一、概述
目前國內(nèi)設(shè)備廠商銷售的設(shè)備分布全國各地，所有設(shè)備獨立運行，公司無法及時了解所有設(shè)備的運行情況，對設(shè)備定期維護和設(shè)備出現(xiàn)故障時都需要專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場維護和解決, 一是效率較低，二是增加了企業(yè)運營成本。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化快速服務(wù)平臺，是借助計算機、自動化、internet等技術(shù)，通過無線的接入方式進行監(jiān)控和管理所有設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)已經(jīng)成為提高企業(yè)和產(chǎn)品競爭力的重要手段。
系統(tǒng)架構(gòu)圖：
主要負責(zé)將分散在現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)匯總到中心的服務(wù)器中，進行長期歷史存儲、并能完成各種數(shù)據(jù)展示，同時將重要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳送到上層應(yīng)用系統(tǒng)中，并及時向客戶和公司相關(guān)人員反饋報警信息。
實時數(shù)據(jù)庫建立后要實現(xiàn)以下目標：
1.重點設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測
對事故易發(fā)設(shè)備和重點關(guān)鍵設(shè)備的運行情況進行實時監(jiān)測，同時對采集的數(shù)據(jù)進行分析整理，并把現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)與相關(guān)的設(shè)備運行指標進行對比，超過偏差限制時產(chǎn)生報警信息并及時通過短信通知和存儲報警記錄,共享相關(guān)數(shù)據(jù)，為及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備故障隱患提供必要的數(shù)據(jù)支持。
2.對歷史數(shù)據(jù)的事故分析功能
系統(tǒng)提供對數(shù)據(jù)的歷史保存功能，支持多種形式報警、事故追憶、趨勢分析等功能，方便于對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的事故分析。
3.與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫連接
紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)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、COM組件接口、SQL接口等等。使用這些接口可以高效訪問紫金橋?qū)崟r數(shù)據(jù)庫的實時/歷史數(shù)據(jù)、報警記錄、位號記錄等各種數(shù)據(jù)，可以方便的進行二次開發(fā)，實現(xiàn)與上層應(yīng)用系統(tǒng)的無縫集成，全部模型的響應(yīng)時間在30秒之內(nèi)。實時數(shù)據(jù)庫在為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持的同時協(xié)助實現(xiàn)進程間調(diào)度關(guān)系。
4.人機交互界面顯示
以報表、曲線、工藝流程畫面等的形式動態(tài)的通過服務(wù)中心大屏幕展現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)過程和工藝優(yōu)化數(shù)據(jù)，支持遠程發(fā)布。
三、 詳細設(shè)計
1、終端數(shù)據(jù)采集
紫金橋組態(tài)軟件具有豐富的I/O接口，能夠與各種DCS，PLC，智能儀表通過多種連接方式，如以太網(wǎng)、串口、撥號等。并支持DDE、OPC、設(shè)備專有通信協(xié)議等。紫金橋軟件系統(tǒng)支持多種DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)，同時有國內(nèi)最強的接口開發(fā)隊伍，開發(fā)數(shù)據(jù)接口有豐富的經(jīng)驗，可以快速的進行數(shù)據(jù)接口開發(fā)。它為客戶提供了一種開放、靈活和標準的技術(shù)，減少了未來的集成系統(tǒng)所需要的開發(fā)和維護費用。
2、數(shù)據(jù)傳輸鏈路
2.1 VPN專線
