自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

崔賀

[中圖分類號] TP274.2

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]2095-6487 （2021） 02-0046-02

Design and Application of Data Acquisition System for Automation Equipment

Cui He

[ Abstract]

Nowadays， with me development of computer science and technology and the popularization of Internet science and technology， thedata acquisition system of automatic equipment has replaced the traditional manual data acquisition method. This automatic equipment data acquisitionsystem can avoid data delay， error and loss The problem is caused by manual information input， thereby improving production ethciency and managementlevel. Therefore， the step method of automatic equipment data acquisition system in various industries is particularly important. On the basis of studyingthe shortcomings of traditional manual data collection and the advantages of equipment automatic data collection， the development and application steps ofequipment automatic data collection system are discussed， in order to provide some microscopic enlightenment for future research on the development andapplication of automatic equipment data collection system

[ Keywords] automation equipment; data acquisition; system design; application

1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的缺點(diǎn)

1.1 不完整的數(shù)據(jù)記錄

在數(shù)據(jù)記錄完整性方而不高，記錄的數(shù)據(jù)量不大，另外很多數(shù)據(jù)不能同時采集，沒有很強(qiáng)的及時性。相反，數(shù)據(jù)是由自動設(shè)備收集的。自動設(shè)備可以同時采集大量的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行，通過計(jì)算機(jī)可以計(jì)算一些人類無法計(jì)算的數(shù)據(jù)，也可以使數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。

1.2 實(shí)時數(shù)據(jù)采集不高

實(shí)時數(shù)據(jù)采集不強(qiáng)，一些生產(chǎn)條件，如濃度、壓力、溫度等，會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，如果出現(xiàn)異常，需要立即響應(yīng)，如果生產(chǎn)線停止.或進(jìn)行了相應(yīng)的操作，如果數(shù)據(jù)是人工記錄的，那么數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)可能失效或數(shù)據(jù)不符合生產(chǎn)要求等，在數(shù)據(jù)采集過程中，自動化設(shè)備可以實(shí)時監(jiān)控一些相關(guān)數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)再次發(fā)生變化，則可以在瞬間切斷生產(chǎn)線或采取相應(yīng)措施避免較大誤差，保證實(shí)踐與理論的統(tǒng)一，從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 宏觀調(diào)控乏力

目前，一些企業(yè)的生產(chǎn)部門對生產(chǎn)情況了如指掌，主要通過日報的方式進(jìn)行匯報。速度慢，數(shù)據(jù)量不夠人，無法了解全廠的生產(chǎn)情況，無法及時調(diào)整，無法保證全廠的生產(chǎn)狀態(tài)處于最佳狀態(tài)，無法保證領(lǐng)導(dǎo)能夠了解相關(guān)數(shù)據(jù)做出合理決策，影響了生產(chǎn)對企業(yè)的日常發(fā)展，甚至對企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都會產(chǎn)生重大影響，使社會經(jīng)濟(jì)不能健康有序地發(fā)展。如果自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠用于實(shí)時采集大量的數(shù)據(jù)，管理層就能準(zhǔn)確了解企業(yè)的日常生產(chǎn)情況，確保企業(yè)效益的最人化。

1.4 生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總與分析的薄弱

由于在輸入過程中人工數(shù)據(jù)無法與管理系統(tǒng)進(jìn)一步集成，導(dǎo)致信息反饋不及時，對管理層決策變更影響很大，給整個企業(yè)的發(fā)展帶來一定的問題通過電子行業(yè)的自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以節(jié)省大量的大力物力，具有精度高、實(shí)施性強(qiáng)的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)可以及時采集和上傳，使上級部門進(jìn)一步提高辦公效率，有一個非常明顯的優(yōu)勢。

