一、需求分析

國內某大型化纖企業是以粘膠纖維為主導產品的大型企業。目前，公司具有全國乃至國際上最先進的連續紡生產線；公司具有係列豐富的長絲品種
，品牌影響力較大。

廠區共40多個車間
，生產自動化控製係統主要以PLC控製係統為主，主要大型生產控製係統有AB、西門子、三菱

、和利時，均具備上位機監控係統，共計20多套；其他控製為中小型控製係統
，共計100多套
，主要是歐姆龍
，施耐德等PLC，有的具備上位機
，有的沒有，但數據采集所需的通信接口均已具備。完全具備實現生產信息采集彙總的自動化條件
，數據點數近10萬點。

其中高品質差別化粘膠短纖維生產線，主要工序分為原液
、紡煉、酸站和公用工程四大係統

，原液包括聯浸、黃化、粘膠準備和堿站四個係統，酸站包括十一效閃蒸、結晶、酸浴循環係統等，紡絲車間包括紡煉
、CS2回收、烘幹、打包機和短絲空調等係統，公用工程包括CS2庫、熱力站、脫鹽水站等
，各部分之間分工明確，協調統一，環環相扣
，所以對控製係統的要求非常高。

目前企業已經有了ERP係統
，但是現場的生產數據還沒有整合進來。生產實時監控作為生產信息化的重要環節，對於企業信息化建設致關重要。

本係統以PLC控製係統數據源為主要基礎，網絡通信環境也已經完全具備
，以安全經濟運行和提高企業整體效益為目的，可以選用業界先進、性能穩定
、功能強大、安全可靠、操作方便、用途廣泛的紫金橋實時數據庫係統REALDB作為企業級生產數據平台，采用先進
、實用、有效的專業計算方法
，實現整個公司範圍內的生產數據實時采集和信息共享。

二、數據采集設計

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。係統整體架構圖如下所示：

三、采集方式

（1）對於有上位機的PLC設備
，盡量從上位機進行采集
，以避免更改核心控製部件PLC的軟件設置或硬件配置。

（2）對於沒有上位機的PLC，盡量在現有PLC硬件配置上進行采集，采用以太網通訊方式。

（3）DCS都帶有操作台或工程師站，所以與DCS通信都不與控製站直接打交道。若工廠DCS通信線路為以太網，為了確保DCS係統的安全
，在DCS前端增加數采前置機。數采前置機與DCS通過以太網通信，數采前置機放於DCS操作室
，不配顯示器與鍵盤。數采前置機與數據服務器通過串口進行通信
，這樣就保證了數據服務器與DCS間的網絡隔離。

（4）數采服務器和PLC或(huo)前(qian)置(zhi)機(ji)的(de)通(tong)訊(xun)使(shi)用(yong)串(chuan)口(kou)來(lai)進(jin)行(xing)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)隔(ge)離(li)病(bing)毒(du)。因(yin)為(wei)在(zai)使(shi)用(yong)串(chuan)口(kou)通(tong)訊(xun)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，串(chuan)口(kou)為(wei)遠(yuan)程(cheng)數(shu)采(cai)軟(ruan)件(jian)的(de)通(tong)訊(xun)軟(ruan)件(jian)所(suo)獨(du)占(zhan)，又(you)因(yin)為(wei)這(zhe)種(zhong)通(tong)訊(xun)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)經(jing)過(guo)嚴(yan)格(ge)設(she)計(ji)的(de)自(zi)定(ding)義(yi)協(xie)議(yi)，所(suo)以(yi)病(bing)毒(du)體(ti)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)串(chuan)口(kou)的(de)自(zi)定(ding)義(yi)協(xie)議(yi)進(jin)行(xing)傳(chuan)播(bo)。

（5）為了通過串口與上位機通信
，需要在PLC上位機中安裝遠程紫金橋遠程IO數采程序。遠程IO數采程序是特意為這種安全采集而開發的
，程序本身很小，經過了嚴格的測試，不會對係統構成任何威脅。遠程IO數采程序在PLC上位機采集到數據後
，通過上位機的串口將數據傳輸到數采服務器。

四
、網絡安全措施

整體網絡結構

圖中各部分介紹如下：

客戶端：用於數據的顯示、查詢。電腦位於車間領導辦公室或公司領導辦公室，也可能是外地，通過互聯網連接,可同時支持C/S和B/S客戶端。

數據服務器：紫金橋實時數據庫，是數據采集、存儲服務中心。一般放置於公司的信息中心。

前置數采機：前置機負責與各PLC等控製係統進行數據通訊，同時將采集到的數據發送給中心服務器。放置於各生產車間
，與控製機相鄰。

數據恢複功能

由(you)於(yu)廠(chang)區(qu)較(jiao)大(da)
，控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)很(hen)多(duo)。網(wang)絡(luo)通(tong)訊(xun)線(xian)路(lu)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)的(de)話(hua)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)的(de)完(wan)整(zheng)性(xing)
，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)的(de)數(shu)據(ju)恢(hui)複(fu)功(gong)能(neng)。

shujukujianjinxingtongxunshi，ruguowangluochuxianguzhang，huozheshishishujukutuichuhouzhongxinqidong
，qianduanshucaijifuwuduannenggouzancunduanxianqijiandelishishuju，bingjiangzhizidonghuifudaoshishishujukufuwuqi。yezhichishishishujukudaoERP和BI係統的關係型數據庫中的數據恢複，數據恢複功能保證了曆史數據的完整性。

