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一、概述
日前眾多企業(yè)連鎖經(jīng)營，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷至各地，總部則無法及時(shí)掌控下屬企業(yè)的運(yùn)行情況，且針對(duì)設(shè)備定期維護(hù)及出現(xiàn)故障時(shí)，問題無法快捷地得以解決, 降低了效率的同時(shí)也增加了企業(yè)運(yùn)營成本。而企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化快速服務(wù)平臺(tái)，是借助計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、Internet等技術(shù)，通過無線的接入方式進(jìn)行監(jiān)控和管理的有效手段。
網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)已經(jīng)成為提高企業(yè)和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。
系統(tǒng)架構(gòu)圖：
二、設(shè)計(jì)目標(biāo)：
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)主要負(fù)責(zé)將分散在現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)匯總到中心的服務(wù)器中，進(jìn)行長期歷史存儲(chǔ)、并能完成各種數(shù)據(jù)展示，同時(shí)將重要的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到上層應(yīng)用系統(tǒng)中，并及時(shí)向客戶和公司相關(guān)人員反饋報(bào)警信息。
系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫建立后要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
1.重點(diǎn)設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
對(duì)事故易發(fā)設(shè)備和重點(diǎn)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，并把現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)與相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，超過偏差限制時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息并及時(shí)通過短信通知和存儲(chǔ)報(bào)警記錄,共享相關(guān)數(shù)據(jù)，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備故障隱患提供必要的數(shù)據(jù)支持。
2.對(duì)歷史數(shù)據(jù)的事故分析功能
系統(tǒng)提供對(duì)數(shù)據(jù)的歷史保存功能，支持多種形式報(bào)警、事故追憶、趨勢(shì)分析等功能，方便于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的事故分析
3.與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫連接
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供了大量的對(duì)外接口，有標(biāo)準(zhǔn)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?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄、位號(hào)記錄等各種數(shù)據(jù)，可以方便的進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫集成，全部模型的響應(yīng)時(shí)間在30秒之內(nèi)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的同時(shí)協(xié)助實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間調(diào)度關(guān)系。
4.人機(jī)交互界面顯示
以報(bào)表、曲線、工藝流程畫面等的形式動(dòng)態(tài)的通過服務(wù)中心大屏幕展現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程和工藝優(yōu)化數(shù)據(jù)，支持遠(yuǎn)程發(fā)布。
三、詳細(xì)設(shè)計(jì)
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(wǎng)、串口、撥號(hào)等。并支持DDE、OPC、設(shè)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(shí)有國內(nèi)最強(qiáng)的接口開發(fā)隊(duì)伍，開發(fā)數(shù)據(jù)接口有豐富的經(jīng)驗(yàn)，可以快速的進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，減少了未來的集成系統(tǒng)所需要的開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。
2、數(shù)據(jù)傳輸鏈路
2.1 VPN專線
VPN被定義為通過一個(gè)公用網(wǎng)絡(luò)（通常是因特網(wǎng)）建立一個(gè)臨時(shí)的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定隧道。使用這條隧道可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行幾倍加密達(dá)到安全使用互聯(lián)網(wǎng)的目的。虛擬專用網(wǎng)是對(duì)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的擴(kuò)展。虛擬專用網(wǎng)可以幫助遠(yuǎn)程用戶、公司分支機(jī)構(gòu)、商業(yè)伙伴及供應(yīng)商同公司的內(nèi)部網(wǎng)建立可信的安全連接，用于經(jīng)濟(jì)有效地連接到商業(yè)伙伴和用戶的安全外聯(lián)網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)。VPN主要采用隧道技術(shù)、密鑰管理技術(shù)和使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)。
