|
前言
“十二五”期qi間jian，我wo國guo紡fang織zhi行xing業ye將jiang進jin一yi步bu推tui進jin信xin息xi化hua與yu紡fang織zhi工gong業ye的de深shen度du融rong合he，應ying用yong信xin息xi技ji術shu推tui動dong行xing業ye技ji術shu進jin步bu，加jia快kuai行xing業ye兩liang化hua融rong合he的de進jin程cheng。作zuo為wei信xin息xi化hua水shui平ping提ti升sheng較jiao快kuai的de行xing業ye，棉mian紡fang織zhi行xing業ye成cheng為wei紡fang織zhi行xing業ye兩liang化hua融rong合he的de試shi點dian。
天虹中國總部位於上海，產業布局以長江三角洲為中心區域的地區延伸。目前在江蘇的徐州、泰州、南通，浙江的浦江以及越南的同奈省擁有12個相生產基地。集團擁有55億元人民幣的資產規模，年營業額達到54.72億元。公司占地麵積132.2萬平方米，工業廠房麵積55.2萬平方米。目前擁有80萬紗錠及900台噴氣織機的生產能力。其中超過60%的產能用於製造氨綸彈力棉紡織產品，雇傭12925名員工。
隨sui著zhe企qi業ye規gui模mo的de發fa展zhan以yi及ji信xin息xi化hua技ji術shu的de應ying用yong，同tong時shi麵mian臨lin的de市shi場chang複fu雜za程cheng度du與yu客ke戶hu需xu求qiu的de多duo變bian性xing，出chu現xian了le在zai信xin息xi化hua應ying用yong中zhong期qi階jie段duan的de瓶ping頸jing問wen題ti，需xu要yao采cai用yong新xin技ji術shu手shou段duan進jin行xing改gai變bian。
項目概述
天虹紡織在國內華東和越南一共有6大(da)生(sheng)產(chan)基(ji)地(di)，當(dang)前(qian)分(fen)布(bu)在(zai)各(ge)地(di)生(sheng)產(chan)運(yun)營(ying)，由(you)於(yu)廠(chang)區(qu)的(de)分(fen)散(san)性(xing)，缺(que)乏(fa)有(you)效(xiao)的(de)信(xin)息(xi)溝(gou)通(tong)和(he)綜(zong)合(he)的(de)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，而(er)且(qie)無(wu)法(fa)上(shang)傳(chuan)有(you)效(xiao)的(de)現(xian)場(chang)信(xin)息(xi)，集(ji)團(tuan)運(yun)營(ying)中(zhong)心(xin)無(wu)法(fa)及(ji)時(shi)正(zheng)確(que)的(de)獲(huo)悉(xi)所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)信(xin)息(xi)，不(bu)能(neng)有(you)效(xiao)分(fen)析(xi)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)和(he)診(zhen)斷(duan)相(xiang)關(guan)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，這(zhe)樣(yang)將(jiang)造(zao)成(cheng)運(yun)營(ying)中(zhong)心(xin)無(wu)法(fa)對(dui)集(ji)團(tuan)整(zheng)體(ti)的(de)運(yun)營(ying)進(jin)行(xing)正(zheng)確(que)的(de)評(ping)估(gu)及(ji)決(jue)策(ce)。很(hen)難(nan)實(shi)時(shi)掌(zhang)握(wo)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，很(hen)難(nan)對(dui)未(wei)來(lai)的(de)形(xing)勢(shi)和(he)環(huan)境(jing)進(jin)行(xing)準(zhun)確(que)的(de)評(ping)估(gu)，因(yin)此(ci)，建(jian)設(she)一(yi)個(ge)完(wan)善(shan)的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)與(yu)監(jian)控(kong)平(ping)台(tai)有(you)助(zhu)於(yu)改(gai)善(shan)集(ji)團(tuan)化(hua)企(qi)業(ye)的(de)管(guan)理(li)與(yu)運(yun)營(ying)。
力控科技數據采集係統針對天虹紡織生產集控管理實際需要，可以成功地將工業自動化、計算機網絡、無線通訊、地di理li信xin息xi係xi統tong等deng多duo項xiang先xian進jin技ji術shu有you機ji結jie合he在zai一yi起qi，實shi現xian對dui全quan集ji團tuan的de自zi動dong化hua生sheng產chan運yun行xing管guan理li。係xi統tong的de主zhu要yao功gong能neng是shi實shi時shi采cai集ji遠yuan端duan各ge紡fang機ji設she備bei和he生sheng產chan基ji地di的de動dong力li設she備bei的de工gong藝yi運yun行xing參can數shu，實shi現xian對dui設she備bei運yun行xing情qing況kuang進jin行xing自zi動dong、連續的監視，管理和數據統計，為安全運行提供必要的輔助決策信息。
