紫金橋軟件在改性瀝青裝置MES數(shù)據(jù)上傳的應(yīng)用

分類：技術(shù)教程日期：2013-01-23 15:08:22 來源：紫金橋軟件技術(shù)有限公司

．項目背景

某石化公司現(xiàn)有PLC裝置中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有采集到MES系統(tǒng)中,其他相關(guān)部門無法共享生產(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)實時數(shù)據(jù)采集公司MES系統(tǒng)，及時分析與共享生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)。

通過系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)控，自動采集生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的匯總、分析，建立反映生產(chǎn)裝置的過程模型，運用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)進行的裝置運行機理與變化趨勢的分析，輔助操作人員對生產(chǎn)過程、工藝技術(shù)等進行研究和分析，提出智能解決方案。這種方式的優(yōu)點是：

1、全自動，實時掌握生產(chǎn)系統(tǒng)的情況；

2、生產(chǎn)管理數(shù)字化；

3、對生產(chǎn)系統(tǒng)工況進行深入分析；

4、為生產(chǎn)和經(jīng)營提供科學(xué)分析的手段。

項目目標(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)進行統(tǒng)一封裝使其具備統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的對外通信接口-OPC接口。為MES提供可靠的、及時準(zhǔn)確的實時數(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（各廠、車間）的數(shù)據(jù)采集匯總在一起，供進一步的數(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,每臺前置機負(fù)責(zé)與現(xiàn)場控制系統(tǒng)通信，同時將采集到的實時數(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

實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集、處理、存儲的中心，是數(shù)據(jù)進出的樞紐，它下接各種過程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

實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)對現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集，同時可對現(xiàn)場來的原始數(shù)據(jù)進行各種輸入處理，如量程變換、開方、分段線性化、濾波等；對于輸出到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，可進行輸出限制和靈敏度檢查。

（2）歷史存儲

實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將快速變化的實時數(shù)據(jù)、手工錄入數(shù)據(jù)、運算結(jié)果都可以進行高效壓縮，形成歷史擋案。

（3）將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲到關(guān)系數(shù)據(jù)庫

將實時數(shù)據(jù)庫中的重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照指定的時間周期導(dǎo)入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。在數(shù)據(jù)故障時，如采集計算機與服務(wù)器間網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，數(shù)據(jù)庫會暫停向關(guān)系庫插入數(shù)據(jù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時，數(shù)采機會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)儲程序會將丟掉的數(shù)據(jù)補加到關(guān)系庫中，確保轉(zhuǎn)儲的完整性。

(4)開放接口

實時數(shù)據(jù)庫提供了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Web方式進行瀏覽、操作。通過軟件的安全管理機制可以杜絕非法用戶對系統(tǒng)的訪問。同時支持通過超級鏈接的方式鏈接到其系統(tǒng)的Web頁面.

技術(shù)原理

有上位機的PLC，盡量從上位機進行數(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。因為數(shù)據(jù)服務(wù)器與上位機只是通過串口通信, 串口為紫金橋軟件數(shù)據(jù)通信獨占，所以可以保證PLC上位機的安全。為了通過串口與上位機通信，須要在上位機中安裝紫金橋遠程IO服務(wù)程序。

2、對于沒有上位機的PLC，盡量在現(xiàn)有PLC硬件配置上進行采集。方案如下：

1）如果PLC上有空余串口，就遵循PLC通信協(xié)議進行編程，直接通過空余串口進行采集。如下圖所示。

2)沒有空余串口，但有編程口的（串口），通過編程口進行采集，PLC編程軟件與數(shù)據(jù)采集共用一個串口。

運行環(huán)境

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

改性瀝青裝置無網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為保證系統(tǒng)正常運行需要從加氫車間辦公室機房鋪設(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及交換機光模塊。加氫車間辦公樓需要增加三對光模塊。

