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关键词:智能仪表;PLC;HMI;OPC;数据采集系统;
引言:
在信息化不断发展的今天,随着国家信息化技术不断的提升,各生产行业也必然要顺应时代的发展,充分挖掘其内在因素,并在其内在因素的延伸与扩展之下发展信息化,不仅可以提升企业的管理能力和水平,还能通过此平台让企业的员工更了解企业,提升员工与新时代背景下的企业同步向前行的能力。
网络对于人们来说并不陌生,如今网络的迅速发展可以说带给人们生活的便利,带给企业技术的革新,网络改变了人们的生活,改变了生产行业的格局,尤为强调的工业通讯网络技术的发展,对于一个企业来说带来了质的飞越。借助于强大的工业通信网络,企业的信息管理平台不仅可以对市场信息进行处理,还可以包括从原材料采购,生产加工到成品贮运的全部生产流程,意味着:通过与工厂中强大的工业通信网络的集成,企业信息管理系统可以实现对生产,物流,销售和管理信息的统一集成处理,为企业管理控制一体化功能的实现提供了坚实的基础,强大的工业通信网络与信息技术的结合彻底改变了传统的信息管理方式,将企业的生产管理带到了一个全新的境界。
可以大胆的想象,未来的行业将是一个完整的信息化时代,信息化将是一个历史潮流,它推动着生活与企业向前进。
而企业的信息化的发展,信息的源头是哪?根本在哪?还是企业自身的生产过程中的生产数据,这些数据对于企业来说就是灵魂,不论是从领导者的管理决策上来讲还是从一线生产工人对于生产过程的严格把控来讲,这些生产数据都是关注与监控的重点,由此看来针对企业而设计出一套数据采集系统就能实现管理者所想,生产者所看。但将现场种类繁多的控制系统,智能仪表,组态软件等等所有的数据信息都汇总到一个大的管理平台,基于各个生产厂家没有一个统一的标准,想要实现各种产品之间的通讯连接,必须借助一个中间产品,也就是第三方OPC服务来打通不同种类产品之间的通讯的一个桥梁纽带。
KEPWare是世界通信自动化软件的领导者,并且在OPC和嵌入式设备通信方面有独特的经验。自从1995年发展以来KEPWare专注于发展针对自动化控制器,I/O专业领域设备的通讯驱动程序。操作系统支持微软视窗界面、服务器以及嵌入式产品(嵌入式Windows CE和Windows NT/XP)。
本论文通过阐述了如何通过第三方OPC服务构建一个数据采集系统。埋弧焊钢管厂的制造厂为冷加工企业,生产流程为阶梯式过程,每一个生产流程相互独立而又相互影响,不同的生产工位,不同的控制系统,不同的通讯方式,针对种类繁多的现场工控产品,利用第三方OPC服务KEPServerEx搭建通讯的桥梁,实现生产数据集中化展示。
1 平台物理基础
对于一个生产制造企业来讲,要想实现信息化,必须要具备物理基础,什么是基础?首先是网络,再是设备接口。网络是信息化的基础前提,工业以太网正是基于工业现场应运而生。工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术,在技术上与商用以太网(即IEEE 802.3标准)兼容,但是实际产品和应用却又完全不同。这主要表现普通商用以太网的产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面不能满足工业现场的需要。
工业以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点,已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来,随着网络技术的发展,以太网进入了控制领域,形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展,开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域。由于工业环境对工业控制网络可靠性能的超高要求,工业以太网的冗余功能应运而生。从快速生成树冗余(RSTP)、环网冗余(RapidRingTM)到主干冗余(TrunkingTM),都有各自不同的优势和特点。