項目建設目標與設計原則
3.1 項目建設目標
集團將在上海設立運營中心，建設數據采集與集控平台。按照預測，係統總采集點數將達到300000個。
數所采集係統需要完成對集團所有生產設備的運行數據、能耗數據采集和監視管理任務，將整個數據進行處理、分析、存檔並向各基地發送調度及控製指令。同時實現在線模擬、輸送計劃、故障檢測及定位等任務，同時提供開放式數據接口來與MES係統連接。
架構簡約化，數據采集集中化，達到節點少，維護方便；
采集科學數據，利用通信網關的斷線緩存功能，做到采集數據不丟失，接口可靠、穩定；
數據集中管理，各個廠區分散數據通過實時/曆史數據庫集中管理，進行統一分析、計算、診斷；
完善的日誌係統；
采集數據的有效性診斷；
實現pSpace企業實時/曆史數據庫的冗餘；
各生產廠區生產設備數據參數的采集與存儲；
各生產廠區生產設備數據參數的統計及分析；
各生產廠區生產設備數據參數的曆史歸檔；
整個係統具有很好的擴展性，伸縮性。使得後期新增站庫可以低成本無縫接入；
本平台係統架構設計為負載均衡、故障隔離、快速維護。
3.2.係統設計原則
係統采用成熟、先進技術，符合國際標準，具有前瞻性、高可靠性，支持數據傳輸方麵主流廠商的設計和技術。
可擴展性
根據工程的實際情況進行係統設計時，充分考慮係統增加容量的可擴充性：係統設計采用模塊化星型結構，前端采集設備和管理主機均可擴容；xitongzhujiyijichuanshushebeibaoliuchongfendeshebeijiekouherongyukongjian，yibeijianglaikuochong。xinxizhongxinkeyuzidonghuawangluolianjie，zaiguimoshangbianyukuozhan，zaijishushangnengjiangukeyujiandeweilaijishu，bianyuyihoudeshengji。
可靠性
可ke靠kao性xing就jiu是shi要yao采cai用yong成cheng熟shu和he高gao質zhi量liang的de技ji術shu與yu產chan品pin，使shi係xi統tong在zai外wai界jie或huo內nei部bu條tiao件jian突tu變bian時shi，能neng經jing受shou幹gan擾rao或huo衝chong擊ji，或huo在zai盡jin量liang短duan的de時shi間jian內nei恢hui複fu正zheng常chang，確que保bao係xi統tong在zai運yun行xing期qi間jian不bu間jian斷duan工gong作zuo。 係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)與(yu)產(chan)品(pin)應(ying)在(zai)行(xing)業(ye)範(fan)圍(wei)內(nei)處(chu)於(yu)領(ling)先(xian)狀(zhuang)態(tai)，這(zhe)既(ji)是(shi)保(bao)護(hu)投(tou)資(zi)所(suo)必(bi)須(xu)考(kao)慮(lv)的(de)，同(tong)時(shi)，當(dang)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)時(shi)，現(xian)有(you)係(xi)統(tong)又(you)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)連(lian)續(xu)性(xing)。因(yin)而(er)應(ying)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)考(kao)慮(lv)技(ji)術(shu)的(de)前(qian)瞻(zhan)性(xing)。所(suo)選(xuan)用(yong)係(xi)統(tong)與(yu)設(she)備(bei)經(jing)過(guo)大(da)量(liang)工(gong)程(cheng)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)驗(yan)證(zheng)的(de)產(chan)品(pin)。
兼容性
係統設計時，所采用的技術手段必須遵循業界標準，提供標準接口，使係統具有較高的靈活性，方便與其它係統互聯；同時，標準性也為今後的升級或引進新技術提供了保障。能與現有監控設備納入建成後的統一係統。
方便性
係統運行後，其管理（如設備的維護）是可操作的。這些管理、維護工作應盡可能簡單、方便。這要求提供規範的係統與工程程序，提供智能化的軟件或硬件模塊，將係統發生故障的可能性降到最低。
開放性
設計的現場結構是開放性係統，實現與未來設備的更多互連和操作，且能方便地融於全球信息網絡中。
經濟性
係統的經濟性是一個必須考慮的重要因素，某些情況下經濟性可以否定一切，在功能與經濟發生矛盾時，可以采用“技術降效”的辦法來解決，係統集成商將盡力采用實用的技術和設備達到降低整體工程造價的目標，一定要使自己的“產品”具有好的價格、性能比指標。極其重視經濟性指標應該成為智能化建設的一條必須遵循的技術路線來對待。
3.3 係統設計重點：
中心設備的先進性和穩定性是總係統運行的保障
前端監測設備的先進性、穩定性決定了整個係統的關鍵
數據傳輸模式的穩定性決定了整個係統的效率
前端數據采集的接口類型和已建監測站的數據接口的兼容性
四、係統架構設計
