紫金橋軟件構建企業(yè)網絡化快速服務平臺

分類：技術教程日期：2011-08-09 14:52:52 來源：紫金橋軟件技術有限公司

一、概述

目前國內設備廠商銷售的設備分布全國各地，所有設備獨立運行，公司無法及時了解所有設備的運行情況，對設備定期維護和設備出現(xiàn)故障時都需要專業(yè)技術人員到現(xiàn)場維護和解決, 一是效率較低，二是增加了企業(yè)運營成本。企業(yè)網絡化快速服務平臺，是借助計算機、自動化、internet等技術，通過無線的接入方式進行監(jiān)控和管理所有設備。網絡化服務已經成為提高企業(yè)和產品競爭力的重要手段。

系統(tǒng)架構圖：

二、設計目標

紫金橋實時數(shù)據(jù)庫平臺主要負責將分散在現(xiàn)場的生產數(shù)據(jù)、設備狀態(tài)匯總到中心的服務器中，進行長期歷史存儲、并能完成各種數(shù)據(jù)展示，同時將重要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送到上層應用系統(tǒng)中，并及時向客戶和公司相關人員反饋報警信息。

實時數(shù)據(jù)庫建立后要實現(xiàn)以下目標：

1.重點設備狀態(tài)實時監(jiān)測

對事故易發(fā)設備和重點關鍵設備的運行情況進行實時監(jiān)測，同時對采集的數(shù)據(jù)進行分析整理，并把現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)與相關的設備運行指標進行對比，超過偏差限制時產生報警信息并及時通過短信通知和存儲報警記錄,共享相關數(shù)據(jù)，為及時發(fā)現(xiàn)和消除設備故障隱患提供必要的數(shù)據(jù)支持。

2.對歷史數(shù)據(jù)的事故分析功能

系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)的歷史保存功能，支持多種形式報警、事故追憶、趨勢分析等功能，方便于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的事故分析。

3.與上層應用系統(tǒng)的無縫連接

紫金橋實時數(shù)據(jù)庫提供了大量的對外接口，有標準的OPC，DDE，ActiveX接口，也有API接口、VC++類庫接口、Excel插件接口、COM組件接口、SQL接口等等。使用這些接口可以高效訪問紫金橋實時數(shù)據(jù)庫的實時/歷史數(shù)據(jù)、報警記錄、位號記錄等各種數(shù)據(jù)，可以方便的進行二次開發(fā)，實現(xiàn)與上層應用系統(tǒng)的無縫集成，全部模型的響應時間在30秒之內。實時數(shù)據(jù)庫在為上層應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的同時協(xié)助實現(xiàn)進程間調度關系。

4.人機交互界面顯示

以報表、曲線、工藝流程畫面等的形式動態(tài)的通過服務中心大屏幕展現(xiàn)現(xiàn)場生產過程和工藝優(yōu)化數(shù)據(jù)，支持遠程發(fā)布。

三、詳細設計

1、終端數(shù)據(jù)采集

紫金橋組態(tài)軟件具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC，智能儀表通過多種連接方式，如以太網、串口、撥號等。并支持DDE、OPC、設備專有通信協(xié)議等。紫金橋軟件系統(tǒng)支持多種DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，同時有國內最強的接口開發(fā)隊伍，開發(fā)數(shù)據(jù)接口有豐富的經驗，可以快速的進行數(shù)據(jù)接口開發(fā)。它為客戶提供了一種開放、靈活和標準的技術，減少了未來的集成系統(tǒng)所需要的開發(fā)和維護費用。　

2、數(shù)據(jù)傳輸鏈路

2.1 VPN專線

VPN被定義為通過一個公用網絡（通常是因特網）建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網絡的安全、穩(wěn)定隧道。使用這條隧道可以對數(shù)據(jù)進行幾倍加密達到安全使用互聯(lián)網的目的。虛擬專用網是對企業(yè)內部網的擴展。虛擬專用網可以幫助遠程用戶、公司分支機構、商業(yè)伙伴及供應商同公司的內部網建立可信的安全連接，用于經濟有效地連接到商業(yè)伙伴和用戶的安全外聯(lián)網虛擬專用網。VPN主要采用隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術和使用者與設備身份認證技術。

2.2無線數(shù)傳終端

無線數(shù)傳終端(GPRS/CDMA DTU)是采用電子、通訊、計算機等科技手段，充分利用現(xiàn)有移動GPRS、聯(lián)通CDMA公共的網絡資源，為用戶提供的一種抗干擾性好、使用靈活、組網迅速、簡單易用的低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸設備。它是繼電力線載波、微波接力、擴頻、VAST衛(wèi)星通訊、CDPD等技術之后的又一種遠端無線數(shù)據(jù)傳輸方式。