2 自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)據(jù)采集速度快。目前的自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要依靠人數(shù)據(jù)技術(shù)和信息技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，將采集到的數(shù)據(jù)存儲在企業(yè)數(shù)據(jù)中心，通過科學(xué)的統(tǒng)計(jì)和分析，對數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和細(xì)化，以保證數(shù)據(jù)的價值有效利用數(shù)據(jù)。這一系列的數(shù)據(jù)采集和處理工作時間更短，效率更高，可以有效提高數(shù)據(jù)采集的速度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時性。在當(dāng)前企業(yè)間的市場化競爭中，自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集速度在一定程度上決定了企業(yè)的競爭力。在企業(yè)的日常運(yùn)營過程中，許多部門也需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠滿足部門良好運(yùn)行的需要。數(shù)據(jù)采集精度高。自動設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)雖然數(shù)據(jù)采集速度較快，但系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度并未降低。該系統(tǒng)可以利用信息技術(shù)手段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用編程技術(shù)操作人工智能輔助計(jì)算工具，科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的手工計(jì)算相比，可以保證數(shù)據(jù)的完整性，減少數(shù)據(jù)誤差，從根本上保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。數(shù)據(jù)收集的范圍很廣，自動化設(shè)備可以應(yīng)用于企業(yè)的許多部門，這就而臨著獲取國家乃至1廿界的數(shù)據(jù)。自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以利用科學(xué)的數(shù)據(jù)技術(shù)，科學(xué)地統(tǒng)計(jì)和完善數(shù)據(jù)，提高企業(yè)宏觀調(diào)控的科學(xué)性，確保相關(guān)管理部門能夠及時掌握企業(yè)各部門、工廠、市場的具體信息和生產(chǎn)情況，為企業(yè)的決策和調(diào)整提供有效的參考和指導(dǎo)，推動企業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步。

3.自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)

設(shè)備數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)是企業(yè)生產(chǎn)中的重要系統(tǒng)，也是電子工業(yè)中的重要系統(tǒng)之一，它既有電子行業(yè)的一些共性優(yōu)勢，又有自身的特點(diǎn)。

3.1 自動化程度高

高度自動化的設(shè)備采集系統(tǒng)能夠自動規(guī)劃任務(wù)，根據(jù)數(shù)據(jù)信息自動調(diào)整最高效的生產(chǎn)計(jì)劃，并能實(shí)時監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)故障信息時間、記錄和處理，實(shí)現(xiàn)高度自動化。3.2工作效率高

高效的系統(tǒng)能更快、更高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，人人減少了人工的工作量和人為錯誤，系統(tǒng)的各個組成部分可以協(xié)同工作，當(dāng)出現(xiàn)一些突發(fā)問題時可以自動采取應(yīng)急措施，提高效率，減少人量不必要的損失。

3.3 更好的開放性

而對不同企業(yè)的不同要求，系統(tǒng)可以安裝不同的軟件來實(shí)現(xiàn)不同的功能。允許其他系統(tǒng)加入并從現(xiàn)有系統(tǒng)中添加或刪除功能，以最大限度地提高效益。在系統(tǒng)的使用過程中，可以對軟件進(jìn)行重新升級，以滿足新的功能需求，保證生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變后系統(tǒng)的可持續(xù)使用。

4 自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)過程

4.1 了解行業(yè)發(fā)展動態(tài)

企業(yè)經(jīng)營產(chǎn)品、企業(yè)管理需求、生產(chǎn)經(jīng)營對數(shù)據(jù)采集的要求不同，這就需要根據(jù)企業(yè)的具體使用情況，開發(fā)和應(yīng)用自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。①系統(tǒng)功能的選擇需要結(jié)合具體的應(yīng)用需求，以保證企業(yè)的需求為基礎(chǔ)，優(yōu)化功能配置，提高系統(tǒng)的效率。②根據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)和要求，開發(fā)具有行業(yè)特色的設(shè)備數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)，既要滿足現(xiàn)階段行業(yè)的要求，又要立足行業(yè)未來發(fā)展的需要。⑧根據(jù)行業(yè)的具體特點(diǎn)選擇數(shù)據(jù)采集的類型，簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，有效提高自動化設(shè)備的效率。