數(shù)采系統(tǒng)硬件、軟件環(huán)境

硬件資源，具體配置要求見下表。

名稱	數(shù)量	單位	配置	用途	放置地點
前置數(shù)采機	1	臺	Dell™ OptiPlex™ 980 MT	實時數(shù)據(jù)采集	待定
串口服務(wù)器	1	個	MOXA NPORT 5110	實時數(shù)據(jù)采集	裝置
壁掛設(shè)備箱	2	個	350500200	實時數(shù)據(jù)采集	辦公樓
耦合器	24	個	ST	網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
尾纖	24	根	ST 1.5M單膜	網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
8口光纖盒	2	個		網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
24口光纖盒	2	個		網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
光纖	300	米	SM-4	網(wǎng)絡(luò)通訊
光纖	1500	米	SM-12	網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
電源插排	3	個	公牛 GN-705D，3米	網(wǎng)絡(luò)通訊	機柜
機柜	1	個	6006001200	網(wǎng)絡(luò)通訊	裝置

軟件環(huán)境，具體見下表。

軟件	數(shù)量(份)	名稱
實時數(shù)據(jù)庫軟件	1	服務(wù)器版
遠程IO驅(qū)動	1	無限客戶端服務(wù)器版

整套系統(tǒng)流程為：

其中上位機連接串口服務(wù)器用的是RS232串口線。

串口服務(wù)器連接數(shù)采機用的是通過IP地址通訊。

由于上位機運行的是WinCC軟件，因此，本次數(shù)采使用OPC的通訊協(xié)議來進行數(shù)據(jù)采集。

按照方案中，首先需要在上位機電腦中安裝紫金橋用于遠程數(shù)采的插件“遠程IO”。

把此插件文件夾拷貝到上位機E盤中后

。

打開文件夾，雙擊

。打開遠程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,運行OPC_Client.exe

來進行數(shù)據(jù)采集,注:在插件運行的同時桌面右下角會顯示進程圖標(biāo),之后等待數(shù)采機運行給予指令.

數(shù)采機配置以及環(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

具體機房位置由信息部分配。

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數(shù)采機IP:192.168.0.12

串口服務(wù)器IP:192.168.0.11

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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，需要在對應(yīng)數(shù)采機中安裝驅(qū)動軟件，以及進行連接配置。

首先，把軟件的安裝盤放到光驅(qū)中，或在數(shù)采機的D盤中，找到

文件夾。

進入文件夾，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。

打開后會調(diào)出串口服務(wù)器的客戶端軟件，按照說明可進行配置。

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右鍵單擊Configuration，選擇Broadcast Search菜單搜索串口服務(wù)器，或選擇手動輸入IP搜索。

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搜索完成后會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。

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。或點擊Apply 按鈕鈕，將串口映射信息保存到主機注冊表中。

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,會在桌面生成一個快捷方式為下圖。

雙擊打開工程管理器，選擇改性瀝青數(shù)采工程，進入組態(tài)。如下圖。

進入后，在數(shù)據(jù)庫選項卡，找到已經(jīng)建立好的“gxlq”O(jiān)PC驅(qū)動并雙擊進入配置。如下圖。

在驅(qū)動的配置頁面按照如圖所示，一步步進行設(shè)置。

完成點下一步

完成點確認(rèn)。

至此驅(qū)動設(shè)備已經(jīng)建好，下面來看看點的建立和設(shè)置。

在數(shù)據(jù)庫選項卡進入點組態(tài)。

在點組態(tài)中，按照改性瀝青上位機需要采集的點名和描述建立好點與點信息。

并在每個點后的外部連接上關(guān)聯(lián)驅(qū)動設(shè)備添加連接項，步驟如下。

這里要注意，每個點有不同的連接項，不要連錯。下面是本次數(shù)采的點信息與數(shù)據(jù)連接串。

完成后保存退出即可。接下來連接建立串口映射。

找到功能選項卡中的公共，進入串口服務(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現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行掌握，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)，目的也是針對于數(shù)據(jù)的。不同的在于現(xiàn)場環(huán)境不一樣，所以實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，來全局考慮。

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進入后，在數(shù)據(jù)庫選項卡，找到已經(jīng)建立好的“gxlq”O(jiān)PC驅(qū)動并雙擊進入配置。如下圖。