機(jī)電工程-DCS數(shù)據(jù)采集推進(jìn)

郭建波

摘要：目前，隨著DCS技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，使其在工控領(lǐng)域上的應(yīng)用更加成熟，尤其在我們制造行業(yè)的應(yīng)用是必不可少的。它不僅可以提高數(shù)據(jù)精確率，第一時(shí)間能夠發(fā)現(xiàn)異常，提前做出應(yīng)對(duì)措施，減少工藝波動(dòng)，造成的異常影響，還能夠?yàn)楣に嚪治鎏峁?shù)據(jù)，提高員工的工作效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)電工程;DCS數(shù)據(jù)采集

1現(xiàn)狀

1）目前四個(gè)PVC手套生產(chǎn)車間，料槽溫度、烤箱溫度顯示使用數(shù)顯儀，誤差在5%，且各車間的數(shù)顯儀通道都有損壞，不能正常顯示，工藝指標(biāo)不能準(zhǔn)確記錄。

2）車間內(nèi)工藝參數(shù)收集基本靠人員記錄，工作強(qiáng)度大，因?yàn)槠渌ぷ鞯牡⒄`，經(jīng)常出現(xiàn)遲記、不記的情況，造成后期的數(shù)據(jù)分析與異常原因查詢沒有數(shù)據(jù)支撐。

3）配料車間及運(yùn)行車間，變頻器轉(zhuǎn)速顯示、電機(jī)及風(fēng)機(jī)開停狀態(tài)，電流大小，需要員工多次到現(xiàn)場查看，波動(dòng)異常，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

目前五車間烤箱溫度，運(yùn)行車間五六廠風(fēng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)，尾氣吸收項(xiàng)目，鍋爐車間DCS控制顯示，目前已全部實(shí)現(xiàn)DCS顯示及控制，需要員工多次到現(xiàn)場查看，波動(dòng)異常，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn);因?yàn)楣ぷ鲝?qiáng)度大，其他工作的耽誤，經(jīng)常出現(xiàn)遲記、不記的情況;DCS系統(tǒng)報(bào)警無人關(guān)注;現(xiàn)場重要運(yùn)行數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)趨勢(shì)和報(bào)警需要及時(shí)統(tǒng)計(jì);重要數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽功能。

基于以上現(xiàn)場原因，根據(jù)智能工廠的規(guī)劃，智能車間建設(shè)的需要，把DCS系統(tǒng)的部分?jǐn)?shù)據(jù)上傳手機(jī)移動(dòng)終端可以有效解決以上問題。

手機(jī)移動(dòng)終端的功能：

1）通過手機(jī)微信客戶端綁定管理賬號(hào)，根據(jù)賬號(hào)使用人員的權(quán)限不同，以開放相應(yīng)的監(jiān)控點(diǎn)位。

2）通過手機(jī)微信客戶端來查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，廠區(qū)異常數(shù)據(jù)報(bào)警也可以主動(dòng)推送至微信客戶端。

3）數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在云端，并可生成報(bào)表，以供廠家來進(jìn)行數(shù)據(jù)整合和管理。

4）歷史數(shù)據(jù)曲線查看。

5）擴(kuò)展功能強(qiáng)：在平臺(tái)之上，集成了數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)的所有管理和調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用，基于過程信息集成平臺(tái)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，使信息系統(tǒng)功能配置更加靈活，可以方便地配置所需要的功能和特性;此外，提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展能力，能最大限度地滿足以用戶為中心的信息管理要求。

2實(shí)施

經(jīng)現(xiàn)場對(duì)接，在五分廠液面間、二樓參觀通道、運(yùn)行車間五廠配電室增加3個(gè)操作站，即可將溫度和變頻運(yùn)作信號(hào)統(tǒng)一引入中控室，集中顯示監(jiān)控，引入方式可用DCS集散式控制系統(tǒng)。DCS靈活性強(qiáng)，支持帶電熱拔插，支持在線下載新增加的控制邏輯程序，支持在線添加IO模板，DCS通過局域星型環(huán)網(wǎng)可以現(xiàn)實(shí)多個(gè)控制站共享數(shù)據(jù)，而且擴(kuò)展工程更方便。

DCS實(shí)施：可用485通訊部分變頻器運(yùn)行類數(shù)據(jù)，再用數(shù)字量DI模塊采集變頻器運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)。此項(xiàng)方式相比傳統(tǒng)引模擬量數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)：①不用每個(gè)變頻器都接電纜，節(jié)省了相當(dāng)大的電纜費(fèi)用;②線纜少了，鋪設(shè)工作更輕松，整體更簡潔大方;③接線點(diǎn)的減少，相應(yīng)地故障點(diǎn)也會(huì)減少，維護(hù)排查更簡便。DCS可設(shè)置多種報(bào)警模式，監(jiān)控人員可根據(jù)報(bào)警提示信息，及時(shí)告知巡檢人員前往現(xiàn)場檢修。

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集軟件、網(wǎng)關(guān)、云端軟件三部分組成，系統(tǒng)可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從被采集端安全的上送至云平臺(tái)。

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示，網(wǎng)關(guān)模塊的LAN口連接操作站，操作站上安裝有數(shù)據(jù)采集軟件，可將采集的數(shù)據(jù)通過無線4G網(wǎng)絡(luò)上送至云服務(wù)器。若云服務(wù)器不支持無線通信，也可將網(wǎng)關(guān)模塊的WAN口連接云服務(wù)器后，通過有線網(wǎng)絡(luò)通信并上送數(shù)據(jù)。

網(wǎng)關(guān)模塊可對(duì)所有通信數(shù)據(jù)報(bào)文做深度檢測，隔離非法惡意數(shù)據(jù)，同時(shí)數(shù)據(jù)在公網(wǎng)上通過TLS加密，防止數(shù)據(jù)被盜取。

3項(xiàng)目收益

3.1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)本地化，存儲(chǔ)時(shí)間長，安全性高

采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地服務(wù)器中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間根據(jù)企業(yè)管理要求而定，生產(chǎn)核心數(shù)據(jù)（工藝）掌握在自己手中，避免競爭對(duì)手惡意盜取并利用（云端化部署存在這種風(fēng)險(xiǎn)），非核心數(shù)據(jù)可以使用云端化部署。

3.2滿足定制化需求

1）展示端形式可根據(jù)客戶要求定制，比較靈活。

2）支持電腦、手機(jī)、平板等多種客戶端展示。

3）異常報(bào)警自動(dòng)推送，并告知具體點(diǎn)位，支持微信、短信、郵箱、釘釘?shù)榷喾N形式。

4）無賬號(hào)數(shù)量限制，客戶根據(jù)自身需求設(shè)定賬號(hào)數(shù)量及權(quán)限。

5）實(shí)施過程中對(duì)生產(chǎn)無影響。

3.3一次性投資

本地化部署為一次性投資，無年費(fèi)。

3.4滿足與其它軟件系統(tǒng)對(duì)接，功能擴(kuò)展性強(qiáng)

滿足與ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)等信息化系統(tǒng)對(duì)接，后期功能擴(kuò)展可直接對(duì)接相關(guān)系統(tǒng)無需二次投入。

參考文獻(xiàn)：

[1]牟占文，孫春江，張琳.機(jī)械工程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式[J]科技創(chuàng)業(yè)家，2012-12-16.