工业以太网实质上是一个控制系统,对于一个控制系统而言,最重要的三点要素就是稳,准,快。而工业以太网要求实时性高,稳定性高,网络传输确定性高,这三个要求正是对一个控制系统三个特点的完美阐述。常见的以太网络拓扑结构大致有:第一种是环型网络,第二种是星型网络,第三种是总线型网络,还有树型,蜂窝型等等。工业网络上最常用的主要是环型网络结构和星型网络结构。
2 设计思路及OPC服务介绍
伴随网络的迅速发展,越来越多的工控产品都具有以太网通讯模块,以太网通讯模块具有RJ45标准网络接口,这样可以方便地将各类工控设备接入工业以太网,虽然它们的通讯标准不一样,但是通过接入网络,利用第三方OPC服务照样能实现不一样的标准,一样的通讯。例如工业上应用最广泛的西门子PLC,从小型S7-200系列到中型S7-300系列,再到大型S7-400系列都具备以太网通讯模块,以太网通讯模块方便地将这些独立设备控制系统贯穿联系在同一个局域网络中。
KEPServerEx作为目前市场最先进的通讯技术和OPC服务器,应用在比较广的生产行业当中,其支持多种设备驱动,支持各种不同厂家的PLC产品,完全可以满足工业现场的需求。作为支持多种设备驱动的第三方OPC服务,其使用也比较容易,配置十分简单,大致的设备驱动连接建立如下所示:首先选择一个驱动连接通道,然后制定一个设备名称或系统名称进行通讯,最后为数据库选择识别标签名即变量名。
3 数据采集系统设计
为什么要进行数据采集?PLC控制系统彼此是独立的,管理者无法第一时间获取现场设备的运行状况,控制系统的接口多样化,需要通过技术手段实现统一集中管理,人工随意性较大,无法确保数据的准确性,设备的使用老化无法避免,如何能最大限度的减少能源的浪费,防止环境的污染?数据采集是为了形成数据库,为调度系统提供可靠数据源,主要采集生产线和能源系统的运行数据,能源消耗数据,重要设备运行状态和故障信息等。作为生产过程监控的重要数据,不仅可以反映生产过程状况,还能通过生产数据反过来监管生产过程。两者在相互影响中达到平衡。下面根据设备的种类分别进行阐述如何进行数据采集的设计。
数据采集平台的搭建物理架构是基础,接口是基础,基于第三方OPC服务的数据采集系统的设计正是在这个平台设计的构想上实现的。
完整的数据采集系统不可能仅仅是针对一样的设备产品,肯定是包含了多种多样的工控产品,基于第三方OPC服务的数据采集系统的设计与应用,正是应对多样化而提出,弥补了很多产品不能满足通信接口多样化,通讯协议多样化的不足之处。该方案的提出与应用也顺应了信息化时代,信息化工厂的发展趋势,相信在未来的工业时代,必然将是一个信息化的时代。
参考文献:
[1] 雷万云,《信息化与信息管理实践之道》,清华大学出版社,2012年
党组书记、局长:主持全面工作。联系机关财务工作,监管系统财务工作。
党组成员、局机关党委书记:分管局机关党委日常工作。负责党务、工、青、妇、书法事业产业建设;“挂包帮”蹲点联系乡镇、老干部、关心下一代、统战、计划生育工作,指导各支部全面履行职能职责,向局党组提出政策性意见和建议。督促各党支部认真贯彻执行党委决定和决议。负责党建工作;负责指导局机关及局属各支部的党员发展工作,接转党员组织关系、出具政审证明材料、加强流动党员的管理和党费的收缴、管理工作。负责党员的思想教育、组织管理工作。牵头组织文联工作。联系办公室(人事教育股)、文化艺术股、文艺创作办公室、县书法艺术博物馆、县美术馆、县书协等社会团体。完成局党组交办的其他工作。
党组成员、副局长:分管政务日常工作。负责目标管理、安全、、维稳、防邪、招商引资、文化事业、产业发展、政务公开、电子政务、机关后勤、档案、保密、双拥、人大议案和政协提案、科技、信息收集报送、乡镇综合文化站建设、农家书屋建设及文化基础设施建设、惠民工程、项目建设、统计等工作;联系办公室(人事教育股)、事业发展股、文化产业股、安全保障股、县图书馆。完成局党组交办的其他工作。
党组成员、副局长:负责组织指导文艺创作和开展文化活动。分管社会文化、文化市场管理、文艺创作、文化市场执法、电影放映工作。联系文化艺术股、宣传法规股、事业发展股、县文化市场综合执法大队、县文化馆。完成局党组交办的其他工作。
