1.產品概述
GENESIS64是業內第一個內核級全64位、基于.NET Framework、WPF和全矢量2D/3D的自動化系統監控和管理可視化平臺,產品也是業內首家獲得了B-AWS 、OPC-UA認證的行業軟件,確保了GENESIS64可以完美集成包含BACnet對象、趨勢、報警等在內的BACnet協議。GENESIS64獲得了OPC基金會的認證并能完美兼容OPC-UA協議。OPC-UA是結合了WPF優勢的基于安全性、健壯性和靈活性的Web Service。真正做到了"OPC-to-the-Core?",是典型的第四代基于標準協議的數據采集方式和全新展現方式的可視化平臺。GENESIS64本身也是一個高度組件化的產品,包含了豐富的組件:

ICONICS公司產品線
GENESIS作為裝機量超過300,000套HMI/SCADA軟件,以其超過25年的深厚技術積累、卓越的技術創新能力在業內獨樹一幟。GENESIS64 作為GENESIS產品線的最新一代產品套件,通過了微軟Windows 7, Windows Server 2008 和Vista認證,首次利用真正的64 位硬件和軟件技術優勢實現自動化解決方案的快速開發和設計。GENESIS64 是全員就緒型產品,車間工人和IT 專家都可以將實時生產數據和業務信息整合到一體化、支持OPC UA 和BACnet、面向Web 應用的可視化儀表盤管理平臺。

豐富的可視化看板
1.1.HMI/SCADA數據可視化平臺GraphWorX64
GraphWorX64是GENESIS64產品套件的核心。它引進GENESIS64各個組件比如從SNMP或BACnet設備,AlarmWorX64報警和TrendWorX64趨勢的內容。GraphWorX是一個豐富的HMI和SCADA數據可視化工具。它允許用戶構建可擴展的,基于矢量的圖形。這些圖形在縮放時不會丟失細節。它讓用戶可以構建描繪現實世界的畫面,允許植入TrendWorX64瀏覽器和AlarmWorX64瀏覽器來幫助你看到直觀的項目運作。

2D&3D結合的監控界面
GraphWorX64配置使得所有項目快速和容易。用戶可以通過GraphWorX64符號庫,圖庫和模板以及配置默認設置來重復創建同樣的物件,而無需逐一修飾。

通用2D和3D圖庫
支持創建豐富的,身臨其境的真三維化界面。使用Windows Presentation Foundation(WPF)創建真實的3D世界,并獲得真正的360度對資產的瀏覽。用戶可以結合2D和3D功能將二維的畫面植入到3D的物件之中。你也可以將三維的物件放在二維的畫面之中。還可以用矢量畫面做出逼真的實物畫面,通過WPF在網站上瀏覽。

油氣行業模型庫
1.2.AlarmWorX64報警與事件管理
AlarmWorX是一個分布式企業范圍內的報警和事件管理體系。它是標準GENESIS64的應用軟件的一部分,也可以作為一個獨立的開放式系列組件,AlarmWorX64提供整個系統的實時報警信息所需的工具。
AlarmWorX使工廠人員可視化,分析和管理,根據行業的最佳做法響應報警信息。它是基于eemua和安全報警管理規范,從而保證報警的正確分析和制造工廠的事件。這一分析可以揭示改善的機會當前操作和緩解異常情況。AlarmWorX的報警分析模塊捕獲和分析所有的報警和事件信息,以確定頻繁的報警,抖動報警,交叉相關的報警,和更多的報警相關問題。該模塊還記錄,分析,并顯示運營商發起的過程的變化,從而產生顯著的洞察力融入整個系統的性能。此外,AlarmWorX部分詳盡的報告,你可以利用報警分析執行事件所產生的勢力深入分析。
(1)報警優先級響應
AlarmWorX能夠對系統內所有的故障進行多角度的優先級響應,為工作人員制定合理的維護計劃,優化維護工作量。
優先級排序方式包括:
●按故障發生時間
●按故障發生的緊迫度
●按故障造成的損失
●按故障類型(災難性、連鎖性、重要性、一般性)
●按故障的發生區域

(2)行業報警分析模板
AlarmWorX具有多個預配置的行業報警模板類型:間隔報警;按優先級間隔報警;按優先級報警;報警率分布區間;報警抖動;報警標簽頻率;從最壞的演員的警報間隔;每小/主要間隔的平均警報率;互相關分析;算子變化區間;操作員響應時間;峰值報警率分布;及時站在報警;站在報警的時間間隔;站立報警持續時間等