2.3無線局域網絡

WiFi DTU是基于無線局域網絡進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h程數(shù)據(jù)傳輸單元，可在遠程設備（環(huán)保數(shù)采儀、電力RTU、自動化監(jiān)控PLC、氣象綜合站、雨量計等等）同數(shù)據(jù)中心之間通過Internet,搭建數(shù)據(jù)橋梁，完成數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。

同傳統(tǒng)的GPRS/CDMA DTU適合于安裝在多個監(jiān)控點相對集中的區(qū)域內，由于區(qū)域內的所有終端共享一個公網接入口，在資費上用戶可以得到更大實惠。

3、數(shù)據(jù)中心服務器

3.1實時數(shù)據(jù)庫

在本系統(tǒng)中，實時數(shù)據(jù)庫的主要功能是發(fā)揮其作為一種高效、穩(wěn)健的信息橋梁的作用，為設備診斷和在線工藝優(yōu)化等上層應用程序和底層控制設備之間鋪設一條快速、及時、準確地雙向數(shù)據(jù)通路，提供一個完整、穩(wěn)定、開放性好的數(shù)據(jù)支持平臺。

實時數(shù)據(jù)庫平臺功能從結構上可分為三級：底層設備數(shù)據(jù)采集/管理、上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持、人機交互數(shù)據(jù)訪問。

3.1.1底層設備數(shù)據(jù)采集/管理

自動匯總現(xiàn)場各生產設備的運行情況，保存歷史數(shù)據(jù)，自動生成報警信息，統(tǒng)計信息等，為上層優(yōu)化系統(tǒng)的提供數(shù)據(jù)基礎。

3.1.2上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持

快速向上層應用系統(tǒng)反映其關注的重點數(shù)據(jù)值，及時的將上層決策反饋給底層控制系統(tǒng)，同時為部分應用模塊提供程序運行觸發(fā)開關。

3.1.3人機交互數(shù)據(jù)訪問

形成流程圖、報表、運行趨勢、報警等，提供數(shù)據(jù)查詢、設置參數(shù)等功能。為了保證數(shù)據(jù)安全可以建立數(shù)據(jù)訪問對象安全區(qū)，每個用戶可訪問的數(shù)據(jù)對象及可執(zhí)行的操作是由其擁有的安全區(qū)及分配的權限決定的?？梢詫⒅鳈C上所有允許訪問畫面發(fā)布到公司局域網上，使管理人員可以在局域網內遠程瀏覽、設置數(shù)據(jù)。

軟件架構：

3.2網絡條件

數(shù)據(jù)中心服務器需具備外網固定IP、域名或拔號上網的其中一種條件。通過固定IP建立VPN企業(yè)虛擬局域網；撥號上網，通過域名管理軟件完成免費域名申請，通過動態(tài)域名的方式完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。在服務器上形成對應的HMI人機界面，完成數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和控制。

3.3功能說明

功能概述如下：

◆HMI實時監(jiān)測設備重要運行參數(shù)，根據(jù)參數(shù)情況做相應處理。
◆對參數(shù)超高或超低報警,通過多樣化的告警形式，如短信、文字、語音提醒、彈出窗口等方式提示大屏中心，或者按照系統(tǒng)預先定義好的設置自動將相關報警信息發(fā)送至遠程相關人員。
◆可集成各種控制功能，如泵和閥門控制,參數(shù)的設定等；

◆可進行設備歷史數(shù)據(jù)查詢，顯示變化曲線，并可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)完成各種統(tǒng)計報表或日、月、年報等；
◆可對各站點設備進行管理，運行狀態(tài)、是否故障、運行時間等；
◆可通過網絡采用IE瀏覽器進行WWW遠程訪問智能聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3.1實時監(jiān)控

數(shù)據(jù)中心服務器通過并通過組態(tài)生成HMI人機界面，實時監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)，技術人員可通過數(shù)據(jù)分析設備的運行情況，并做參數(shù)的調整下發(fā)給設備。有現(xiàn)場設備出現(xiàn)故障，技術人員可通過人機界面查看數(shù)據(jù)，分析問題，解決問題。

3.3.2曲線分析

通過曲線對關心的重要數(shù)據(jù)進行顯示，形象的看出數(shù)據(jù)運行的軌跡,了解設備運行情況,并可通過歷史曲線功能查看歷史數(shù)據(jù),便于技術人員對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,合理的調整運行參數(shù)。

3.3.3報警故障記錄

各設備的出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會通過提示信息和聲音報警提示。同時還具有報警記錄查詢功能，可查詢以前設備的報警情況，便于設置的維護。