一、前言
隨著計算機技術、網絡技術和數據庫技術的發(fā)展,在企業(yè)激烈競爭的條件下,要實現企業(yè)利益、員工利益和社會利益zui大化,那么改造或拋棄傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)模式、設計新的高速和穩(wěn)定的控制系統(tǒng)結構已成為必然趨勢,或在原有系統(tǒng)中增加新的控制功能、新的控制方式及其它信息化渠道也已成當務之急。一言以蔽之,企業(yè)自動化及信息化建設是緊迫的,同時也是發(fā)展的必然趨勢。
縱觀計算機技術的發(fā)展歷程,從20世紀50年代至今,從以計算機技術為基礎的各種企業(yè)信息技術應用系統(tǒng)到今天的企業(yè)技術信息系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、生產數據采集系統(tǒng)、計算機監(jiān)測及控制系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、質量信息系統(tǒng)、管理信息化系統(tǒng),企業(yè)資源計劃以及利用內、外聯網的客戶關系管理(CRM)、供應鏈管理(SCM)等等。從這個發(fā)展趨勢來看,也就決定了企業(yè)自動化和信息化系統(tǒng)建設的必然性。生產數據采集系統(tǒng)是實現企業(yè)自動化和信息化建設的一部分,是建設中的關鍵。
二、系統(tǒng)描述及結構
生產數據采集系統(tǒng),主要獲取工業(yè)現場各生產設備的數據并存儲,繪制分析曲線和制作生產報表。數據采集系統(tǒng)是綜合了設備接口技術、數據傳輸技術、數據處理技術、數據庫技術、網絡通訊技術和信息管理技術等的成果,是數據采集系統(tǒng)建立的堅實的理論基礎。
系統(tǒng)的組成主要包括:上位機系統(tǒng)、下位機系統(tǒng)和系統(tǒng)通訊網絡,下面分別做詳細介紹。
上位機系統(tǒng):上位機主機采用工業(yè)PC機,根據需要可以配備打印機和大屏幕監(jiān)視器,數據庫服務器及WEB服務器,根據系統(tǒng)需要還可以配置專門的采集站、操作員站、管理員站即將采集、操作和管理分離開來。上位機系統(tǒng)軟件安裝的主要是監(jiān)控軟件,它的主要功能是通過通信網絡實現上位機與下位機間的數據傳輸,以及將下位機實時采集的數據進行各種處理,包括存入數據庫、進行流圖顯示、歷史趨勢圖和棒形圖還有數據表的顯示及各種要求的報表打印輸出,用戶還可以查看實時數據、查詢歷史數據、下發(fā)控制操作命令、查看及查詢報警信息。通常上位機系統(tǒng)中含有系統(tǒng)管理員站、操作員站和工程師站等多種方式,某些要求比較高的系統(tǒng)常采用雙網絡系統(tǒng)、冗余系統(tǒng)和雙機備用系統(tǒng)。
下位機系統(tǒng):下位機指遠方終端RT U和現場測控智能裝置,也可以是的RTU、智能儀表和智能控制器以及PLC系統(tǒng)等統(tǒng)稱下位控制單元。系統(tǒng)建設形成了不少模式,如PC+PLC模式,PC+單片機模式,全部進口的PC+RTU模式及混合模式等。下位機系統(tǒng)也包含了*而復雜的通訊技術、數據處理技術,同時包含了多種不同的性能指標和標準。
系統(tǒng)通訊網絡主要有無線通訊、有線通訊、載波通訊和光纖通訊。
無線通訊:如微波、擴頻通訊、衛(wèi)星通訊、銥星通訊、超短波通訊、短波通訊、GSM、CDMA、雙向無線尋呼等。
有線通訊:如公共數據網的PSDNISDN和BISDN,和采用雙絞線作為介質的自建有線網。
光纖通訊:光纖通信以其高帶寬,高抗干擾性在信息通訊中得到廣泛應用。在數據采集系統(tǒng)中也已具備了應用條件。
多數系統(tǒng)可采用如下結構設計:
系統(tǒng)結構圖
三、系統(tǒng)功能及特點
本系統(tǒng)結構簡單,是以上系統(tǒng)結構的一部分,主要功能有:工業(yè)現場實時數據采集,數據歷史保存,實時數據顯示、歷史數據查詢、報表查詢、報警信息查詢、報警處理、故障排除、曲線和棒圖繪制。與企業(yè)EMS系統(tǒng)連接。
系統(tǒng)上位機采用研華工控機和力控組態(tài)軟件,軟件主要功能詳細描述如下:
