卷包车间自动数据采集系统.pdf

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1、卷包车间自动数据采集系统SCADASystemforNo.2WorkshopofshanghaiTobaccoFactory接道良(上海烟草(集团)公司设备处，上海200082)摘要介绍了上海卷烟厂卷包车间数据采集系统的总体框架和关键技术，结合卷包车间设备特点，对实施卷包数据采集系统提出了自己的观点和建议。关键词卷包车间数据采集系统结构关键技术AbstractAnarchitechtureandkeytechnologiesofSCADAsystemforNo.2workshopofShanghaiTobaccoFactoryaredescribed.Accordi

2、ngtofeaturesofSCADA,somesuggestionsforSCADAinNo.2workshopareproposed.KeywordsNo.2workshopSCADAArchitechtureKeytechnology0引言数据采集系统是现场自动化控制设备与管理层之间的信息纽带，建立和完善自动数据采集系统已成为烟草工业企业信息化建设的重点。在我国的烟草工业企业中，上海卷烟厂是比较早建立数据采集系统的企业，卷包车间作为主要生产车间，基本完成了数据采集系统的建设。卷包车间包括滤棒发射、卷接、包装和输送等4部分，从数据采集角度看，突出地表现为设备厂家

3、多、控制器多、通信接口复杂、系统实施难度大等。1系统总体框架如图1所示，生产数据采集卷包系统的硬件架构大致分为现场层、车间监控层、厂级监控层和Intranet层等4个层次。在设计数据采集与监控系统的过程中，充分考虑到企业现有卷包设备种类繁多、各种数据库系统异构情况突出、数据比较分散等实际状况，采用分布式数据库模式，软硬件分步集成，实现了现场数据采集、车间厂级二级监控与数据集成功能。1.1现场层该层的生产设备主要由各种类型的现场设备组成。每种设备采用不同的控制系统进行生产控制、实时数据采集和数据传送。现场层数据采集接口包含控制器接口和人机界面接口。设备的控制器除完成控

4、制任务外，还从现场的I/O模块（卡）采集数据，并记录在控制器的数据块中。因控制系统提供的数据采集接口软硬件异构且采集到的数据从内容到存储格式都有很大差别，所以采取每种设备分别上传数据至车间层监控机的方式。在现场层，现场网络还存在专用、非标准的现象。1.2车间监控层车间监控层由多台PC组成。车间监控层的功能有：提供车间级集中监控界面；采集现场层的数据，存入本地数据库；为上一级监控系统提供数据接口。在车间监控层，用于数据采集的计算机称为监控机（上位机）。根据现场层提供的数据采集接口技术的开放程度，监控机建设有两种方案：①在通用监控软件基础上做二次开发，如在Onspec、

5、iFix、Intouch的基础上开发监控系统，这些软件自身有专用的实时数据库，且提供操作关系数据库的接口函数；②由设备供应商开发监控软件，大多是采用编程语言和标准关系数据库开发的。虽然各监控机还存在数据库异构的情况，但数据库接口技术上都是开放的。监控机除了监控目的外，更重要的是系统集成，向上一层监控系统提供统一的数据采集接口。在车间监控层，所有的监控机采用的是标准计算机和操作系统，从车间监控层向厂级监控层提供的数据采集物理接口已统一，监控网络统一于Ethernet，网络协议统一于TCP/IP协议。在车间监控层，硬件、网络已完成集成。1.3厂级监控层厂级监控层由数据库

6、服务器和监视计算机组成。卷包数据采集系统有2台厂级监视计算机提供厂级监控中心的监控界面、采集车间监控层的数据、存入本地数据库，并向数据服务器提供数据。由于车间监控层提供的数据库接口是开放的，厂级监视计算机采取在监控软件iFix基础上进行二次组态开发的方法。在车间级监控机与厂级监视计算机数据接口方面，针对车间级监控机的不同建设方案采取作处理。①如果对应的车间层监控机使用iFix监控软件，则由于厂级监视计算机与车间级监控机使用同一监控软件，所以厂级与车间级监控计算机之间数据传输非常方便，实时性也较好。②如果对应的车间层监控机使用其他的监控软件，如Onspec，我们采用监

7、控软件iFix提供的读写实时数据库的API函数和SOCKET方式实现不同类型监控软件之间（Onspec与iFix）通信。这个方法解决了如果车间层监控软件不是iFix、但又要向厂级iFix监视计算机传输数据的问题。③对于车间层其他供应商提供的监控机软件，如果是标准关系数据库的，则采用ODBC技术将车间级监控机中的数据转换为厂级监视计算机iFix的实时数据库数据；如车间监控软件采用特殊的数据接口（TXT文本文件形式），也可以利用上述方案，只需针对特殊数据接口修改部分代码即可。在实时数据转换、上传的同时，监视计算机还对车间级监控器提供的实时数据进行整理、结构同化、筛选