浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 葉志暉

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工廠信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)中的GE自動(dòng)化技術(shù)

浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 葉志暉

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展當(dāng)中，各種新型自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用到生產(chǎn)制造活動(dòng)當(dāng)中，其中最具有代表性之一的是GE自動(dòng)化技術(shù)，目前此技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各類工廠的信息采集和監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，并且取得了良好的應(yīng)用效果，本文結(jié)合相應(yīng)的項(xiàng)目情況和控制系統(tǒng)構(gòu)成，對(duì)工廠信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)中的GE自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。

工廠信息采集；監(jiān)控系統(tǒng)；GE自動(dòng)化技術(shù)

1　工程項(xiàng)目情況

1.1項(xiàng)目建設(shè)背景

為了提高工廠生產(chǎn)效率和整體管理水平，需要在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合其中的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，來(lái)建設(shè)相應(yīng)的信息收集和傳遞的基礎(chǔ)框架，以此來(lái)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制，另外，根據(jù)廠房的需求，數(shù)據(jù)采集和集控的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)工廠的整體規(guī)劃和建設(shè)思路來(lái)進(jìn)行，并且在廠區(qū)施工建設(shè)和設(shè)備配置上與之相匹配，從而達(dá)到降低投資成本、提高集成信息應(yīng)用的目的。

1.2基本工藝要求

在工廠當(dāng)中，可以分為動(dòng)力車間、第一生產(chǎn)車間和第二生產(chǎn)車間，共三個(gè)部分，在第一生產(chǎn)車間當(dāng)中，采用的是GE iFix中控系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的采集，并且將這些數(shù)據(jù)信息收集到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)情況來(lái)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)控；第二生產(chǎn)車間的主要組成部分包括卷接機(jī)和包裝機(jī)，每個(gè)設(shè)備獨(dú)立工作，同時(shí)又共用上游的生產(chǎn)材料和下游的成品處理。與此同時(shí)，工廠的集控系統(tǒng)與這三個(gè)生產(chǎn)車間相互聯(lián)系，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)車間級(jí)的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，各個(gè)生產(chǎn)車間的集控系統(tǒng)相互聯(lián)系，在這樣的情況下，可以組成廠級(jí)的集控系統(tǒng)，以此來(lái)對(duì)整個(gè)廠區(qū)的生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，在整個(gè)集控系統(tǒng)中，層層分布，從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控、車間級(jí)監(jiān)控、廠級(jí)監(jiān)控和Intranet，由于各個(gè)設(shè)備的生產(chǎn)廠家不同，所需要的數(shù)據(jù)接口也會(huì)有所不同，在這樣的情況下，要求在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程中將不同形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的形式，并且逐層進(jìn)行服務(wù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)集控系統(tǒng)的整體功能。

1.3軟硬件選型以及配置

在對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的過(guò)程當(dāng)中，一般不參與到對(duì)底層的控制當(dāng)中，其主要功能是從自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行中來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，根據(jù)廠家的生產(chǎn)要求，在對(duì)集控系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行選擇的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工作站選用的是設(shè)備自帶的操作屏，對(duì)于各個(gè)車間集控開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，一般選擇GE iFix系統(tǒng)，并且用WebSpace和ORACLE關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行發(fā)布，在這樣的情況下，各個(gè)部門的辦公室也能夠?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)控。

2　控制系統(tǒng)構(gòu)成

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一般情況下，在整個(gè)集控系統(tǒng)當(dāng)中包括現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集站、集控層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層，其具體作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集站，此數(shù)采站能夠通過(guò)相關(guān)的設(shè)備接口，來(lái)獲取所需要的資料和信息，另外還能夠建立一個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工作平臺(tái)，以此來(lái)提高生產(chǎn)環(huán)節(jié)的整體效率；集控系統(tǒng)的主要作用是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集站所采集的信息進(jìn)行分類和管理，同時(shí)也能夠直接利用集成系統(tǒng)的SCADA服務(wù)器和OPC服務(wù)器來(lái)對(duì)各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且對(duì)其進(jìn)行分層處理，在這樣的過(guò)程當(dāng)中，不必關(guān)注數(shù)據(jù)的主要來(lái)源，而是應(yīng)該注重對(duì)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)和跟蹤分析，同時(shí)，這樣的集控系統(tǒng)需要與其它的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交換和溝通，在這樣的情況下，可以將其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)換，來(lái)對(duì)相關(guān)設(shè)備的配置要求各使用特點(diǎn)進(jìn)行掌握；最后是業(yè)務(wù)應(yīng)用層，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的采集，利用相應(yīng)的額集控系統(tǒng)來(lái)建立平臺(tái)，以此來(lái)建立業(yè)務(wù)模型，在這各模型當(dāng)中，可以通過(guò)集控系統(tǒng)來(lái)對(duì)歷史實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，并且對(duì)相應(yīng)的實(shí)時(shí)事件進(jìn)行處理，以此來(lái)形成相應(yīng)的質(zhì)量報(bào)告。