1.可視化易操作的用戶界面以及美觀的圖形化系統(tǒng)設計,易操作、易管理的HMI界面,主要完成數據瀏覽和其他運行畫面的切換。
2.完善的用戶管理和方便實用的安全性設置
用戶可以建立不同級別多個用戶,級別和用戶名分別對應于系統(tǒng)中的變量,利用這兩個變量的值可以自由設置操作權限。
3.實時和歷史趨勢曲線顯示
可以很形象地反映當前時間段中各變量的變化趨勢,及同畫面下不同變量的趨勢比較。
4.系統(tǒng)數據棒圖描述
更好地更形象地描述實時數據的大小,同類數據之間可以進行比較,以及判斷當前數據是否越限。
5.系統(tǒng)數據報表處理、查詢
可以歸類地將同類型或有某種關系的變量形成一張報表,可以很方便地瀏覽實時數據的變化和比較不同變量數據的大小,以及歷史數據的查詢。
6.數據庫定時、定量存儲
根據需要和企業(yè)或行業(yè)標準實現對數據的分析、處理及存儲,方便以后查詢,為以后查詢分析提供依據。
7.與企業(yè)MIS系統(tǒng)的鏈接
力控提供了很多與外部應用程序的控件和接口,其中有數據庫接口、運行畫面接口和外部關系型數據庫接口。系統(tǒng)提供豐富的與關系型數據庫通訊的函數和多種組件,例如ODBC GATE、歷史轉儲和事件記錄等。
系統(tǒng)下位機是正運行的采集系統(tǒng),通過DDE和OPC方式與上位機的通訊,力控*支持DDE和OPC的客戶端和服務器端,本系統(tǒng)均采用客戶端的方式,力控中不需要另外安裝其他的組件和驅動程序,只要安裝了通用版本,開發(fā)環(huán)境中就已經安裝上了DDE和OPC驅動,和下位機很容易地建立數據通訊,效果非常好。
四、總結
力控軟件是從實踐中來,服務于實踐的工業(yè)自動化軟件,軟件功能強大,通訊能力強,穩(wěn)定性好,公開的外部接口多,圖形豐富和功能組件多。
基于PC機的數據采集系統(tǒng)已被人們熟悉和接受,并已大量應用于工業(yè)現場。DDE和OPC技術大大方便了軟硬件間的通訊。本系統(tǒng)正是利用了這一點,使系統(tǒng)快速地運轉起來,使企業(yè)快速地跨入自動化時代。
隨著計算機技術、網絡技術和數據庫技術的發(fā)展,在企業(yè)激烈競爭的條件下,要實現企業(yè)利益、員工利益和社會利益zui大化,那么改造或拋棄傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)模式、設計新的高速和穩(wěn)定的控制系統(tǒng)結構已成為必然趨勢,或在原有系統(tǒng)中增加新的控制功能、新的控制方式及其它信息化渠道也已成當務之急。一言以蔽之,企業(yè)自動化及信息化建設是緊迫的,同時也是發(fā)展的必然趨勢。
縱觀計算機技術的發(fā)展歷程,從20世紀50年代至今,從以計算機技術為基礎的各種企業(yè)信息技術應用系統(tǒng)到今天的企業(yè)技術信息系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、生產數據采集系統(tǒng)、計算機監(jiān)測及控制系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、質量信息系統(tǒng)、管理信息化系統(tǒng),企業(yè)資源計劃以及利用內、外聯網的客戶關系管理(CRM)、供應鏈管理(SCM)等等。從這個發(fā)展趨勢來看,也就決定了企業(yè)自動化和信息化系統(tǒng)建設的必然性。生產數據采集系統(tǒng)是實現企業(yè)自動化和信息化建設的一部分,是建設中的關鍵。
二、系統(tǒng)描述及結構
生產數據采集系統(tǒng),主要獲取工業(yè)現場各生產設備的數據并存儲,繪制分析曲線和制作生產報表。數據采集系統(tǒng)是綜合了設備接口技術、數據傳輸技術、數據處理技術、數據庫技術、網絡通訊技術和信息管理技術等的成果,是數據采集系統(tǒng)建立的堅實的理論基礎。
系統(tǒng)的組成主要包括:上位機系統(tǒng)、下位機系統(tǒng)和系統(tǒng)通訊網絡,下面分別做詳細介紹。