党组成员、纪检组长:分管纪检、监察、党风廉政、党纪、政纪、效能建设、扫黄打非、宣传思想、精神文明、非遗报送。负责干部人事、宣传法规、市场管理(新闻出版版权局、行政审批)、政务窗口、文物管理、项目招投标监管工作;负责检查监察对象在遵守、执行法律、法规和上级决定、命令中的问题;负责协助局领导抓好本局及所属单位的廉政勤政建设和反腐败工作,督促、协调本局研究、制订本系统综合治理腐败的有效措施;负责受理监察对象违反行政纪律行为的控告、检举,调查处理监察对象违反行政纪律的行为;联系局办公室(人事教育股)、宣传法规股、市场管理股(新闻出版版权局、行政审批股)、县文管所。完成县纪委、监察局和局党组交办的其他工作。
党组成员、广播电视台副台长:负责电视台日常宣传、广播电影电视安全播出工作;联系安全保障股、宣传法规股。完成局党组交办的其他工作。
各位领导、同志们:
经局党组研究,并经陈县长同意,决定今天下午在这里召开县人事劳动社会保障系统2006年工作会议暨2005年度工作先进表彰大会。参加今天会议的有局机关各科室、县社会保障服务中心、技工学校、就业管理处、保障所的干部职工,共人。
今天会议的议程主要有以下几项内容:
1、党组书记、局长作2005年人事劳动社会保障工作总结并部署2006年工作任务;
2、副局长、纪检组长XXX传达县委、县政府有关会议精神;
3、党组成员、编办副主任XXX宣读2005年度工作先进表彰文件,并颁奖。
下面,在进行第一项议程之前,请允许我代表县人事劳动社会保障局宣布一下会议纪律,请与会的各位同志把自已的手机、小灵通等通讯工具的声音调至无声或震动状态,以免影响会议氛围;请负责会议签到的同志做好会议迟到、未到及请假人员的统计工作,会后交由局办公室按规定进行处理。版权所有
现在,我们进行第一项议程,请XXX局长作2005年人事劳动社会保障工作总结并部署2006年工作任务,大家欢迎;
下面,进行第二项议程,请副局长、纪检组长XXX传达县委、县政府有关会议精神,大家欢迎;
下面,进行第三项议程,对2005年度人事劳动社会保障工作先进个人和优秀个人进行表彰,请党组成员、编办副主任XXX宣读表彰文件,并颁奖。
今年9月,国家环保总局和国家统计局联合的《中国绿色国民经济核算研究报告2004》显示,2004年中国平均每1万个城市居民中有6个人因为空气污染死亡;10月,在北京召开的“区域空气质量管理国际研讨会”指出,我国48.1%的城市空气质量处于中度或重度污染;同在10月,美国一个环境研究机构公布了全球污染最严重的10个地区,山西临汾名列其中;11月,世界经济合作与发展组织(OECD)的《OECD中国环境绩效评估报告》表明,在2000年到2004年间,我国固定源二氧化硫排放增加了13%……
目前,中国城市空气污染包括烟尘、酸雨、光化学烟雾、可吸入颗粒物等,经过物理、化学、生物等作用和反应,形成复合型污染,造成空气能见度低的状况。我国大型城市空气污染明显重于中小城市,尤以人口规模在100~200万的特大型城市空气污染为最重,污染特征均以复合型污染为主。
――国家环保总局副局长 张力军
目前北京大气颗粒物和光化学烟雾污染的标志物臭氧的浓度依然很高,不仅已成为北京市亟待解决的重大环境问题,而且也是北京成功举办奥运会所面对的关键环境问题。
――北京市环保局副局长裴成虎
在过去的一年里,中国发生了150多起污染事件,平均两到3天就有一起。严峻的环境形势不应回避。
――国家环保总局副局长潘岳
中国工业的迅速发展和不断增长的能源需求加剧了空气污染。城市空气严重污染的主要原因是中国广泛使用煤进行发电和家庭供暖以及汽车数量的增长。
――《全球环境展望年鉴2006》
2004年全国由于大气污染共造成近35.8万人死亡,约64万呼吸和循环系统病人住院,约25.6万新发慢性支气管炎病人,造成的经济损失高达1527.4亿元。
――《中国绿色国民经济核算研究报告2004》
在以各项经济指标为主导的考核办法和用人导向的指引下,说什么变“高投入、高消耗、高排放、低效益”为“低投入、低消耗、低排放、高效益”的道理和要求,都是“对牛弹琴”!
