一
、案例應用

1、行業背景

隨(sui)著(zhe)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)地(di)穩(wen)步(bu)發(fa)展(zhan)
，中(zhong)國(guo)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)步(bu)入(ru)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)發(fa)展(zhan)轉(zhuan)型(xing)期(qi)
，為(wei)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)發(fa)展(zhan)機(ji)遇(yu)同(tong)時(shi)，也(ye)麵(mian)臨(lin)眾(zhong)多(duo)不(bu)利(li)因(yin)素(su)，如(ru)原(yuan)材(cai)料(liao)
、nengyuanchengbendezengchang，maoyichukouyantubukekangjudeziranyinsu
，xiangguanxianzhixingfaguidibuduanbanbushishideng
，juncushiqiyejiaqiangxinxihuajianshe，tigaoqishichangjingzhengli。muqian,各ge生sheng產chan裝zhuang置zhi均jun上shang有you自zi控kong係xi統tong，將jiang現xian場chang的de生sheng產chan數shu據ju工gong藝yi流liu程cheng以yi動dong態tai畫hua麵mian形xing式shi展zhan現xian在zai人ren們men麵mian前qian。實shi時shi監jian控kong已yi作zuo為wei自zi動dong化hua行xing業ye的de重zhong要yao環huan節jie，也ye成cheng為wei企qi業ye信xin息xi化hua建jian設she的de有you利li因yin素su。

對於紡織行業概括地講
，主要存在以下幾個問題：

1）生產數據沒有有效共享，因而對影響生產過程的主要因素缺乏有效的監控手段。從各生產車間來看，各生產裝置都上有PLC，但其數據隻能顯示在裝置的操作站上，隻有到生產現場的控製麵板上，才能觀察到生產數據。在車間辦公室、調度室，或公司領導，都無法直接看到現場的生產數據。如果出差在外，想了解一下生產情況就更是無能為力了。
2）分散的“信息孤島”無法進行集中化管理。由於各裝置信息封閉，即使在同一車間，由於采用的是不同廠家
，或同一廠家不同型號的PLC，彼此間沒有數據通訊手段。這致使生產管理的各個環節脫節，生產管理部門不能及時
、有效地了解生產狀況
，指導組織生產
，這樣可能造成一定的浪費
3）沒有長期的曆史數據存儲。隨著存儲介質價格不斷下降，保存海量曆史數據成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲能力，或者曆史數據存儲能力很有限，而長期的曆史數據有助於事故的事後分析。
4）zhiliangxinxifankuizhihou，daozhijiagongchengbenzengjia。huayanshujuzhijiefanyingshengchandezhiliangqingkuang，duizhidaoshengchanjuyoufeichangzhongyaodeyiyi。muqianzhexieshujumeiyoujinrujisuanjixitong，zhiyouzaixianchangyibiaoshangcainengkandao。zhexieshujuxuyaotongguodianhuahuobaobiaoxingshibaosongshengchanguanlibumen，zaochengxinxichizhi，bingqiebufangbianjinxingduibifenxi
，xingchengyidingdexinxiziyuanlangfei。yincijishizhunquedijiangzhiliangshujufankuigeizhuangzhicaozuorenyuanheshengchantiaodurenyuan

，keyibaozhengyouxiaodikongzhishengchanzhiliang
、降低生產成本。
5）zonghetongjifenxiheyingyonglidubugou。geshengchanchejianchangqifazhanjileideshujushigongsidejudacaifu，tamuqianhaishiyigeweibeichongfenfajueliyongdebaozang。daliangdeshujuzhibeiyongyuxianchangjiankong，ermeiyouduizhexieshujujinxingtongjifenxi
6）數據采集難度大。由於生產設備都成套采購或引進的

，本企業對控製係統沒有足夠的資料的，增加了數據采集難度。

2、數據采集方案

1）係統網絡結構圖
根據不同數據采集對象接口的網絡特性不同，采取不同組網方式。對於MPI接口方式
，如果PLC位於電控室
，將在每個電控室安裝一台前置數采機
，將電控室所有MPI接口PLC組成一個區域MPI網
，通過CP5611卡與前置數采同相連；如果PLC位於生產線上，則需要每一個區域MPI網上接加一對MPI中繼器，將此PLC連接到較近前置數采機上。對於RS232接口（串口或編程口），如果PLC位於電控室且與前置數采機距離較近（小於10m）時，可直接與計算機串口相連；對於距離較遠，可在計算機和PLC端各增加一個RS232/RS485轉換器，增加通訊距離。係統網絡結構圖如下所示：

 

係統總圖

注：本文中是西門子PLC和三菱PLC為例，如為其他PLC應采用不同的接口方式

 

電控室及現場總線網絡圖

 

在電控室及現場總線網絡圖中是對所有現場組網情況的彙總，不是所有電控室都需要這幾種組網方式。

2）與控製器的通訊協議：
•西門子
與西門子PLC采用MPI
、DP、以太網等通訊方式，對於有些設備裝置由於不能修改PLC參數
，可以通過MPI網關進行間接通訊。
•三菱
對於三菱PLC將采用串行和以太網兩種通訊方式為主
，協議則以三菱專有的1C、2C、1E和3E為主。對於少數無法或不便於擴展通訊模塊也可以采監聽方式實現數據采集。