上位機系統(tǒng):上位機主機采用工業(yè)PC機,根據需要可以配備打印機和大屏幕監(jiān)視器,數據庫服務器及WEB服務器,根據系統(tǒng)需要還可以配置專門的采集站、操作員站、管理員站即將采集、操作和管理分離開來。上位機系統(tǒng)軟件安裝的主要是監(jiān)控軟件,它的主要功能是通過通信網絡實現上位機與下位機間的數據傳輸,以及將下位機實時采集的數據進行各種處理,包括存入數據庫、進行流圖顯示、歷史趨勢圖和棒形圖還有數據表的顯示及各種要求的報表打印輸出,用戶還可以查看實時數據、查詢歷史數據、下發(fā)控制操作命令、查看及查詢報警信息。通常上位機系統(tǒng)中含有系統(tǒng)管理員站、操作員站和工程師站等多種方式,某些要求比較高的系統(tǒng)常采用雙網絡系統(tǒng)、冗余系統(tǒng)和雙機備用系統(tǒng)。
下位機系統(tǒng):下位機指遠方終端RT U和現場測控智能裝置,也可以是的RTU、智能儀表和智能控制器以及PLC系統(tǒng)等統(tǒng)稱下位控制單元。系統(tǒng)建設形成了不少模式,如PC+PLC模式,PC+單片機模式,全部進口的PC+RTU模式及混合模式等。下位機系統(tǒng)也包含了*而復雜的通訊技術、數據處理技術,同時包含了多種不同的性能指標和標準。
系統(tǒng)通訊網絡主要有無線通訊、有線通訊、載波通訊和光纖通訊。
無線通訊:如微波、擴頻通訊、衛(wèi)星通訊、銥星通訊、超短波通訊、短波通訊、GSM、CDMA、雙向無線尋呼等。
有線通訊:如公共數據網的PSDNISDN和BISDN,和采用雙絞線作為介質的自建有線網。
光纖通訊:光纖通信以其高帶寬,高抗干擾性在信息通訊中得到廣泛應用。在數據采集系統(tǒng)中也已具備了應用條件。
多數系統(tǒng)可采用如下結構設計:
系統(tǒng)結構圖
三、系統(tǒng)功能及特點
本系統(tǒng)結構簡單,是以上系統(tǒng)結構的一部分,主要功能有:工業(yè)現場實時數據采集,數據歷史保存,實時數據顯示、歷史數據查詢、報表查詢、報警信息查詢、報警處理、故障排除、曲線和棒圖繪制。與企業(yè)EMS系統(tǒng)連接。
系統(tǒng)上位機采用研華工控機和力控組態(tài)軟件,軟件主要功能詳細描述如下:
1.可視化易操作的用戶界面以及美觀的圖形化系統(tǒng)設計,易操作、易管理的HMI界面,主要完成數據瀏覽和其他運行畫面的切換。
2.完善的用戶管理和方便實用的安全性設置
用戶可以建立不同級別多個用戶,級別和用戶名分別對應于系統(tǒng)中的變量,利用這兩個變量的值可以自由設置操作權限。
3.實時和歷史趨勢曲線顯示
可以很形象地反映當前時間段中各變量的變化趨勢,及同畫面下不同變量的趨勢比較。
4.系統(tǒng)數據棒圖描述
更好地更形象地描述實時數據的大小,同類數據之間可以進行比較,以及判斷當前數據是否越限。
5.系統(tǒng)數據報表處理、查詢
可以歸類地將同類型或有某種關系的變量形成一張報表,可以很方便地瀏覽實時數據的變化和比較不同變量數據的大小,以及歷史數據的查詢。
6.數據庫定時、定量存儲
根據需要和企業(yè)或行業(yè)標準實現對數據的分析、處理及存儲,方便以后查詢,為以后查詢分析提供依據。
7.與企業(yè)MIS系統(tǒng)的鏈接
力控提供了很多與外部應用程序的控件和接口,其中有數據庫接口、運行畫面接口和外部關系型數據庫接口。系統(tǒng)提供豐富的與關系型數據庫通訊的函數和多種組件,例如ODBC GATE、歷史轉儲和事件記錄等。
系統(tǒng)下位機是正運行的采集系統(tǒng),通過DDE和OPC方式與上位機的通訊,力控*支持DDE和OPC的客戶端和服務器端,本系統(tǒng)均采用客戶端的方式,力控中不需要另外安裝其他的組件和驅動程序,只要安裝了通用版本,開發(fā)環(huán)境中就已經安裝上了DDE和OPC驅動,和下位機很容易地建立數據通訊,效果非常好。
四、總結
力控軟件是從實踐中來,服務于實踐的工業(yè)自動化軟件,軟件功能強大,通訊能力強,穩(wěn)定性好,公開的外部接口多,圖形豐富和功能組件多。
基于PC機的數據采集系統(tǒng)已被人們熟悉和接受,并已大量應用于工業(yè)現場。DDE和OPC技術大大方便了軟硬件間的通訊。本系統(tǒng)正是利用了這一點,使系統(tǒng)快速地運轉起來,使企業(yè)快速地跨入自動化時代。
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展會城市:滁州市展會時間:2025-11-11