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(jì)算機(jī)等科技手段，充分利用現(xiàn)有移動(dòng)GPRS、聯(lián)通CDMA公共的網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供的一種抗干擾性好、使用靈活、組網(wǎng)迅速、簡單易用的低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。它是繼電力線載波、微波接力、擴(kuò)頻、VAST衛(wèi)星通訊、CDPD等技術(shù)之后的又一種遠(yuǎn)端無線數(shù)據(jù)傳輸方式。
2.3無線局域網(wǎng)絡(luò)
WiFi DTU是基于無線局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸單元，可在遠(yuǎn)程設(shè)備（環(huán)保數(shù)采儀、電力RTU、自動(dòng)化監(jiān)控PLC、氣象綜合站、雨量計(jì)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(gè)監(jiān)控點(diǎn)相對(duì)集中的區(qū)域內(nèi)，由于區(qū)域內(nèi)的所有終端共享一個(gè)公網(wǎng)接入口，在資費(fèi)上用戶可以得到更大實(shí)惠。
3、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器
3.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
在本系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)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(shè)備診斷和在線工藝優(yōu)化等上層應(yīng)用程序和底層控制設(shè)備之間鋪設(shè)一條快速、及時(shí)、準(zhǔn)確地雙向數(shù)據(jù)通路，提供一個(gè)完整、穩(wěn)定、開放性好的數(shù)據(jù)支持平臺(tái)。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)功能從結(jié)構(gòu)上可分為三級(jí)：底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理、上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持、人機(jī)交互數(shù)據(jù)訪問。
3.1.1底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理
自動(dòng)匯總現(xiàn)場(chǎng)各生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行情況，保存歷史數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成報(bào)警信息，統(tǒng)計(jì)信息等，為上層優(yōu)化系統(tǒng)的提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
3.1.2上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持
快速向上層應(yīng)用系統(tǒng)反映其關(guān)注的重點(diǎn)數(shù)據(jù)值，及時(shí)的將上層決策反饋給底層控制系統(tǒng)，同時(shí)為部分應(yīng)用模塊提供程序運(yùn)行觸發(fā)開關(guān)。
3.1.3人機(jī)交互數(shù)據(jù)訪問
形成流程圖、報(bào)表、運(yùn)行趨勢(shì)、報(bào)警等，提供數(shù)據(jù)查詢、設(shè)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(duì)象安全區(qū)，每個(gè)用戶可訪問的數(shù)據(jù)對(duì)象及可執(zhí)行的操作是由其擁有的安全區(qū)及分配的權(quán)限決定的。可以將主機(jī)上所有允許訪問畫面發(fā)布到公司局域網(wǎng)上，使管理人員可以在局域網(wǎng)內(nèi)遠(yuǎn)程瀏覽、設(shè)置數(shù)據(jù)。
軟件架構(gòu)：
3.2網(wǎng)絡(luò)條件
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器需具備外網(wǎng)固定IP、域名或拔號(hào)上網(wǎng)的其中一種條件。通過固定IP建立VPN企業(yè)虛擬局域網(wǎng)；撥號(hào)上網(wǎng)，通過域名管理軟件完成免費(fèi)域名申請(qǐng)，通過動(dòng)態(tài)域名的方式完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。在服務(wù)器上形成對(duì)應(yīng)的HMI人機(jī)界面，完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。
3.3功能說明
功能概述如下：
◆HMI實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備重要運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)參數(shù)情況做相應(yīng)處理。
◆對(duì)參數(shù)超高或超低報(bào)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(yù)先定義好的設(shè)置自動(dòng)將相關(guān)報(bào)警信息發(fā)送至遠(yuǎn)程相關(guān)人員。
◆可集成各種控制功能，如泵和閥門控制,參數(shù)的設(shè)定等；
◆可進(jìn)行設(shè)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(jì)報(bào)表或日、月、年報(bào)等；
◆可對(duì)各站點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行管理，運(yùn)行狀態(tài)、是否故障、運(yùn)行時(shí)間等；
◆可通過網(wǎng)絡(luò)采用IE瀏覽器進(jìn)行WWW遠(yuǎn)程訪問智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
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