本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，尤其涉及一種基于dcs的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
安全、穩(wěn)定、優(yōu)化、增產(chǎn)、降耗是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。但在傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理模式下，企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、各職能管理部門需要了解生產(chǎn)情況或某些重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，除了親臨現(xiàn)場(chǎng)獲得外，一般都通過(guò)電話聯(lián)系，從調(diào)度室或集控室得到有關(guān)信息，很難全面、迅速、直觀地掌握整體情況；工廠管理所需要的各種報(bào)表也大都是由手工或者用人工將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)來(lái)完成，無(wú)法做到及時(shí)準(zhǔn)確反饋信息，無(wú)法對(duì)生產(chǎn)流程實(shí)施先進(jìn)的實(shí)時(shí)調(diào)優(yōu)和流程控制。
dcs是指集散控制系統(tǒng)，用于工業(yè)控制，它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等4c技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便，具有高可靠性、開(kāi)放性、靈活性和協(xié)調(diào)性。
本發(fā)明提出了一種基于dcs的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，可實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，提高企業(yè)管理水平，提高生產(chǎn)效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于dcs的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，通過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集，可實(shí)時(shí)獲取生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，提高企業(yè)管理水平，促進(jìn)生產(chǎn)效率。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于dcs的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用dcs控制網(wǎng)絡(luò)，所述服務(wù)器系統(tǒng)采用生產(chǎn)數(shù)據(jù)用網(wǎng)絡(luò)，所述辦公應(yīng)用系統(tǒng)采用辦公信息網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括rt數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集接口分別與pdh裝置、ppae生產(chǎn)裝置、plc裝置、rtu裝置和計(jì)量?jī)x表裝置相連接，所述服務(wù)器系統(tǒng)包括rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和工廠模型業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)庫(kù)，所述服務(wù)器系統(tǒng)提供可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與瀏覽的應(yīng)用工具，且所述服務(wù)器系統(tǒng)提供excel集成接口。
優(yōu)選的，在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口機(jī)配置雙網(wǎng)卡，一端接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一端接入服務(wù)器系統(tǒng)。
優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與服務(wù)器系統(tǒng)之間安裝有網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備。
優(yōu)選的，所述服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)之間安裝有防火墻。
優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的各裝置之間的dcs的數(shù)據(jù)采集通信采用opc數(shù)據(jù)接口。
本發(fā)明達(dá)到的有益效果是：該發(fā)明的采集系統(tǒng)可提供裝置工藝參數(shù)、操作過(guò)程、物料投入產(chǎn)出、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、能源消耗、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息，滿足生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的要求，
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過(guò)設(shè)置協(xié)議使dcs與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)聯(lián)為網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互相通訊和訪問(wèn)，并驅(qū)動(dòng)服務(wù)器系統(tǒng)中的rt數(shù)據(jù)采集服務(wù)器對(duì)多個(gè)dcs進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和篩選，自動(dòng)更新并保存數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程將采集到的工藝參數(shù)、操作過(guò)程、物料投入產(chǎn)出、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、能源消耗、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息傳遞給生產(chǎn)管理者所使用的電腦上，生產(chǎn)管理者可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、瀏覽，并可根據(jù)自己的需要生產(chǎn)報(bào)表，還可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化分析、對(duì)歷史趨勢(shì)進(jìn)行分析，為生產(chǎn)管理者合理安排生產(chǎn)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障打下了基礎(chǔ)，進(jìn)一步的保障了生產(chǎn)過(guò)程中人員的生命安全和設(shè)備的安全，從而避免或減少更多的安全生產(chǎn)事故和直接經(jīng)濟(jì)損失，且價(jià)格低廉，有著很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，
圖1是本發(fā)明的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)的實(shí)施框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
如圖1所示，一種基于dcs的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用dcs控制網(wǎng)絡(luò)，所述服務(wù)器系統(tǒng)采用生產(chǎn)數(shù)據(jù)用網(wǎng)絡(luò)，所述辦公應(yīng)用系統(tǒng)采用辦公信息網(wǎng)絡(luò)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括rt數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集接口分別與pdh裝置、ppae生產(chǎn)裝置、plc裝置、rtu裝置和計(jì)量?jī)x表裝置相連接，所述服務(wù)器系統(tǒng)包括rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和工廠模型業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)庫(kù)，所述服務(wù)器系統(tǒng)提供可進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢與瀏覽的應(yīng)用工具，且所述服務(wù)器系統(tǒng)提供excel集成接口。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢是rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)功能之一，可按照工控位號(hào)和系統(tǒng)權(quán)限查詢管理者關(guān)注的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而了解裝置的重要工藝數(shù)據(jù)的情況，大大提高了工作效率。