數據恢複是紫金橋實時數據庫特有的功能
，該功能不但支持以太網通訊方式，還支持串口、撥號等方式。

五、與ERP管理係統集成

為wei更geng加jia充chong分fen的de利li用yong和he共gong享xiang實shi時shi數shu據ju，實shi現xian生sheng產chan過guo程cheng信xin息xi和he生sheng產chan管guan理li信xin息xi的de集ji成cheng，需xu要yao實shi現xian實shi時shi數shu據ju庫ku和he關guan係xi數shu據ju庫ku中zhong的de數shu據ju整zheng合he。把ba實shi時shi數shu據ju庫ku中zhong經jing過guo運yun算suan
、huizongshujushuchudaoguanxishujukuzhong，congershixianyuguanlishujukudejicheng，weiqiyedeshangcengguanlitigongkekaodeshujujichu。chuleshishishuju
，zhuanchushujuhaikebaokuo： 組態內容
，實時數據
，統計數據，報警，事件，操作等信息。

數據轉儲可以通過以下兩種方式：

a
、專門的數據轉儲程序：該程序可以將數據按指定的周期進行轉儲，轉儲的點、數據庫
、表結構可以靈活指定。

b、通過實時數據庫SQL腳本來實現。該方法自由
、靈活，但是需要較多的腳本編程。

六、係統功能

a) 建立公司的實時曆史數據平台：對生產運行數據、設備數據等信息進行收集、存儲和查詢分析。

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（IE）即可使用。

七、具體內容如下：

生產過程實時監測：對生產現場的實時情況進行實時監測，實時查詢現場工藝流程圖、實時趨勢和曆史趨勢
、報(bao)警(jing)信(xin)息(xi)等(deng)

，所(suo)有(you)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)都(dou)采(cai)集(ji)到(dao)信(xin)息(xi)中(zhong)心(xin)的(de)紫(zi)金(jin)橋(qiao)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)庫(ku)服(fu)務(wu)器(qi)中(zhong)

，在(zai)公(gong)司(si)局(ju)域(yu)網(wang)上(shang)發(fa)布(bu)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)的(de)數(shu)據(ju)，具(ju)有(you)相(xiang)應(ying)權(quan)限(xian)的(de)用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)在(zai)局(ju)域(yu)網(wang)內(nei)瀏(liu)覽(lan)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)的(de)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)，係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)相(xiang)關(guan)的(de)數(shu)據(ju)統(tong)計(ji)報(bao)表(biao)。

生產指標監測：duicaijideshujujinxingfenxizhengli，baxianchangcaijideshijishujuyuxiangguandeshengchanzhibiaoxiangmujinxingduibi
，pianchaguodashijinxingbaojingbingjilu。haikeyijiehegongsideshijixuqiukaifayixieshiyonggongneng。

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，可在線存儲多年曆史數據
，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。

八、與管理軟件係統集成

除了主動將數據送往關係庫外，紫金橋實時數據庫還提供了各種開放接口，主要有API（C++、JAVA）、DBATL
、WebService、 OPC Server、Modbus Server等，通過這些接口第三方程序可以訪問數據平台中的實時數據、曆史數據、統計數據等；此外，為更好的與企業現有門戶集成，紫金橋軟件客戶端經Web發布後，可以做到單張客戶端畫麵發布，可以跟企業現有門戶實現很好的B/S集成。

九、應用效益

積ji極ji響xiang應ying國guo家jia兩liang化hua融rong合he與yu節jie能neng減jian排pai政zheng策ce，完wan全quan基ji於yu紫zi金jin橋qiao實shi時shi數shu據ju庫ku平ping台tai構gou建jian廠chang級ji生sheng產chan過guo程cheng的de實shi時shi信xin息xi監jian控kong和he調tiao度du，為wei公gong司si管guan理li層ceng提ti供gong真zhen實shi、可靠的實時運行數據，為市場運作下的企業提供科學、準確的經濟性指標。從管理角度來看，它為控製企業成本、為提高生產力提供重要而真實的運行數據；同時，通過數據的分析和比較
，能提出科學的、合理的決策方案，使企業管理層的經營決策更具科學性
，實現企業的可持續發展。