4.2 硬件設(shè)施的建立

硬件設(shè)施是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)，包括檢測設(shè)備、傳輸設(shè)備、處理單元等，需要根據(jù)具體的數(shù)據(jù)采集類型和企業(yè)運(yùn)行要求，建立相應(yīng)的硬件系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需要，可以采用“一對一”的體系結(jié)構(gòu)，即一臺采集設(shè)備對應(yīng)一臺設(shè)備主機(jī)，以便及時記錄相關(guān)操作人員的具體信息，提高信息管理的效率。

4.3 軟件系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

軟件系統(tǒng)是自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的重要支撐。根據(jù)企業(yè)的不同需求，開發(fā)具有特色功能的軟件系統(tǒng)，提高企業(yè)數(shù)據(jù)采集和管理的能力。在開發(fā)和應(yīng)用過程中，必須根據(jù)自動化設(shè)備的要求開發(fā)應(yīng)用軟件，這樣既可以提高軟件的運(yùn)行效率，又可以提高信息的安全性。

4.4 全系統(tǒng)控制與測試

針對不同行業(yè)的特點(diǎn)，采用符合企業(yè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的控制與測試系統(tǒng)，在完成相關(guān)數(shù)據(jù)測量采集后，可通過操作界而自動錄入數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時地計(jì)算和分析，將最終數(shù)據(jù)結(jié)果通過傳輸通道導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫。這樣有利于數(shù)據(jù)的自動采集，并對運(yùn)行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時地檢測和分析，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性.

5 自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用步驟

目前，在許多行業(yè)中，自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了廣泛地應(yīng)用。但是，不同的目的需要不同的設(shè)置。因此，設(shè)備數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用是一個重要的課題，對于不同行業(yè)、不同企業(yè)在開發(fā)和使用該系統(tǒng)時一般可以依據(jù)以下步驟進(jìn)行。

5.1 行業(yè)特征分析不同

行業(yè)使用自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的目的不同。不同的目的需要不同的設(shè)置。不同行業(yè)對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所需的功能不同，其計(jì)算機(jī)組裝方法、一些軟件編程和計(jì)算方法也不同，因此，使用自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需要深入分析行業(yè)的特點(diǎn)，然后根據(jù)所需的功能來確定數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)揮最人的作用。

5.2 硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

企業(yè)使用自動化設(shè)備對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件要求，要求企業(yè)有一個檢測裝置，然后有一個數(shù)據(jù)采集主機(jī)來采集數(shù)據(jù)，這樣可以同時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和記錄，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動化，還可以完成各種數(shù)據(jù)的記錄和匯總。另外，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際需要增減相應(yīng)的硬件。

5.3 軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

由于企業(yè)使用的不同，還需要對自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件程序進(jìn)行不同的編寫，然后實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)和實(shí)際需要，確保數(shù)據(jù)庫中使用的控制程序和通信協(xié)議與系統(tǒng)測試設(shè)備相匹配。此外，應(yīng)重新開發(fā)和升級企業(yè)軟件和應(yīng)用程序，以滿足未來的發(fā)展需要。

5.4 控制與檢測

在不同的企業(yè)中，根據(jù)不同控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)采集主機(jī)上相應(yīng)的電子程序界面按下“數(shù)據(jù)采集”按鈕，測量完相關(guān)的事務(wù)特性后，填寫所需的測試數(shù)據(jù)自動生成一個結(jié)論。經(jīng)確認(rèn)后，這些檢測結(jié)果等數(shù)據(jù)將逐一錄入數(shù)據(jù)庫。這樣極有利于數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)和采集，可以保證對數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的檢測、分析和處理。

6 結(jié)束語

自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用要求企業(yè)根據(jù)實(shí)際開發(fā)需求和相應(yīng)的市場情況，確定硬件系統(tǒng)的建設(shè)方案，完善軟硬件系統(tǒng)的開發(fā)，并對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制和測試，不斷完善自動化設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能，切實(shí)提高企業(yè)數(shù)據(jù)采集能力和信息化管理水平，確保企業(yè)能夠及時分析和處理生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)，使企業(yè)在市場競爭上占有一席之地。從整個自動化行業(yè)來看，自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)處于自動化與信息化的交叉點(diǎn)，作為自動化的頂層和信息化的底層，未來能夠不斷推動我國工業(yè)的發(fā)展。

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