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紫金桥软件构建企业网络化快速服务平台

一、概述

日前众多企业连锁经营,产品远销至各地,总部则无法及时掌控下属企业的运行情况,且针对设备定期维护及出现故障时,问题无法快捷地得以解决, 降低了效率的同时也增加了企业运营成本。而企业网络化快速服务平台,是借助计算机、自动化、Internet等技术,通过无线的接入方式进行监控和管理的有效手段。

   网络化服务已经成为提高企业和产品竞争力的重要手段。

系统架构图:

 

二、设计目标

紫金桥实时数据库平台主要负责将分散在现场的生产数据、设备状态汇总到中心的服务器中,进行长期历史存储、并能完成各种数据展示,同时将重要的现场数据实时传送到上层应用系统中,并及时向客户和公司相关人员反馈报警信息。

实时数据库建立后要实现以下目标:

1.重点设备状态实时监测

对事故易发设备和重点关键设备的运行情况进行实时监测,同时对采集的数据进行分析整理,并把现场的实际数据与相关的设备运行指标进行对比,超过偏差限制时产生报警信息并及时通过短信通知和存储报警记录,共享相关数据,为及时发现和消除设备故障隐患提供必要的数据支持。 

2.对历史数据的事故分析功能

系统提供对数据的历史保存功能,支持多种形式报警、事故追忆、趋势分析等功能,方便于对现场数据的事故分析 

3.与上层应用系统的无缝连接

紫金桥实时数据库提供了大量的对外接口,有标准的OPC,DDE,ActiveX接口,也有API接口、VC++类库接口、Excel插件接口、COM组件接口、SQL接口等等。使用这些接口可以高效访问紫金桥实时数据库的实时/历史数据、报警记录、位号记录等各种数据,可以方便的进行二次开发,实现与上层应用系统的无缝集成,全部模型的响应时间在30秒之内。实时数据库在为上层应用系统提供数据支持的同时协助实现进程间调度关系。 

4.人机交互界面显示

以报表、曲线、工艺流程画面等的形式动态的通过服务中心大屏幕展现现场生产过程和工艺优化数据,支持远程发布

 

三、详细设计

1、终端数据采集

紫金桥组态软件具有丰富的I/O接口,能够与各种DCS,PLC,智能仪表通过多种连接方式,如以太网、串口、拨号等。并支持DDE、OPC、设备专有通信协议等。紫金桥软件系统支持多种DCS系统和PLC系统,同时有国内最强的接口开发队伍,开发数据接口有丰富的经验,可以快速的进行数据接口开发。它为客户提供了一种开放、灵活和标准的技术,减少了未来的集成系统所需要的开发和维护费用。   

2、数据传输链路

2.1 VPN专线

VPN被定义为通过一个公用网络(通常是因特网)建立一个临时的、安全的连接,是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接,用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。VPN主要采用隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。

2.2无线数传终端

无线数传终端(GPRS/CDMA DTU)是采用电子、通讯、计算机等科技手段,充分利用现有移动GPRS、联通CDMA公共的网络资源,为用户提供的一种抗干扰性好、使用灵活、组网迅速、简单易用的低成本的无线数据传输设备。它是继电力线载波、微波接力、扩频、VAST卫星通讯、CDPD等技术之后的又一种远端无线数据传输方式。

2.3无线局域网络

WiFi DTU是基于无线局域网络进行数据传输的远程数据传输单元,可在远程设备(环保数采仪、电力RTU、自动化监控PLC、气象综合站、雨量计等等)同数据中心之间通过Internet,搭建数据桥梁,完成数据的双向透明传输。

同传统的GPRS/CDMA DTU适合于安装在多个监控点相对集中的区域内,由于区域内的所有终端共享一个公网接入口,在资费上用户可以得到更大实惠。

3、数据中心服务器

3.1实时数据库

在本系统中,实时数据库的主要功能是发挥其作为一种高效、稳健的信息桥梁的作用,为设备诊断和在线工艺优化等上层应用程序和底层控制设备之间铺设一条快速、及时、准确地双向数据通路,提供一个完整、稳定、开放性好的数据支持平台。