zhenduitianhongfangzhijituangegejididetedian，jinxingzhenduixingbushu，zaigegejidianzhuangjipeizhiduotaishujucaijitongxinwangguan，qizhongshujucaijitongxinwangguantongguoyitaiwanghuochuankoudengtongxunfangshijianggegeshengchanxiandeyingjianshebei（如PLC，板卡，儀表等）采集到數據采集通信網關，數據采集通信網關通過網口將數據通過集團VPN專zhuan網wang將jiang數shu據ju包bao傳chuan送song到dao遠yuan端duan運yun營ying中zhong心xin的de通tong信xin服fu務wu器qi，通tong信xin服fu務wu器qi獲huo得de數shu據ju包bao後hou，將jiang數shu據ju實shi時shi發fa送song到dao數shu據ju庫ku服fu務wu器qi，由you實shi時shi數shu據ju庫ku對dui數shu據ju進jin行xing歸gui檔dang存cun儲chu。應ying用yong服fu務wu器qi將jiang彙hui集ji到dao中zhong心xin數shu據ju進jin行xing二er次ci加jia工gong及ji計ji算suan，回hui寫xie數shu據ju存cun儲chu區qu保bao存cun起qi來lai。
數shu據ju采cai集ji通tong信xin網wang關guan具ju有you斷duan線xian緩huan存cun功gong能neng，當dang於yu中zhong心xin網wang絡luo斷duan開kai後hou會hui自zi動dong進jin行xing數shu據ju緩huan存cun，等deng網wang絡luo恢hui複fu後hou自zi動dong將jiang緩huan存cun數shu據ju傳chuan至zhi中zhong心xin服fu務wu器qi，保bao證zheng數shu據ju的de連lian續xu性xing。中zhong心xin實shi時shi數shu據ju庫ku設she計ji點dian數shu30萬點，布置2台實時數據庫服務器（1套磁盤陣列）、2台通訊服務器（普通服務器）、2台應用服務器。采用冗餘結構保證係統的穩定性。
4.1實時通訊部分
運(yun)營(ying)中(zhong)心(xin)前(qian)端(duan)采(cai)用(yong)兩(liang)台(tai)通(tong)訊(xun)服(fu)務(wu)器(qi)來(lai)接(jie)收(shou)遠(yuan)程(cheng)傳(chuan)輸(shu)過(guo)來(lai)的(de)數(shu)據(ju)，考(kao)慮(lv)到(dao)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)及(ji)可(ke)靠(kao)性(xing)，特(te)設(she)置(zhi)了(le)一(yi)對(dui)冗(rong)餘(yu)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)來(lai)完(wan)成(cheng)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)處(chu)理(li)的(de)任(ren)務(wu)，無(wu)論(lun)哪(na)一(yi)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，另(ling)外(wai)一(yi)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)都(dou)可(ke)以(yi)在(zai)很(hen)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)切(qie)換(huan)到(dao)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。
4.2數據存儲部分
數shu據ju存cun儲chu部bu分fen由you兩liang部bu分fen組zu成cheng，數shu據ju實shi時shi處chu理li及ji數shu據ju存cun儲chu。主zhu要yao實shi現xian將jiang實shi時shi通tong訊xun服fu務wu器qi上shang從cong各ge個ge基ji地di采cai集ji的de數shu據ju長chang期qi的de，永yong久jiu的de保bao存cun起qi來lai。
數據集中服務器采用2台高性能服務器，具有很高的性能和穩定性，用來滿足係統長時間運行的需求及用於處理各個生產控製係統集中後的海量數據，再利用pSpace的二級壓縮算法，將數據存儲到存儲設備上。
4.3應用展示部分
應(ying)用(yong)服(fu)務(wu)器(qi)負(fu)責(ze)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)並(bing)設(she)備(bei)集(ji)團(tuan)所(suo)有(you)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)和(he)參(can)數(shu)的(de)設(she)定(ding)。運(yun)營(ying)中(zhong)心(xin)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)直(zhi)觀(guan)的(de)看(kan)到(dao)現(xian)場(chang)所(suo)有(you)機(ji)台(tai)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，並(bing)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)參(can)數(shu)的(de)設(she)定(ding)、自動生成報表及故障查詢等。
五、係統特點
5.1 數據集中彙總