行業報警分析模板1

行業報警分析模板2
(3)復雜報警自定義
AlarmWorX可針對負責的報警事件,具備自定義功能,工程師可以根據現場實際情況添加,產生報警的邏輯程序,通過調節腳本進行快速生成,隨時針對現場報警個例進行擴充,很大程度上增強了系統報警響應的準確度,同時也使得報警庫更加完善。

(4)故障管理
AlarmWorX可通過檢測當前和未來的設備設施的運行數據,評估所有可用的當前和過去的設備設施故障點,利用連續監測故障的癥狀狀態,給出最有可能發生故障原因的建議;通過預防性的設備維護,可以降低或消除設備的停機時間。
同時完全兼容OPC A&E的事件服務器,可自動捕獲系統產生的各種報警和事件;并可以針對OPC A&E標準的復雜的報警系統提供給用戶一個進行了故障原因分類的故障列表。

故障列表
1.3.TrendWorX64過程分析管理
TrendWorX64是一款數據采集,記錄,圖表,報告和分析解決方案。 TrendWorX64提供用戶制作趨勢和圖表,顯示任何關系數據庫的實時和歷史數據的所需的工具。 TrendWorX64工具提供生產過程分析,使系統能顯著提高效率,捕捉設備和運營商的詳細事件、故障和生產信息。TrendWorX64的收集數據的方法允許一個可定制的數據集在一個打開的數據庫格式;在TrendWorX64具備必要的數據后,可以做出各種勢力的分析與報告,數據管理和可視化工具集,使整體生產工藝的改進。
(1)OEE設備管理
TrendWorX64具備OEE管理的功能,用來分析實際的生產能力相對于理論產能的比率。由于許許多多的因素,使得生產設備存在著大量的失效: 例如,除去設備的故障、調整,以及設備的完全更換之外,當設備的表現非常低時,可能會影響生產率,產生次品,返工等。TrendWorX64的使用可以大大提高你的分析能力在問題和對低OEE的根源聚焦過程。
OEE是Overall Equipment Effectiveness(全局設備效率)的縮寫。它由可用率,表現性以及質量指數三個關鍵要素組成 ,即:OEE=可用率X 表現性 X質量指數
應用案例如下:
計劃運行時間=8x60-15=465 (min)
實際運行時間=465-30-25=410 (min)
有效率=410/465=0.881(88.1%)
生產總量=450(件)
理想速度x實際運行時間=1/0.6 x 410=683
表現性=450/683=0.658(65.8%)
質量指數=(450-20)/450=0.955(95.5%)
OEE=有效率x表現性x質量指數=55.4%

ICONICS 停機分析

ICONICS 成本分析
(2)SPC質量管理
ICONICS具有SPC管理組件,幫助企業對過程作出可靠的評估;首先用來幫助評估一個過程是否已達到、或繼續保持在具有適當規定水平的統計控制狀態,然后用來幫助在生產過程中,通過保持連續的產品質量記錄,來獲得并保持對重要產品或服務的特性的控制與高度一致性。應用SPC控制圖并仔細分析控制圖,可以更好地了解和改進過程,即實現企業的SPC過程管控。確定過程的統計控制界限,判斷過程是否失控和過程是否有能力; 為過程提供一個早期報警系統,及時監控過程的情況以防止廢品的發生;減少對常規檢驗的依賴性,定時的觀察以及系統的測量方法替代了大量的檢測和驗證工作;
SPC管理技術是一種用來分析數據的科學方法,并且利用分析結果來解決實際的問題。只要問題能以數字表示,就可以應用SPC來分析。一般收集的資料都會有變動的現象,將這些數據畫在圖上,抽樣值在某個范圍中上下變動,為何會有這些波動發生?其原因可能是原料、設備、氣壓、操作員生理、心理不同所造成。
SPC的基本應用原理如下:
1. 被量測出的產品品質特性均是由于某些偶然因素所造成的結果。
2. 某些"偶然因素下的一致現象",是任何制造和檢驗的架構下所固有的。
3. 在這固有之"一致現象"的狀態下的變動將無法找到原因。
4. 在該狀態外的變動原因,則是可被發現而加以改正的。

ICONICS SPC管理分析
(3)能耗分析管理
ICONICS的Energy AnalytiX工具是一個成熟的專注于能源數據分析來提高效率和降低企業運營成本的能源管理系統(EMS)。它可以用來提高能源利用率,監控能源可靠性,甚至可以預測能源消耗。