实时数据库平台功能从结构上可分为三级:底层设备数据采集/管理、上层系统数据支持、人机交互数据访问。

3.1.1底层设备数据采集/管理

自动汇总现场各生产设备的运行情况,保存历史数据,自动生成报警信息,统计信息等,为上层优化系统的提供数据基础。

3.1.2上层系统数据支持

快速向上层应用系统反映其关注的重点数据值,及时的将上层决策反馈给底层控制系统,同时为部分应用模块提供程序运行触发开关。

3.1.3人机交互数据访问

形成流程图、报表、运行趋势、报警等,提供数据查询、设置参数等功能。为了保证数据安全可以建立数据访问对象安全区,每个用户可访问的数据对象及可执行的操作是由其拥有的安全区及分配的权限决定的。可以将主机上所有允许访问画面发布到公司局域网上,使管理人员可以在局域网内远程浏览、设置数据。

软件架构:

3.2网络条件

数据中心服务器需具备外网固定IP、域名或拔号上网的其中一种条件。通过固定IP建立VPN企业虚拟局域网;拨号上网,通过域名管理软件完成免费域名申请,通过动态域名的方式完成数据的无线传输。在服务器上形成对应的HMI人机界面,完成数据的实时监测和控制。

3.3功能说明

功能概述如下:

◆HMI实时监测设备重要运行参数,根据参数情况做相应处理。
◆对参数超高或超低报警,通过多样化的告警形式,如短信、文字、语音提醒、弹出窗口等方式提示大屏中心,或者按照系统预先定义好的设置自动将相关报警信息发送至远程相关人员。
◆可集成各种控制功能,如泵和阀门控制,参数的设定等;

◆可进行设备历史数据查询,显示变化曲线,并可根据历史数据完成各种统计报表或日、月、年报等;
◆可对各站点设备进行管理,运行状态、是否故障、运行时间等;
◆可通过网络采用IE浏览器进行WWW远程访问智能联网监控系统。

3.3.1实时监控

数据中心服务器通过并通过组态生成HMI人机界面,实时监测设备的数据,技术人员可通过数据分析设备的运行情况,并做参数的调整下发给设备。有现场设备出现故障,技术人员可通过人机界面查看数据,分析问题,解决问题。

3.3.2曲线分析

通过曲线对关心的重要数据进行显示,形象的看出数据运行的轨迹,了解设备运行情况,并可通过历史曲线功能查看历史数据,便于技术人员对数据的统计分析,合理的调整运行参数。

3.3.3报警故障记录

各设备的出现故障时,系统会通过提示信息和声音报警提示。同时还具有报警记录查询功能,可查询以前设备的报警情况,便于设置的维护。

3.3.4安全管理

本系统具有用户管理机制,不同的用户有不同的安全权限,只有授权用户才能访问授权的数据和画面,保证数据的安全性。不同的用户具有不同的权限,只有具有相关权限的用户才能进行相关的操作。

3.3.5数据报表

报表记录了设备重要运行参数,技术人员可以查询,便于合理的统计分析出设备的最佳运行参数,降低运行成本,报表可以打印保存.

历史报表对一些重要参数以报表的方式查询显示,可输入开始时间和结束时间来查询一段时间的数据运行情况,直观的分析设置参数信息,并可打印保存和导入EXCEL中分析。

3.3.6网络结构

服务器/客户端模式

对于公司的一些重要部门采用C/S模式

采用纯客户端方式,客户端无须组态

启动后自动和服务器同步

历史数据缓存功能加快历史访问速度

画面第一次下载后,每次比较只下载更新过的图片或数据,降低网络负荷

Web发布和IE浏览

采用系统自带的WEB服务器可以轻松构建B/S结构的网络监控查询子系统

用户不用安装任何程序即可在任意一台机器通过IE浏览器访问画面

在有授权许可的情况下,用户可以在世界任何地方通过Internet访问监控画面。这样,技术人员外出,只要能上网就可以查看设备运行情况。

 

四、总结

企业网络化快速服务平台系统应用广泛,解决设备厂商维护成本高,提高服务质量和服务效率,有效的提高企业和产品的竞争力。