――某地方干部
拿污染与吃饭相比,我们更关注吃饭。
――西部贫困地区群众
根据市委组织部、市人事局《关于做好二五年度机关事业单位考核工作的通知》(吴人发[]号)精神,我局从月日到月日,利用一个月的时间对全局人员进行了考核,现将考核情况汇报如下:
一、基本情况:这次考核是统计局成立以来较为系统、全面、正规的一次考核,从考核准备、组织实施、成绩统计到等次评定等各个环节都做到了周密准备、公平施考、严肃统计、公正评价,既营造出了一个良好的考核氛围,又考出了每个人的真实成绩,圆满完成了年度考核工作。我局现有人员人,其中:副处级以上名、科级名、科员名、干部名、工勤人员名,共有人参加了年度考核工作。
通过考核共评出优秀公务员三名:王智成、马若飞、刘文惠。马克林等名同志(见附表)荣获全国第一次经济普查先进个人称号,属省、部级表彰奖励人员,不占本单位优秀世界秘书网版权所有,人数比例,直接上报为优秀公务员。其他同志均评定为称职(合格)。
二、主要做法:为了准确评价我局公务员的德才表现和工作实绩,切实加强执法队伍的管理,提高所属人员的执法素质,局党组对这次考核工作十分重视。一是领导挂帅,突出考核工作的严肃性。局党组就年度考核工作召开了专题会议,在认真学习市委组织部、市人事局《关于做好二五年度机关事业单位考核工作的通知》(吴人发[]号)精神的基础上,研究部署了我局年度考核工作。局党组书记、局长刘向荣同志就如何公平、公正、严肃、真实地搞好年度考核工作,作了具体的安排部署,这次会议为我局年度考核工作的顺利进行奠定了基础;二是成立了考核领导小组。局长刘向荣任领导小组组长,副局长马克林、局长助理王智成、办公室主任马若飞为成员,并下设考核办公室,工作人员:马若飞、张馨、王宁华。统一组织协调局年度考核工作。制定了《吴忠市统计局年度考核和实施奖惩工作的安排意见》。三是组织学习,提高考核人员的施考能力。月日组织全局干部职工进一步学习、理解市委组织部、市人事局《关于做好二五年度机关事业单位考核工作的通知》(吴人发[]号)中有关指示精神和规定要求;对民主测评表的填写规定进行了统一。进一步明确了考核工作的方法、步骤、组织程序、报表填写等具体细节问题,提高考核组人员的组考能力。四、个人总结。每一名干部职工都要根据本职位的职责任务要求和年初局下达的目标任务撰写述职报告。述职报告内容主要包括:学习政治理论知识和相关业务知识,理论联系实际,改造思想和指导工作的情况;廉洁自律,依法行政,秉公办事,调查研究,改进工作世界秘书网版权所有,作风情况;遵守纪律,坚守岗位,服从大局情况;团结协作,勤奋敬业,完成年度工作目标任务和上级领导交办任务情况。要求述职报告要突出本职工作,详略得当,简明扼要,既要讲成绩,也要讲不足,措施要写实,字数控制在字左右。局各科室的总结报告交局办公室。五、民主测评、述职。局长、副局长、局长助理、局各科室负责同志以及机关全体干部职工在局机关干部职工大会上述职,述职完成后,对上述人员进行测评。六、确定考核等次。要以平时考核和半年考核情况为基础,按照干部管理权限确定,确定优秀、称职(合格)、基本称职(基本合格)、不称职(不合格)等次人员。优秀等次人员按照市人事局规定的程序和比例产生。要按照民主推荐、集体研究确定的程序产生初步人选报局党组研究审定。对确定为优秀等次的工作人员,要进行公示,接受群众监督,公示时间为一周。七、优秀等次人员的比例。优秀等次人员的比例为参加考核人员的%以内确定。年受到省、部级表彰奖励的人员,不占本单位优秀人数比例,可直接按照规定上报。八、表彰和奖励。局党组将召开年度工作总结表彰大会,对确定为优秀等次和奖励的工作人员进行表彰奖励,颁发证书和奖品。
整个考核工作,由于领导重视、机构健全,措施得力,顺利完成了这次考核工作任务。