天虹的現狀是各基地生產線由多個不同係統設備提供商采用不同種類廠家的自動化設備進行控製，導致設備種類多、通tong信xin協xie議yi繁fan雜za，這zhe是shi整zheng個ge集ji團tuan的de信xin息xi化hua工gong作zuo開kai展zhan最zui大da的de障zhang礙ai，數shu據ju是shi信xin息xi化hua的de根gen本ben，數shu據ju采cai集ji的de不bu穩wen定ding不bu準zhun確que就jiu導dao致zhi後hou麵mian的de各ge個ge信xin息xi化hua係xi統tong都dou無wu法fa發fa揮hui各ge自zi的de功gong能neng。
力控華康工業通信網關pFieldComm全係列采用高性能嵌入式計算平台，內嵌通信采集規約庫和轉發規約庫。可以實現采集多個不同子係統的數據，進行數據集中彙總、分類和預處理，並對多個上級調度等平台係統進行數據轉發。本係統利用數據采集通信網關pFieldComm，對天虹集團內各個分散廠區內的PLC係統、相關設備和儀表進行數據采集，通過協議轉換後打包發給數據中心實時/曆史服務器上，同時也接受中心數據庫係統下發的命令和數據。
5.２ 數據安全性
為wei了le防fang範fan黑hei客ke及ji惡e意yi代dai碼ma等deng底di層ceng生sheng產chan網wang絡luo的de攻gong擊ji侵qin害hai及ji由you此ci引yin發fa的de生sheng產chan事shi故gu，保bao障zhang生sheng產chan係xi統tong的de安an全quan穩wen定ding運yun行xing，需xu要yao建jian立li生sheng產chan係xi統tong安an全quan防fang護hu體ti係xi，係xi統tong安an全quan防fang護hu工gong作zuo應ying當dang堅jian持chi安an全quan分fen區qu、網絡專用、橫向隔離、縱(zong)向(xiang)認(ren)證(zheng)的(de)原(yuan)則(ze)，保(bao)障(zhang)底(di)層(ceng)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)。係(xi)統(tong)對(dui)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)終(zhong)端(duan)的(de)接(jie)入(ru)作(zuo)了(le)嚴(yan)格(ge)的(de)身(shen)份(fen)認(ren)證(zheng)，杜(du)絕(jue)係(xi)統(tong)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。另(ling)外(wai)在(zai)數(shu)據(ju)傳(chuan)輸(shu)和(he)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)采(cai)用(yong)校(xiao)驗(yan)和(he)加(jia)密(mi)算(suan)法(fa)保(bao)證(zheng)數(shu)據(ju)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)安(an)全(quan)性(xing)。
５．３ 在線監測
全麵監測功能，在一台電腦上便可瀏覽所有裝置的設備運行狀況、生產數據信息等。
 ５.４ 實時報警
當數據采集通信網關發生故障，通信通信網關無法與其建立數據傳輸鏈路時；或者在線監測儀表發生故障時，自動引發故障報警。其中故障報警分為以下幾種類型：
網絡故障：通信通信網關和紡機設備無法建立數據傳輸鏈路。
嚴重數據錯誤：數據異常，不能通過係統的合法性校驗。
在線監測設備故障：安裝在現場的在線監測設備發生故障，監測數據輸出異常或中斷。
故障報警功能使工作人員坐在電腦前即可掌握各個監測點的設備運行情況，避免了因為各種故障導致監測數據大量缺失的現象。
報警方式設置：可對超標報警、故障報警的報警方式進行設置。
發光報警：報警監測點的圖標紅、綠交替閃爍。
聲音報警：可以為不同監測點分別設定報警聲音。
短信報警：將報警的詳細信息通過短信發送給相關管理人員。
５.５ 統計分析管理
係(xi)統(tong)智(zhi)能(neng)分(fen)析(xi)公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)運(yun)作(zuo)情(qing)況(kuang)，自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)報(bao)表(biao)，供(gong)管(guan)理(li)分(fen)析(xi)使(shi)用(yong)，對(dui)公(gong)司(si)的(de)整(zheng)體(ti)運(yun)營(ying)情(qing)況(kuang)做(zuo)到(dao)了(le)如(ru)指(zhi)掌(zhang)，給(gei)決(jue)策(ce)者(zhe)提(ti)供(gong)有(you)力(li)的(de)數(shu)據(ju)支(zhi)持(chi)。
以圖標、表格、圖形等豐富多樣的形式實時展現各監測點設備的運行狀況等信息，以及發展趨勢與動態。
六、效益分析
係統投運後遠程各生產基地紡紗設備數據、現場工藝數據等與控製中心數據庫平台通訊，並且通過科學的優化設計能夠穩定高效將數據傳輸至集團運營中心，與MES係統無縫集成。整套係統通過先進的軟、硬ying件jian技ji術shu和he控kong製zhi理li論lun，提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv，使shi得de運yun維wei人ren員yuan能neng迅xun速su快kuai捷jie的de了le解jie設she備bei的de實shi時shi運yun轉zhuan狀zhuang況kuang，提ti高gao了le突tu發fa故gu障zhang的de排pai查zha速su度du，加jia快kuai了le紡fang織zhi兩liang化hua融rong合he的de進jin度du。
|
