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技術(shù)頻道

紫金橋軟件在改性瀝青裝置MES數(shù)據(jù)上傳的應(yīng)用

.項(xiàng)目背景
某石化公司現(xiàn)有PLC裝置中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒(méi)有采集到MES系統(tǒng)中,其他相關(guān)部門無(wú)法共享生產(chǎn)數(shù)據(jù),這部分?jǐn)?shù)據(jù)成為“信息孤島”。石化公司改性瀝青PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將改性瀝青PLC裝置生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集公司MES系統(tǒng),及時(shí)分析與共享生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
通過(guò)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,自動(dòng)采集生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的匯總、分析,建立反映生產(chǎn)裝置的過(guò)程模型,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)進(jìn)行的裝置運(yùn)行機(jī)理與變化趨勢(shì)的分析,輔助操作人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、工藝技術(shù)等進(jìn)行研究和分析,提出智能解決方案。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是:
1、全自動(dòng),實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)系統(tǒng)的情況;
2、生產(chǎn)管理數(shù)字化;
3、對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)工況進(jìn)行深入分析;
4、為生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)分析的手段。
項(xiàng)目目標(biāo)
按照控制系統(tǒng)的通信規(guī)范采集數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一封裝使其具備統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)外通信接口-OPC接口。為MES提供可靠的、及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
體系結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)(各廠、車間)的數(shù)據(jù)采集匯總在一起,供進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理以及為MES PHD系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。
根據(jù)需要在主控室設(shè)立前置機(jī),每臺(tái)前置機(jī)負(fù)責(zé)與現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)通信,同時(shí)將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)送往信息中心服務(wù)器。
系統(tǒng)如下圖所示:
系統(tǒng)構(gòu)成
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、處理、存儲(chǔ)的中心,是數(shù)據(jù)進(jìn)出的樞紐,它下接各種過(guò)程I/O設(shè)備和接口;上聯(lián)用戶的應(yīng)用程序。下面是其功能結(jié)構(gòu)圖:
各部分功能如下:
(1)輸入輸出處理
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,同時(shí)可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行各種輸入處理,如量程變換、開方、分段線性化、濾波等;對(duì)于輸出到現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù),可進(jìn)行輸出限制和靈敏度檢查。
(2)歷史存儲(chǔ)
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將快速變化的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、手工錄入數(shù)據(jù)、運(yùn)算結(jié)果都可以進(jìn)行高效壓縮,形成歷史擋案。
(3)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)
將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照指定的時(shí)間周期導(dǎo)入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中。在數(shù)據(jù)故障時(shí),如采集計(jì)算機(jī)與服務(wù)器間網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)暫停向關(guān)系庫(kù)插入數(shù)據(jù),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí),數(shù)采機(jī)會(huì)把故障期間緩存的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。在數(shù)據(jù)恢復(fù)完成后,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)程序會(huì)將丟掉的數(shù)據(jù)補(bǔ)加到關(guān)系庫(kù)中,確保轉(zhuǎn)儲(chǔ)的完整性。
(4)開放接口
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)提供了DDE服務(wù)器,OPC服務(wù)器,OLE接口和控件,API接口等各種開放協(xié)議和接口。
(5) Web發(fā)布
系統(tǒng)具有Web發(fā)布功能,生成的畫面可以通過(guò)Web方式進(jìn)行瀏覽、操作。通過(guò)軟件的安全管理機(jī)制可以杜絕非法用戶對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)。同時(shí)支持通過(guò)超級(jí)鏈接的方式鏈接到其系統(tǒng)的Web頁(yè)面.
技術(shù)原理
有上位機(jī)的PLC,盡量從上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,以避免更改核心控制部件PLC的軟件設(shè)置或硬件配置。因?yàn)閿?shù)據(jù)服務(wù)器與上位機(jī)只是通過(guò)串口通信, 串口為紫金橋軟件數(shù)據(jù)通信獨(dú)占,所以可以保證PLC上位機(jī)的安全。為了通過(guò)串口與上位機(jī)通信,須要在上位機(jī)中安裝紫金橋遠(yuǎn)程IO服務(wù)程序。

2、對(duì)于沒(méi)有上位機(jī)的PLC,盡量在現(xiàn)有PLC硬件配置上進(jìn)行采集。方案如下:
1)如果PLC上有空余串口,就遵循PLC通信協(xié)議進(jìn)行編程,直接通過(guò)空余串口進(jìn)行采集。如下圖所示。