我們利用Energy AnalytiX提供的信息完成以下工作:
●優化你的能源管理計劃
●識別耗能高的低效率的資產
●識別能耗的周期峰值來進行負載均衡和利用非峰值的能源利用率
●對每個站點的能耗進行可視化,規范化每平方英尺或每平方米的能耗
●監視設備能耗趨勢和細節
●當超出規范或能源使用超高的時候以的方式通知相關人員
●自動將能耗和成本信息以郵件的形式通知給管理人員
●利用替代能源來提升效率和節約成本

1.4.三維實時監控
GraphWorX64提供了先進的可視化的平臺,最大程度地利用微軟Windows Presentation Foundation(WPF) 和Silverlight實現豐富的2D和3DHMI/SCADA功能,為用戶提供了引人入勝、基于現場操作和實時數據的2D 和3D 視圖,同時充分利用了Microsoft Windows 7 和Windows Server 2008 中的DirectX10 硬件加速特性。設想一下,我們可以實時地從各個角度監控設備的運行狀況,這將是一個全新的信息展現和人機交互方式。用戶可以創建可縮放的、基于XAML向量的畫面,以保證在放大時能展示所有細節。

三維監控
GNESIS64還提供了Windows7Aero透明化特性,以及Ribbons功能,這些功能可以在其它微軟的集成應用,例如MicrosoftOffice2010中找到。該組件還提供了快速瀏覽數以千計的2D和3D智能圖庫的功能,并具備圖符功能預覽的能力。例如,操作員如果希望為幾個對象增加透明度或者陰影,只需要簡單地點擊幾下鼠標即可完成。GENESIS64還支持從Maya等3D建模軟件中導入3D模型。

模型導入
GENESIS64同時充分利用了其他Windows7的各項新特性。使用多點觸控技術,用戶只需通過一兩個手指的動作就可以進行圖形的縮放和旋轉。由于Windows任務欄的支持,在GENESIS64應用程序最小化的時候,也可以通過任務欄提供非常直觀的信息。Windows7的跳轉功能可以迅速從Windows啟動菜單中訪問GENESIS64的各個應用。

設備近距離查看
1.5內置GIS集成
ICONICS公司在2007年推出的自動化和信息化管理平臺GENESIS64集SCADA,虛擬現實(3D),地理信息系統(GIS)與一體,并在持續完善接口、強化功能、提升性能。在圖形化開發平臺GraphWorX64中,可以通過加載內置的EarthWorX SOA組件,載入第三方GIS,比如Google Map/Bing Map等,再通過圖層管理以及SmartPin等技術,借助其強大的圖形化開發能力完成基于GIS的分布式信息化項目的開發和部署。

EarthWorX可以連接在線或離線的谷歌、ArcGIS、Bing等在國內大量應用的地圖服務,同時支持開放地理空間信息聯盟 (Open Geospatial Consortium-OGC)等組織的開放性的行業標準如:(Web地圖服務)WMS,支持分布式部署和基于云的部署方式。這些功能和特點大大改善了SCADA系統中,GIS集成的可行性和靈活性,用戶可以集成支持行業標準的任意第三方Web地圖服務,比如Map Server等開源、免費且專業的GIS應用。

EarthWorX64組件開發界面
在工業和市政項目的開發實踐中,常常需要針對可移動或者分布式的設備或生產單元進行監控,這些被監控對象可能分布在一個地區,也可能遍布全國甚至全球。很多時候我們不僅需要知道它所處的位置和基本運行情況,對于關鍵生產工藝、生產設施的管理和監控,通常需要在全息化和一體化的應用場景中完成,需要的典型功能包括:
(1)實時監視和控制(HMI/SCADA);
(2)生產管理(MES/MIS);
(3)工藝CAD圖紙、電子資料等的集成管理(知識管理);
(4)視頻監控(安防系統);
(5)設備臺賬信息(資產管理);
(6)所處的地理位置及環境信息(2D/3D 地理信息系統)。
面對這樣的應用需求,基于GIS技術的生產管理與監控解決方案有著剛性的現實需求和廣闊的應用前景。