VPN被定義為通過一個公用網(wǎng)絡(luò)（通常是因特網(wǎng)）建立一個臨時的、安全的連接，是一條穿過混亂的公用網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定隧道。使用這條隧道可以對數(shù)據(jù)進行幾倍加密達到安全使用互聯(lián)網(wǎng)的目的。虛擬專用網(wǎng)是對企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的擴展。虛擬專用網(wǎng)可以幫助遠程用戶、公司分支機構(gòu)、商業(yè)伙伴及供應(yīng)商同公司的內(nèi)部網(wǎng)建立可信的安全連接，用于經(jīng)濟有效地連接到商業(yè)伙伴和用戶的安全外聯(lián)網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)。VPN主要采用隧道技術(shù)、密鑰管理技術(shù)和使用者與設(shè)備身份認證技術(shù)。
2.2無線數(shù)傳終端
無線數(shù)傳終端(GPRS/CDMA DTU)是采用電子、通訊、計算機等科技手段，充分利用現(xiàn)有移動GPRS、聯(lián)通CDMA公共的網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供的一種抗干擾性好、使用靈活、組網(wǎng)迅速、簡單易用的低成本的無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。它是繼電力線載波、微波接力、擴頻、VAST衛(wèi)星通訊、CDPD等技術(shù)之后的又一種遠端無線數(shù)據(jù)傳輸方式。
2.3無線局域網(wǎng)絡(luò)
WiFi DTU是基于無線局域網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪h程數(shù)據(jù)傳輸單元，可在遠程設(shè)備（環(huán)保數(shù)采儀、電力RTU、自動化監(jiān)控PLC、氣象綜合站、雨量計等等）同數(shù)據(jù)中心之間通過Internet,搭建數(shù)據(jù)橋梁，完成數(shù)據(jù)的雙向透明傳輸。
同傳統(tǒng)的GPRS/CDMA DTU適合于安裝在多個監(jiān)控點相對集中的區(qū)域內(nèi)，由于區(qū)域內(nèi)的所有終端共享一個公網(wǎng)接入口，在資費上用戶可以得到更大實惠。
3、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器
3.1實時數(shù)據(jù)庫
在本系統(tǒng)中，實時數(shù)據(jù)庫的主要功能是發(fā)揮其作為一種高效、穩(wěn)健的信息橋梁的作用，為設(shè)備診斷和在線工藝優(yōu)化等上層應(yīng)用程序和底層控制設(shè)備之間鋪設(shè)一條快速、及時、準確地雙向數(shù)據(jù)通路，提供一個完整、穩(wěn)定、開放性好的數(shù)據(jù)支持平臺。
實時數(shù)據(jù)庫平臺功能從結(jié)構(gòu)上可分為三級：底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理、上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持、人機交互數(shù)據(jù)訪問。
3.1.1底層設(shè)備數(shù)據(jù)采集/管理
自動匯總現(xiàn)場各生產(chǎn)設(shè)備的運行情況，保存歷史數(shù)據(jù)，自動生成報警信息，統(tǒng)計信息等，為上層優(yōu)化系統(tǒng)的提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
3.1.2上層系統(tǒng)數(shù)據(jù)支持
快速向上層應(yīng)用系統(tǒng)反映其關(guān)注的重點數(shù)據(jù)值，及時的將上層決策反饋給底層控制系統(tǒng)，同時為部分應(yīng)用模塊提供程序運行觸發(fā)開關(guān)。
3.1.3人機交互數(shù)據(jù)訪問
形成流程圖、報表、運行趨勢、報警等，提供數(shù)據(jù)查詢、設(shè)置參數(shù)等功能。為了保證數(shù)據(jù)安全可以建立數(shù)據(jù)訪問對象安全區(qū)，每個用戶可訪問的數(shù)據(jù)對象及可執(zhí)行的操作是由其擁有的安全區(qū)及分配的權(quán)限決定的。可以將主機上所有允許訪問畫面發(fā)布到公司局域網(wǎng)上，使管理人員可以在局域網(wǎng)內(nèi)遠程瀏覽、設(shè)置數(shù)據(jù)。
軟件架構(gòu)：
3.2網(wǎng)絡(luò)條件
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器需具備外網(wǎng)固定IP、域名或拔號上網(wǎng)的其中一種條件。通過固定IP建立VPN企業(yè)虛擬局域網(wǎng)；撥號上網(wǎng)，通過域名管理軟件完成免費域名申請，通過動態(tài)域名的方式完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。在服務(wù)器上形成對應(yīng)的HMI人機界面，完成數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和控制。