2)沒(méi)有空余串口,但有編程口的(串口),通過(guò)編程口進(jìn)行采集,PLC編程軟件與數(shù)據(jù)采集共用一個(gè)串口。
運(yùn)行環(huán)境
改性瀝青裝置無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,為保證系統(tǒng)正常運(yùn)行需要從加氫車間辦公室機(jī)房鋪設(shè)光纖到改性瀝青操作室。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部要求加鋪兩條光纖,分別是改性瀝青操作室到改性瀝青辦公樓;改性瀝青操作室到新門門衛(wèi)。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下:
其中改性瀝青操作室、改性瀝青辦公樓、門衛(wèi)室三處需要安放交換機(jī)及交換機(jī)光模塊。加氫車間辦公樓需要增加三對(duì)光模塊。
數(shù)采系統(tǒng)硬件、軟件環(huán)境
硬件資源,具體配置要求見(jiàn)下表。
名稱
數(shù)量
單位
配置
用途
放置地點(diǎn)
前置數(shù)采機(jī)
1
臺(tái)
Dell™ OptiPlex™ 980 MT
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
待定
串口服務(wù)器
1
個(gè)
MOXA NPORT 5110
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
裝置
壁掛設(shè)備箱
2
個(gè)
350*500*200
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集
辦公樓
耦合器
24
個(gè)
ST
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
尾纖
24
ST 1.5M單膜
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
8口光纖盒
2
個(gè)
 
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
24口光纖盒
2
個(gè)
 
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
光纖
300
SM-4
網(wǎng)絡(luò)通訊
光纖
1500
SM-12
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
電源插排
3
個(gè)
公牛 GN-705D3
網(wǎng)絡(luò)通訊
機(jī)柜
機(jī)柜
1
個(gè)
 600*600*1200
網(wǎng)絡(luò)通訊
裝置
軟件環(huán)境,具體見(jiàn)下表。
軟件
數(shù)量(份)
名 稱
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件
1
服務(wù)器版
遠(yuǎn)程IO驅(qū)動(dòng)
1
無(wú)限客戶端服務(wù)器版
整套系統(tǒng)流程為:
其中上位機(jī)連接串口服務(wù)器用的是RS232串口線。
串口服務(wù)器連接數(shù)采機(jī)用的是通過(guò)IP地址通訊。
由于上位機(jī)運(yùn)行的是WinCC軟件,因此,本次數(shù)采使用OPC的通訊協(xié)議來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
按照方案中,首先需要在上位機(jī)電腦中安裝紫金橋用于遠(yuǎn)程數(shù)采的插件“遠(yuǎn)程IO”。
把此插件文件夾拷貝到上位機(jī)E盤中后
打開文件夾,雙擊 。打開遠(yuǎn)程IO配置環(huán)境,
按照上圖紅圈中所視,配置好,其中串口參數(shù)為:
配置好后,運(yùn)行OPC_Client.exe 來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,注:在插件運(yùn)行的同時(shí)桌面右下角會(huì)顯示進(jìn)程圖標(biāo),之后等待數(shù)采機(jī)運(yùn)行給予指令.
數(shù)采機(jī)配置以及環(huán)境:
DELL Dell™ OptiPlex™ 980 MT
顯卡 512M
內(nèi)存 4G
CUP Intel i3
Windows XP系統(tǒng)SP2
系統(tǒng)環(huán)境軟件包括: Office、WinRAR
數(shù)采環(huán)境相關(guān)軟件包括: 紫金橋軟件、NPort軟件
具體機(jī)房位置由信息部分配。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
數(shù)采機(jī)IP:192.168.0.12
串口服務(wù)器IP:192.168.0.11
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
串口服務(wù)器外觀如下圖所示:
用以485轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)接口。
當(dāng)使用設(shè)備時(shí),需要在對(duì)應(yīng)數(shù)采機(jī)中安裝驅(qū)動(dòng)軟件,以及進(jìn)行連接配置。
首先,把軟件的安裝盤放到光驅(qū)中,或在數(shù)采機(jī)的D盤中,找到
文件夾。
進(jìn)入文件夾,選擇
選擇相應(yīng)系統(tǒng), 后。
解壓并雙擊,Npadm_Setup如圖
安裝完成后,在開始菜單中找到NPort Administrator程序。
打開后會(huì)調(diào)出串口服務(wù)器的客戶端軟件,按照說(shuō)明可進(jìn)行配置。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
右鍵單擊Configuration,選擇Broadcast Search菜單搜索串口服務(wù)器,或選擇手動(dòng)輸入IP搜索。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
搜索完成后會(huì)顯示連接的串口服務(wù)器IP
這里還可以更改并配置設(shè)備。
映射串口服務(wù)器
單擊COM Mapping
在映射列表中,右鍵單擊Add Target菜單項(xiàng)。
彈出Add Nport窗口,單擊Rescan按鈕,查找串口服務(wù)器。在串口服務(wù)器列表中,選中要映射服務(wù)器,點(diǎn)擊OK按鈕。
這樣就可以設(shè)置通道com口了
右鍵單擊已經(jīng)設(shè)置好的串口服務(wù)器,單擊Apply Change菜單項(xiàng)。或點(diǎn)擊Apply 按鈕鈕,將串口映射信息保存到主機(jī)注冊(cè)表中。
.
之后,安裝紫金橋組態(tài)軟件6.5,安裝包可在紫金橋網(wǎng)站(www.realinfo.com.cn)下載,或在數(shù)采機(jī)的D盤中,有備份的安裝包,此處省略安裝步驟。
當(dāng)軟件安裝完成后,會(huì)在桌面生成一個(gè)快捷方式為下圖 。
雙擊打開工程管理器,選擇改性瀝青數(shù)采工程,進(jìn)入組態(tài)。如下圖。
進(jìn)入后,在數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)卡,找到已經(jīng)建立好的“gxlq”O(jiān)PC驅(qū)動(dòng)并雙擊進(jìn)入配置。如下圖。
在驅(qū)動(dòng)的配置頁(yè)面按照如圖所示,一步步進(jìn)行設(shè)置。
完成點(diǎn)下一步
完成點(diǎn)確認(rèn)。
至此驅(qū)動(dòng)設(shè)備已經(jīng)建好,下面來(lái)看看點(diǎn)的建立和設(shè)置。
在數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)卡進(jìn)入點(diǎn)組態(tài)。
在點(diǎn)組態(tài)中,按照改性瀝青上位機(jī)需要采集的點(diǎn)名和描述建立好點(diǎn)與點(diǎn)信息。
并在每個(gè)點(diǎn)后的外部連接上關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)設(shè)備添加連接項(xiàng),步驟如下。
這里要注意,每個(gè)點(diǎn)有不同的連接項(xiàng),不要連錯(cuò)。下面是本次數(shù)采的點(diǎn)信息與數(shù)據(jù)連接串。