資產遍布全球的能源集團實時管理看板示意
在這些應用需求中,所需監控的設備和資產高度分散,且與周邊地理環境和地形條件息息相關,如何將我們獲取的遠程信息與生產場景對應展現,如何實現地形及地理環境的還原,如何實現監控信息與GIS的融合,如何實現數據的挖掘和鉆取,用戶迫切需要一個可以快速開發和部署這些功能的平臺化解決方案。
1.6.Web開發和部署
ICONICS 產品是可擴展和可深度客制化。廣泛支持多種Web技術和應用。基于開放、移動無線標準,ICONICS 產品將實時畫面、報警及歷史信息傳輸到Web 瀏覽器、便攜式PC 和可連接互聯網的智能手機上。ICONICS公司的Web應用平臺包括以下幾類產品。
標準Web應用:GENESIS64內置基于IIS的Web服務器,由于采用微軟公司.NET FrameWork 4.0 和Jscript.NET技術,該Web應用可以支持應用服務器的所有界面100% 的Web化。由于同時支持SliverLight技術,SCADA系統中的Web畫面也可以以SlightLight方式發布,從而實現跨平臺的Web應用。
Web 方式部署:所有的 GENESIS64 和第三方的應用程序都可以通過這個統一的平臺進行配置,實現構建應用時的快速性和成本優化。支持創建多個布局和允許使用多個顯示器可以給用戶全方位 360 度的體驗;真正意義上的的 Web 瘦客戶端配置平臺則可以進行安全、畫面、趨勢和報警的配置。利用已集成在其中的微軟 Sliverlight 技術可以實現跨瀏覽器和跨平臺的可視化應用。
實時監視和控制:用戶可以通過多個顯示界面和多重布局集成若干應用程序,還可以監控服務質量,服務狀態、進行診斷;遠程啟動和停止任何應用程序。
集成項目管理功能:Workbench為用戶的應用程序提供了完整和安全的項目管理功能,這包括:"Pack and Go"的部署方式;版本控制與變更管理;全局搜索、組織化、尋找與替代;項目統計功能與審核追蹤。
此外,在典型的B/S應用中,WebHMI Server為瀏覽器提供了趨勢、報警和圖形操作的能力。在客戶端僅僅使用標準的 Microsoft Internet Explorer,不需要任何附加的安裝要求。 GENESIS64 也通過了 Microsoft Terminal Server 技術認證。
1.7.模塊化設計
GENESIS 是屢獲殊榮、性能出眾的自動化軟件系統,它不僅可以作為一個緊密集成的HMI/SCADA 平臺,也可以作為組件化的產品套裝分開來使用,例如及OPC 客戶端的方式獨立使用GraphWorX。
●GraphWorX - OPC HMI/SCADA 可視化平臺
●TrendWorX - OPC 歷史數據庫及趨勢
●AlarmWorX - OPC 報警管理
●ProjectWorX - 項目開發與協同
●VCRWorX - 可視化數據回放
●ScheduleWorX - 基于日歷的調度規劃
●Workbench - 集成組態環境
●DataWorX - OPC 橋接、隧道技術、數據聚合以及冗余
1.8.標準數據接口
OPC United Architecture(OPC UA) 是GENESIS64 的核心。OPC UA基于安全、可靠和可擴展的Web 服務,充分利用了Windows Communications Foundation(WCF) 的特性和優勢。GENESIS64 是真正意義上的"OPC-To-The-Core"產品,是通訊標準化的下一代軟件的范例。它可以和任何 OPC/UA Server 一起使用,為任意 OPC 應用增加實時 OPC 數據管理、聚合、網橋和冗余功能。通過內建的 OPC 隧道技術可以為任何網絡端到端建立安全、透明的 OPC 數據隧道。
由于ICONICS GENESIS64 使用了OPC-To-The-Core? 技術和 SNMP 自動發現技術,從而在本質上具備了連接任何工業設備的能力。任何OPC 兼容的數據服務器或SNMP數據點都可以非常容易的連接入 GENESIS64 的應用中。
1.9.可靠冗余
對于極為關鍵的項目,應用程序需要全天候運行和故障安全,GENESIS64提供了高可用性的冗余功能來實現可靠通訊。由于采用了自動故障檢測技術,GENESIS64的用戶可以確保不會丟失關鍵任務數據、報警和歷史信息,并且可以隨時瀏覽并保存這些信息。當服務器發生故障時,故障報警會自動進行通知。GENESIS64 的存儲轉發功能可以確保在服務器發生故障時數據訪問、報警信息和歷史數據不會丟失。ICONICS 冗余解決方案的配置、安裝和部署非常方便。軟件冗余覆蓋了數據冗余技術的所有方面,包括數據訪問、報警、歷史數據和安全性。在 GENESIS64 中,OPC 軟件冗余為 OPC DA,A&E,HDA 和 Security 提供了全面的自動切換能力。

大型關鍵任務冗余