的實體對象進行交互,所有集成的信息完全與三維情景融合,點擊三維場景中的某個對象,可以實現(xiàn)對其的信息查看,歷史數(shù)據(jù)查詢,指令下達等操作,同時結合報警聯(lián)動,視頻追蹤,可以及時發(fā)現(xiàn)園區(qū)中的異常運行情況,實現(xiàn)信息的全面實時監(jiān)控和故障的快速應對。
2、創(chuàng)新的交互方式 在系統(tǒng)的開發(fā)部署中,采用了眾多的新技術,在交互方面,為了使得系統(tǒng)的交互更為方便快捷,使用了ICONICS特有的PivotControl來控制同級監(jiān)控界面的快速切換。 運行中,用戶還可以通過CardFlow來查看最近查看的監(jiān)控界面,并通過點擊其快照快速切換到對應的監(jiān)控界面。
CardFlow
在園區(qū)以及車間的三維監(jiān)控中,采用視角巡航和跟蹤技術,可以實現(xiàn)任意位置的快速定位和跟蹤,也可以進行固定路線以及定制路線的巡航監(jiān)控,達到所看即所得的監(jiān)控效果。
巡航與定位
我們還可以通過“Carousel”控件實現(xiàn)畫面的自動順序切換,實現(xiàn)重點部位的不間斷監(jiān)控。
3、圖紙集成 ICONICS提供了對于CAD文件,PDF文件等多種格式文件的集成功能,系統(tǒng)集成了電力,機械,建筑,電氣,等多個子系統(tǒng)的設計圖紙,使用手冊等文檔。
CAD設計圖紙導入
4、在線仿真 對于復雜的機械裝置和設備,以在線仿真的方式,可以對機械裝置和設備進行組裝,拆解,以這種方式不但可以實現(xiàn)機械設備的內部運行仿真,還可以輔助機械故障診斷分析,也可用于員工培訓及考核等方面的管理。
設備仿真拆解與組裝
應用效果
1、GIS集成 用了微軟最新的Bing Map技術,在真實的遙感地圖上還原了園區(qū)的整體布局,實現(xiàn)了園區(qū)的全景監(jiān)控和全局信息展現(xiàn)和查看。

2、園區(qū)仿真 全景3D方式進行數(shù)據(jù)展現(xiàn):完全真實的描繪了園區(qū)布局、車間分布和設備狀態(tài);面向對象報警管理、卓越的實時歷史趨勢數(shù)據(jù)管理能力。

3、Pivot集成 Pivot控件主要用于同級界面的快速切換,可是適應鼠標控制,觸摸控制,支持點擊,劃屏等操作, Pivot控件不但可以大大節(jié)省工程實施時間,在運行中,也使得人機界面更為人性化,操作更為簡單便捷。

4、生產綜合監(jiān)控 通過自定義的頁面“l(fā)ayout”,監(jiān)測生產過程中的人、機、料、水、電、氣的狀態(tài),結合報警、歷史曲線查看。實現(xiàn)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合,關聯(lián)以及管理協(xié)同。

5、系統(tǒng)聯(lián)動 通過數(shù)據(jù)相關性分析,實現(xiàn)了設備與視頻,門禁與視頻,報警與視頻,電力與設備等多種形式的系統(tǒng)聯(lián)動。大大提高了生產管理效率。

6、數(shù)據(jù)分析 以歷史趨勢,報表等形式,實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的匯總,查詢,查看,分析。

總結 由于園區(qū)建筑眾多,車間布局及設備監(jiān)控系統(tǒng)獨立運行,無法直觀形象的從整體對園區(qū)進行生產監(jiān)控和管理,GENESIS64的3D及GIS功能恰好彌補了這一不足。通過在GENESIS64中對園區(qū)的建筑和車間設備等建模,通過情景再現(xiàn)真實的還原了現(xiàn)場,并且集成了電力,供水,供氣,自動化控制,照明,空調,排水,門禁,視頻等多個系統(tǒng)信息,實現(xiàn)了多個系統(tǒng)的相關性關聯(lián)分析,提高了園區(qū)的整體信息化管理水平,并極大的提升了企業(yè)的生產管理和運營效率。 通過Web瀏覽器的方式,在三維場景中可以全方位的了解園區(qū)各個車間的實時生產信息,極大的方便了系統(tǒng)的日常使用、故障時的定位和排查,由于系統(tǒng)開發(fā)中,采用許多新的技術,集中體現(xiàn)在系統(tǒng)集成能力和人機交互模式的創(chuàng)新,帶來了管理制度管理模式的創(chuàng)新,實現(xiàn)了多部門的協(xié)同管理,大大提升了園區(qū)生產各個環(huán)節(jié)的管理效率。
ICONICS-生產管理和全息化監(jiān)控軟件全球領導廠商
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