完成后保存退出即可。接下來(lái)連接建立串口映射。
找到功能選項(xiàng)卡中的公共,進(jìn)入串口服務(wù)器。


按照上圖所示,完成配置即可。
總結(jié)
紫金橋作為通用軟件,它可以應(yīng)用到許多行業(yè)領(lǐng)域,如同本文在改性瀝青裝置上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握,并還可以為上層mes這樣管理系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。這類結(jié)構(gòu)中,重要的因素就是數(shù)據(jù),目的也是針對(duì)于數(shù)據(jù)的。不同的在于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不一樣,所以實(shí)施中搭建整體方案很重要,要結(jié)合設(shè)備功能情況,天氣情況,地理位置情況,來(lái)全局考慮。
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進(jìn)入后,在數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)卡,找到已經(jīng)建立好的“gxlq”O(jiān)PC驅(qū)動(dòng)并雙擊進(jìn)入配置。如下圖。
在驅(qū)動(dòng)的配置頁(yè)面按照如圖所示,一步步進(jìn)行設(shè)置。
完成點(diǎn)下一步
完成點(diǎn)確認(rèn)。
至此驅(qū)動(dòng)設(shè)備已經(jīng)建好,下面來(lái)看看點(diǎn)的建立和設(shè)置。
在數(shù)據(jù)庫(kù)選項(xiàng)卡進(jìn)入點(diǎn)組態(tài)。
在點(diǎn)組態(tài)中,按照改性瀝青上位機(jī)需要采集的點(diǎn)名和描述建立好點(diǎn)與點(diǎn)信息。
并在每個(gè)點(diǎn)后的外部連接上關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)設(shè)備添加連接項(xiàng),步驟如下。
這里要注意,每個(gè)點(diǎn)有不同的連接項(xiàng),不要連錯(cuò)。下面是本次數(shù)采的點(diǎn)信息與數(shù)據(jù)連接串。

完成后保存退出即可。接下來(lái)連接建立串口映射。
找到功能選項(xiàng)卡中的公共,進(jìn)入串口服務(wù)器。


按照上圖所示,完成配置即可。
總結(jié)
紫金橋作為通用軟件,它可以應(yīng)用到許多行業(yè)領(lǐng)域,如同本文在改性瀝青裝置上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握,并還可以為上層mes這樣管理系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。這類結(jié)構(gòu)中,重要的因素就是數(shù)據(jù),目的也是針對(duì)于數(shù)據(jù)的。不同的在于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不一樣,所以實(shí)施中搭建整體方案很重要,要結(jié)合設(shè)備功能情況,天氣情況,地理位置情況,來(lái)全局考慮。

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