2.2系統(tǒng)硬件配置以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

以動(dòng)力車間的控制系統(tǒng)為例，其中的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)當(dāng)中，采用了2臺(tái)互為冗余備份的SCADA容錯(cuò)服務(wù)器，1臺(tái)OPC服務(wù)器。以上3臺(tái)服務(wù)器通過(guò)同樣互為冗余的核心交換機(jī)，與底層設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。在管理應(yīng)用方面，配置1臺(tái)服務(wù)器作為WEB發(fā)布用，1臺(tái)服務(wù)器作為ORACLE關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，1臺(tái)服務(wù)器作為Historian實(shí)時(shí)庫(kù)服務(wù)器，1臺(tái)服務(wù)器作為管理應(yīng)用服務(wù)器。另外需要在服務(wù)器當(dāng)中配置高容量和可擴(kuò)展的SAN儲(chǔ)存，以此來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和儲(chǔ)存；其它控制系統(tǒng)與以上控制系統(tǒng)相類似。

2.3產(chǎn)品選型

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行選擇的過(guò)程中，需要對(duì)工廠的子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研，在本次調(diào)研當(dāng)中，了解到此工廠的子系統(tǒng)主要由GE iFix開(kāi)發(fā)，其中的自動(dòng)化設(shè)備是利用PLC系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行控制，在這樣的情況下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性將不能得到保證，需要經(jīng)歷多次的測(cè)試才能投入使用，根據(jù)這樣的情況，可以采用GE iFix作為集控平臺(tái)，這樣可以節(jié)省系統(tǒng)的測(cè)試時(shí)間，并且能夠幫助業(yè)務(wù)系統(tǒng)提高運(yùn)行的效率。

3　系統(tǒng)功能與調(diào)試

在對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置之后，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，一般情況下，在調(diào)試的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)這樣幾種問(wèn)題：首先是Web刷新較慢，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新的情況下，頁(yè)面數(shù)據(jù)更新速度較慢，在這樣的情況下，可以對(duì)其中TAG點(diǎn)的刷新時(shí)間進(jìn)行調(diào)整為同一值；另外，選擇正確的內(nèi)部變量，在對(duì)系統(tǒng)中的頁(yè)面進(jìn)行切換的過(guò)程中，使用了內(nèi)部變量，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)以下這種情況，用戶在沒(méi)有進(jìn)行操作的時(shí)候，其系統(tǒng)的頁(yè)面會(huì)自己發(fā)生跳轉(zhuǎn)，在經(jīng)過(guò)排查之后，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這種情況的主要原因是由于其中內(nèi)部變量的屬性沒(méi)有選擇正確，在這樣的情況下，可以將其中的項(xiàng)目范圍更新選項(xiàng)，設(shè)置為計(jì)算機(jī)本地更新，并且進(jìn)行重新發(fā)布和測(cè)試；在集控系統(tǒng)當(dāng)中，需要利用PLC控制系統(tǒng)來(lái)對(duì)相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在對(duì)采集程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該講傳送的數(shù)據(jù)集中在同一個(gè)連續(xù)塊地址，在這樣的情況下，可以獲得更高的數(shù)據(jù)采集效率，另外在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的過(guò)程中，需要進(jìn)行相應(yīng)的緩沖，防止由于網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題或者集控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致收集和儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)丟失的情況出現(xiàn)。

4　總結(jié)

在本次項(xiàng)目的具體開(kāi)發(fā)過(guò)程中，根據(jù)工廠的具體要求，來(lái)對(duì)生產(chǎn)車間中的各個(gè)部分進(jìn)行分析，并且根據(jù)設(shè)備的主要特點(diǎn)，來(lái)選擇合適的系統(tǒng)來(lái)對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)信息進(jìn)行采集和監(jiān)控，在這樣的過(guò)程中，對(duì)GE iFix有了更加深入的了解，并且可以利用其中的相關(guān)組件，來(lái)有效的實(shí)現(xiàn)集控系統(tǒng)的整體功能，對(duì)于系統(tǒng)調(diào)試當(dāng)中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的分析，并且在修復(fù)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行完善。

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