所述服務(wù)器系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)可以在線保存連續(xù)多年的裝置歷史數(shù)據(jù)，這樣方便了用戶查看工位點(diǎn)的歷史趨勢(shì)。提供給用戶的歷史趨勢(shì)分析圖，既可以查看某一時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)，也可以顯示在調(diào)整時(shí)間范圍內(nèi)所有的歷史數(shù)據(jù)。分析裝置的歷史運(yùn)行趨勢(shì)，可以通過(guò)設(shè)定一個(gè)工位點(diǎn)的上、下限，方便、快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)可能的異常情況。
所述工廠模型業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)對(duì)主要裝置參數(shù)樣品檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，生產(chǎn)管理部門可以在生產(chǎn)調(diào)度與工藝等方面，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，為進(jìn)一步的先進(jìn)過(guò)程控制積累經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)。
該系統(tǒng)以c/s和b/s兩種方式提供流程工況的瀏覽與查詢，流程圖的瀏覽功能面向公司、廠級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和各處室、車間的職能技術(shù)、管理人員，實(shí)時(shí)顯示各裝置的工藝流程的信息，通過(guò)過(guò)程畫面對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的在線監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，有效預(yù)防了故障的發(fā)生，減少了裝置的停車次數(shù)，大大提高了管理效率。
所述rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立完善后，用戶將需要考核的工位號(hào)及計(jì)算公式按報(bào)表要求的格式輸入到excel報(bào)表，定義好報(bào)表生成日期，通過(guò)加載rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)excel接口，讀取到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)歷史數(shù)據(jù)，并自動(dòng)生成工藝報(bào)表。當(dāng)用戶需要提交新的報(bào)表文件時(shí)，只需修改生成日期，相應(yīng)的最新歷史數(shù)據(jù)就一次刷新。生產(chǎn)報(bào)表的自動(dòng)生成，節(jié)省了車間人力，快捷方便，大大提高車間自動(dòng)化辦公水平。
優(yōu)選的方案是，在所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口機(jī)配置雙網(wǎng)卡，一端接入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一端接入服務(wù)器系統(tǒng)。
優(yōu)選的方案是，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與服務(wù)器系統(tǒng)之間安裝有網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備。
優(yōu)選的方案是，所述服務(wù)器系統(tǒng)和辦公應(yīng)用系統(tǒng)之間安裝有防火墻。
優(yōu)選的方案是，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與各裝置之間dcs的數(shù)據(jù)采集通信采用opc數(shù)據(jù)接口。
所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與各裝置dcs的數(shù)據(jù)采集通信主要通過(guò)opc數(shù)據(jù)接口，opc技術(shù)是專為工業(yè)過(guò)程控制而制定的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，早期版本是基于微軟的ole/com技術(shù)。opc協(xié)議接口由opc服務(wù)器和opc客戶端組成，每個(gè)opc服務(wù)可以支持一個(gè)或多個(gè)opc客戶端。opc客戶端通過(guò)這層接口協(xié)議，就不需要應(yīng)對(duì)不同廠家提供的底層通信協(xié)議。rtdatalogger是rt系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)采集工具，它支持opc通信，鏈接后作為opc客戶端與dcs進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，由于opc通訊方式具有傳輸速度快、精確度高，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
另外，所述rt實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)大量生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，除自身提供的應(yīng)用，如工藝流程圖、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)表格、實(shí)時(shí)和歷史過(guò)程曲線，生產(chǎn)調(diào)度和統(tǒng)計(jì)報(bào)表，excel系統(tǒng)集成等功能外，本方案將實(shí)現(xiàn)工廠模型與業(yè)務(wù)流程信息與生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的有效融合，為erp、mes、eam等企業(yè)管理信息系統(tǒng)集成打下基礎(chǔ)。
本發(fā)明的主要功能特點(diǎn)如下：
1、系統(tǒng)采用高性能數(shù)據(jù)引擎技術(shù)；
2、提供有效的歷史數(shù)據(jù)存檔壓縮與恢復(fù)能力；
3、高性能海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢；
4、提供高級(jí)計(jì)算分析功能；
5、面向應(yīng)用對(duì)象的建模分析功能；
6、內(nèi)置系統(tǒng)冗余功能。
本發(fā)明的主要性能指標(biāo)
1、數(shù)據(jù)處理能力：?jiǎn)畏?wù)配置15萬(wàn)測(cè)點(diǎn)，集群服務(wù)節(jié)點(diǎn)可達(dá)百萬(wàn)點(diǎn)級(jí)規(guī)模；
2、網(wǎng)絡(luò)使用率：實(shí)時(shí)采用傳輸1萬(wàn)點(diǎn)在1秒/1幀，帶寬使用率~1.0mb；
3、數(shù)據(jù)存檔精度：時(shí)間精度為1毫秒，雙精浮點(diǎn)有效精度>10位；
4、數(shù)據(jù)壓縮比：支持有損和無(wú)損歷史數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)壓縮，數(shù)據(jù)存檔采用高效數(shù)據(jù)編碼，有損壓縮采用基于矢量路徑壓縮算法，數(shù)據(jù)壓縮參數(shù)可配置到具體測(cè)點(diǎn)；
5、系統(tǒng)冗余：集群系統(tǒng)架構(gòu)支持面向服務(wù)的冗余能力，支持?jǐn)?shù)據(jù)采集的緩存?zhèn)鬏敽突謴?fù)；
6、系統(tǒng)并發(fā)能力：在普通四核服務(wù)器上處理10萬(wàn)測(cè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)查詢響應(yīng)數(shù)度<1秒。
以上是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。