張杰 李昱曉

摘 要 煙草行業(yè)車間的數據管理是各卷煙廠信息化管理的重要環(huán)節(jié)。本文對卷包車間ZJ17機型的數采穩(wěn)定性進行了探究。

關鍵詞 數據采集；異常信息監(jiān)控；網絡異常；系統(tǒng)點檢

1 卷包數據采集系統(tǒng)的概述

卷煙廠信息系統(tǒng)的自動化集控系統(tǒng)包括制絲控制系統(tǒng)、卷接包數據采集系統(tǒng)、物流控制系統(tǒng)、動力控制系統(tǒng)4個子系統(tǒng)。其中卷接包數據采集系統(tǒng)是上下層之間用于數據交換的樞紐系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)將最底層的控制系統(tǒng)與中心控制系統(tǒng)連接起來，一方面為中心管理部門與一線生產部門建立起協(xié)同工作、溝通交流的通道；另一方面為卷煙生產全程的平穩(wěn)運轉，提高車間生產效率和管理水平提供服務和保障。卷接包數據采集系統(tǒng)主要是為卷包車間所服務，有相關部門的負責人進行直接管理，系統(tǒng)的功能在于對卷包車間的各方面數據進行采集、存儲、管理、作業(yè)進度查詢、運行異常或故障報警等，對其他關聯(lián)系統(tǒng)也具有集成功能[1]。

2 數采架構

2.1 ZJ17數采網絡

某卷煙廠現(xiàn)有的PROTOS 70（ZJ17）卷接機組，無論是實施改造過的PROTOS 70卷接機組，還是生產的新機ZJ17卷接機組，其控制系統(tǒng)都是S7 400 PLC控制系統(tǒng)，兩種不同的控制系統(tǒng)無論在硬件組態(tài)方面還是控制方式方面都一致，因此其數據采集方式完全相同，故硬件設備的安裝方式全部統(tǒng)一。

2.2 數采機制

實時數據采集是把底層數據真實有效的采集至數采站，并快速準確的傳輸到服務器。ZJ17機型采用TCP/IP協(xié)議，由從IT80工控機采集，采集頻率為2s，獲取VE、SE、MAX等部位的數據，并保存到本地的xml文件中，以SOAP協(xié)議的方式將采集的數據實時傳至服務器。雖然設備千差萬別，但其數采技術實現(xiàn)方式都遵循圖2所示的流程。

數據采集模塊由一對一數據采集程序和數據處理模塊組成，不同型號設備的自動化控制器有所區(qū)別，由于其設備控制器不同，其數據采集前置設備運行的數據采集軟件也不相同。數采前置設備運行采集程序通過其數據接口模塊從現(xiàn)場設備的自動化控制層實時獲取各種原始數據，再經過數據處理模塊加工處理后形成有效的數據記錄。這些有效的數據記錄不僅可通過本地監(jiān)控模塊、數據查詢模塊，實現(xiàn)設備運行狀態(tài)及現(xiàn)場數據的實時監(jiān)視，還可通過數據通信模塊將現(xiàn)場數據傳送到數采服務器，形成全面準確的實時數據庫和歷史數據庫[2]。

3 數采穩(wěn)定性維護

3.1 數采數據異常監(jiān)控

在實際生產過程中，異常數據產生后，應如何判斷其是真實的異常數據還是數采本身出現(xiàn)問題，而判斷數據異常的類型是正確處理問題的關鍵，因此可基于數采數據的關聯(lián)性模型來實時判斷異常原因。通過關聯(lián)模型，可先預估出關鍵指標的合理范圍，通過該范圍與實時數采數據的比對來判斷某項關鍵數據是否正常，若不正常將會進行異常提示。通過此功能，可在1分鐘內遍歷車間所有機臺的關鍵指標數據是否存在異常，提高了異常發(fā)現(xiàn)的速度，也提升了管理效率。

3.2 技術保障

通過異常信息監(jiān)控可及時發(fā)現(xiàn)數采出現(xiàn)的問題，數采出現(xiàn)的問題大致可分為硬件、網絡出現(xiàn)問題或人為清空底層數據導致數采異常兩種。

（1）網絡異常。針對異常監(jiān)控發(fā)現(xiàn)的數據異常，首先判斷是人為清空還是網絡異常，若出現(xiàn)瞬間數據全部為0，而后短時間內沒有恢復，則認為是網絡異常。通過異常監(jiān)控發(fā)現(xiàn)網絡異常后，開啟網絡重連工具，并不斷在服務器、數采站、IT80工控機三者之間發(fā)送命令，執(zhí)行網絡重連。用Ping命令來判斷網絡本身的狀態(tài)，即確定物理鏈路層的狀態(tài)。同時，用應用程序層的Send和Receive來判斷程序/進程是否異常。通過這兩種方式的組合，一般能正確得到網絡狀態(tài)。并能在網絡發(fā)生故障時，準確定位其狀態(tài)。

當網絡、應用程序都正常時，對端操作系統(tǒng)的設置可能會影響上述判斷。當對端禁止向其發(fā)送Ping命令時，那么Ping的結果將始終不通。因此該方法存在一定的缺陷。

（2）數采程序啟動監(jiān)控。在實際工作中，數采程序雖設置了開機啟動，且在正常情況下會與數采站啟動，但偶有啟動失敗的情況，從而導致數采數據丟失，因此采用監(jiān)控程序啟動工具保障程序的正常啟動。程序啟動監(jiān)視工具是一個監(jiān)視程序啟動和退出的工具，詳細記錄進程的活動情況，包括程序的運行時間、運行身份、路徑和啟動參數。程序運行歷史記錄會存儲進數據庫，方便之后查看，同時也能設置為開啟自動啟動監(jiān)控，并在后臺記錄程序運行信息。

3.3 數采系統(tǒng)點檢

點檢制是按照一定標準、周期對設備規(guī)定的部位進行檢查，以便早期發(fā)現(xiàn)設備的故障隱患，及時加以修理調整，使設備保持其規(guī)定功能的設備管理方法。需注意的是，設備點檢制不僅是一種檢查方式，更是一種制度和管理方法。點檢的概念運用在軟件系統(tǒng)上可確保系統(tǒng)的正常穩(wěn)定?；邳c檢的概念，針對數采系統(tǒng)列出完整的點檢規(guī)程，并運用六位一體的TPM模式，全員參與，系統(tǒng)管理員重點保障的原則，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。①利用網絡管理工具檢查在線設備的聯(lián)網情況；②利用點檢系統(tǒng)，系統(tǒng)管理員可快速瀏覽系統(tǒng)的運行情況；③在崗的操作人員及設備維修人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障可及時反饋至系統(tǒng)管理員處，并快速解決。

4 結束語

面對日益激烈的市場競爭，我國煙草業(yè)的各個企業(yè)都開始致力于信息化企業(yè)的建設，建立信息化、自動化生產線，為企業(yè)提高生產效率、提升產品質量、提高企業(yè)綜合實力開辟一條有效的途徑。

參考文獻

[1] 黃亮.卷包車間生產過程數據采集與疾控系統(tǒng)[J].硅谷，2015，（21）： 89-90.

[2] 李學軍.卷接包數據采集管理系統(tǒng)的設計[J].電子產品世界，2014， 17（03）：40-41.