3.3功能說明
功能概述如下：
◆HMI實時監(jiān)測設(shè)備重要運行參數(shù)，根據(jù)參數(shù)情況做相應(yīng)處理。
◆對參數(shù)超高或超低報警,通過多樣化的告警形式，如短信、文字、語音提醒、彈出窗口等方式提示大屏中心，或者按照系統(tǒng)預(yù)先定義好的設(shè)置自動將相關(guān)報警信息發(fā)送至遠程相關(guān)人員。
◆可集成各種控制功能，如泵和閥門控制,參數(shù)的設(shè)定等；
◆可進行設(shè)備歷史數(shù)據(jù)查詢，顯示變化曲線，并可根據(jù)歷史數(shù)據(jù)完成各種統(tǒng)計報表或日、月、年報等；
◆可對各站點設(shè)備進行管理，運行狀態(tài)、是否故障、運行時間等；
◆可通過網(wǎng)絡(luò)采用IE瀏覽器進行WWW遠程訪問智能聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。
3.3.1實時監(jiān)控
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過并通過組態(tài)生成HMI人機界面，實時監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)，技術(shù)人員可通過數(shù)據(jù)分析設(shè)備的運行情況，并做參數(shù)的調(diào)整下發(fā)給設(shè)備。有現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障，技術(shù)人員可通過人機界面查看數(shù)據(jù)，分析問題，解決問題。
3.3.2曲線分析
通過曲線對關(guān)心的重要數(shù)據(jù)進行顯示，形象的看出數(shù)據(jù)運行的軌跡,了解設(shè)備運行情況,并可通過歷史曲線功能查看歷史數(shù)據(jù),便于技術(shù)人員對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,合理的調(diào)整運行參數(shù)。
3.3.3報警故障記錄
各設(shè)備的出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會通過提示信息和聲音報警提示。同時還具有報警記錄查詢功能，可查詢以前設(shè)備的報警情況，便于設(shè)置的維護。
3.3.4安全管理
本系統(tǒng)具有用戶管理機制，不同的用戶有不同的安全權(quán)限，只有授權(quán)用戶才能訪問授權(quán)的數(shù)據(jù)和畫面，保證數(shù)據(jù)的安全性。不同的用戶具有不同的權(quán)限，只有具有相關(guān)權(quán)限的用戶才能進行相關(guān)的操作。
3.3.5數(shù)據(jù)報表
報表記錄了設(shè)備重要運行參數(shù)，技術(shù)人員可以查詢，便于合理的統(tǒng)計分析出設(shè)備的最佳運行參數(shù)，降低運行成本，報表可以打印保存.
歷史報表對一些重要參數(shù)以報表的方式查詢顯示,可輸入開始時間和結(jié)束時間來查詢一段時間的數(shù)據(jù)運行情況,直觀的分析設(shè)置參數(shù)信息,并可打印保存和導(dǎo)入EXCEL中分析。
3.3.6網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
服務(wù)器/客戶端模式
對于公司的一些重要部門采用C/S模式
采用純客戶端方式，客戶端無須組態(tài)
啟動后自動和服務(wù)器同步
歷史數(shù)據(jù)緩存功能加快歷史訪問速度
畫面第一次下載后，每次比較只下載更新過的圖片或數(shù)據(jù)，降低網(wǎng)絡(luò)負荷
Ｗeb發(fā)布和ＩＥ瀏覽
采用系統(tǒng)自帶的ＷＥＢ服務(wù)器可以輕松構(gòu)建Ｂ／Ｓ結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控查詢子系統(tǒng)
用戶不用安裝任何程序即可在任意一臺機器通過ＩＥ瀏覽器訪問畫面
在有授權(quán)許可的情況下，用戶可以在世界任何地方通過Ｉｎｔｅｒｎｅｔ訪問監(jiān)控畫面。這樣，技術(shù)人員外出，只要能上網(wǎng)就可以查看設(shè)備運行情況。
四、 總結(jié)
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化快速服務(wù)平臺系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，解決設(shè)備廠商維護成本高，提高服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效率，有效的提高企業(yè)和產(chǎn)品的競爭力。