3、係統目標

實時數據平台建立後主要實現以下目標：
a) 建立公司的實時數據平台：對生產運行數據、設備數據等信息進行收集、存儲。
b) 提供分析手段：對生產數據和相關的信息建立生產信息數據倉庫
；通過豐富的統計分析方法和手段對數據進行展示。
c) 運行模式：係統運行模式為B/S結構，查詢功能在客戶端無須安裝軟件
，隻要具有網絡瀏覽器（IE6.0）即可使用
；業務操作窗口根據業務處理方式
、業務量的不同不安裝客戶端軟件（隻要具有網絡瀏覽器（IE6.0）即可）和下載客戶端控件兩種方式完成係統的功能。

二

、係統功能

數據采集：完成具有通訊接口生產設備的實時信息自動采集。對於沒有通訊接口的重要數據，可以通過人工錄入方式進入係統。
生產過程實時監測：對生產現場的實時情況進行實時監測，實時查詢現場流程圖、實時趨勢和曆史趨勢
；suoyoudeshishishujudoucaijidaoxinxizhongxindeshengchanshujufuwuqizhong
，zaigongsidejuyuwangshangfabushengchanxianchangdeshuju，juyouxiangyingquanxiandeyonghukeyizaijuyuwangneiliulanshengchanxianchangdeshishishuju
，xitongzidongshengchengxiangguandeshujubaobiao。

生產指標監測：對采集的數據進行分析整理，把現場采集的實際數據與相關的生產指標項目進行對比，偏差過大時進行報警並記錄。
為企業存儲長期的曆史數據：實時數據庫可用於生產過程數據的自動采集、存儲和監視。實時數據庫可存儲多年曆史數據
，並提供了客戶端數據展示手段。實時數據庫對於企業來說就如同飛機上的“黑匣子”。由you於yu企qi業ye實shi時shi數shu據ju存cun放fang在zai統tong一yi的de數shu據ju庫ku中zhong
，企qi業ye中zhong的de所suo有you人ren

，無wu論lun在zai什shen麼me地di方fang都dou可ke看kan到dao和he分fen析xi相xiang同tong的de信xin息xi，客ke戶hu端duan的de應ying用yong程cheng序xu可ke使shi用yong戶hu很hen容rong易yi在zai企qi業ye級ji實shi施shi管guan理li

，諸zhu如ru工gong藝yi改gai進jin、質量控製、故障定位維護等。通過實時數據庫可集成現有的ERP
、MIS等應用係統，在業務管理和實時生產之間起到橋梁作用，更好地實現企業數字化管理。

 

與現有管理軟件係統集成：前麵已經講述如何將數據轉儲到ERP中zhong。除chu了le主zhu動dong將jiang數shu據ju送song往wang關guan係xi庫ku外wai，紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku還hai提ti供gong了le各ge種zhong開kai放fang接jie口kou，通tong過guo這zhe些xie接jie口kou第di三san方fang程cheng序xu可ke以yi訪fang問wen數shu據ju平ping台tai中zhong的de實shi時shi數shu據ju、曆史數據、統計數據等。
Web瀏覽：係統具有Web發布功能，用紫金橋開發環境中生成的畫麵
、腳本都可以通過Web方式進行瀏覽、操作。另外紫金橋軟件還提供了ATL接口

，在WEB服務端可以直接調用以訪問實時數據庫中的各種數據。通過紫金橋軟件的安全管理機製可以杜絕非法用戶對係統的訪問。
提供開放式接口：實時數據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、驅動接口
、COM組件接口

、SQL接口等等。使用這些接口用戶可以訪問紫金橋實時數據庫的曆史數據、報警記錄、位號記錄等等數據，同時還可以輕鬆的把數據插入到Excel中，可以把數據導入到關係數據庫中進行進一步的處理。
安全管理：xitongtigongleyonghuheanquanqudejizhiduixitongjinxingbaohu。gaijizhibudannengbaohuyingyongxitongdeshuju，hainengduiyingyongyingyongxitongshangdecaozuojinxingbaohu。zijinqiaodeanquanguanlixitongkeyiduishitufangwenjisuanjiderenyuanjinxingshenfenshibie，fangzhitedingshujubeiyonghubushidangdifangwen，bingqietigongyizhongjiandanergaoxiaodefangfalaishezhiheweihuyingyongxitongdeanquan。
故障恢複：係xi統tong提ti供gong故gu障zhang恢hui複fu功gong能neng。這zhe裏li的de故gu障zhang是shi指zhi紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong，由you於yu外wai部bu原yuan因yin造zao成cheng硬ying件jian故gu障zhang。故gu障zhang恢hui複fu則ze是shi指zhi在zai硬ying件jian故gu障zhang排pai除chu後hou
，係xi統tong不bu需xu要yao人ren為wei幹gan預yu
，而er能neng繼ji續xu正zheng常chang運yun行xing其qi中zhong包bao括kuo係xi統tong恢hui複fu和he數shu據ju恢hui複fu。

三、應用效果

本(ben)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)應(ying)用(yong)於(yu)山(shan)東(dong)魯(lu)豐(feng)織(zhi)染(ran)有(you)限(xian)公(gong)司(si)，運(yun)行(xing)效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)。通(tong)過(guo)本(ben)係(xi)統(tong)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)及(ji)時(shi)地(di)了(le)解(jie)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，對(dui)調(tiao)整(zheng)生(sheng)產(chan)計(ji)劃(hua)及(ji)時(shi)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)發(fa)揮(hui)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)；由於可以對生產過程中車速
、溫度
、張力

、溶劑等進行記錄分析，實現了對生產過程分析來改進工藝過程，提高生產率和產品質量；且對生產過程進行了有效的記錄，避免由於單純追求產量而引起的質量問題。采用B/S方式構建係統，方便信息獲取及管理人員之間信息溝通。