一、前言

    隨著(zhù)計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和數據庫技術(shù)的發(fā)展，在企業(yè)激烈競爭的條件下，要實(shí)現企業(yè)利益、員工利益和社會(huì )利益最大化，那么改造或拋棄傳統的控制系統模式、設計新的高速高效和穩定的控制系統結構已成為必然趨勢，或在原有系統中增加新的控制功能、新的控制方式及其它信息化渠道也已成當務(wù)之急。一言以蔽之，企業(yè)自動(dòng)化及信息化建設是緊迫的,同時(shí)也是發(fā)展的必然趨勢。

　　縱觀(guān)計算機技術(shù)的發(fā)展歷程，從20世紀50年代至今，從以計算機技術(shù)為基礎的各種企業(yè)信息技術(shù)應用系統到今天的企業(yè)技術(shù)信息系統、制造自動(dòng)化系統、計算機控制系統、生產(chǎn)數據采集系統、計算機監測及控制系統、管理信息系統、質(zhì)量信息系統、管理信息化系統，企業(yè)資源計劃以及利用內、外聯(lián)網(wǎng)的客戶(hù)關(guān)系管理（CRM）、供應鏈管理（SCM）等等。從這個(gè)發(fā)展趨勢來(lái)看，也就決定了企業(yè)自動(dòng)化和信息化系統建設的必然性。生產(chǎn)數據采集系統是實(shí)現企業(yè)自動(dòng)化和信息化建設的一部分，是建設中的關(guān)鍵。

    二、系統描述及結構

　　生產(chǎn)數據采集系統，主要獲取工業(yè)現場(chǎng)各生產(chǎn)設備的數據并存儲，繪制分析曲線(xiàn)和制作生產(chǎn)報表。數據采集系統是綜合了設備接口技術(shù)、數據傳輸技術(shù)、數據處理技術(shù)、數據庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)和信息管理技術(shù)等的成果，是數據采集系統建立的堅實(shí)的理論基礎。

　　系統的組成主要包括：上位機系統、下位機系統和系統通訊網(wǎng)絡(luò )，下面分別做詳細介紹。

　　上位機系統：上位機主機采用工業(yè)PC機，根據需要可以配備打印機和大屏幕監視器，數據庫服務(wù)器及WEB服務(wù)器，根據系統需要還可以配置專(zhuān)門(mén)的采集站、操作員站、管理員站即將采集、操作和管理分離開(kāi)來(lái)。上位機系統軟件安裝的主要是監控軟件，它的主要功能是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現上位機與下位機間的數據傳輸，以及將下位機實(shí)時(shí)采集的數據進(jìn)行各種處理，包括存入數據庫、進(jìn)行流圖顯示、歷史趨勢圖和棒形圖還有數據表的顯示及各種要求的報表打印輸出，用戶(hù)還可以查看實(shí)時(shí)數據、查詢(xún)歷史數據、下發(fā)控制操作命令、查看及查詢(xún)報警信息。通常上位機系統中含有系統管理員站、操作員站和工程師站等多種方式，某些要求比較高的系統常采用雙網(wǎng)絡(luò )系統、冗余系統和雙機備用系統。

　　下位機系統：下位機指遠方終端RT U和現場(chǎng)測控智能裝置，也可以是專(zhuān)用的RTU、智能儀表和智能控制器以及PLC系統等統稱(chēng)下位控制單元。系統建設形成了不少模式，如PC+PLC模式，PC+單片機模式，全部進(jìn)口的PC+RTU模式及混合模式等。下位機系統也包含了先進(jìn)而復雜的通訊技術(shù)、數據處理技術(shù)，同時(shí)包含了多種不同的性能指標和標準。

    系統通訊網(wǎng)絡(luò )主要有無(wú)線(xiàn)通訊、有線(xiàn)通訊、載波通訊和光纖通訊。

    無(wú)線(xiàn)通訊：如微波、擴頻通訊、衛星通訊、銥星通訊、超短波通訊、短波通訊、GSM、CDMA、雙向無(wú)線(xiàn)尋呼等。

    有線(xiàn)通訊：如公共數據網(wǎng)的PSDNISDN和BISDN，和采用雙絞線(xiàn)作為介質(zhì)的自建有線(xiàn)網(wǎng)。

    光纖通訊：光纖通信以其高帶寬，高抗干擾性在信息通訊中得到廣泛應用。在數據采集系統中也已具備了應用條件。

    多數系統可采用如下結構設計：

             

    三、系統功能及特點(diǎn)

　　本系統結構簡(jiǎn)單，是以上系統結構的一部分，主要功能有：工業(yè)現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據采集，數據歷史保存，實(shí)時(shí)數據顯示、歷史數據查詢(xún)、報表查詢(xún)、報警信息查詢(xún)、報警處理、故障排除、曲線(xiàn)和棒圖繪制。與企業(yè)EMS系統連接。

　　系統上位機采用研華工控機和力控組態(tài)軟件，軟件主要功能詳細描述如下：

　　1.可視化易操作的用戶(hù)界面以及美觀(guān)的圖形化系統設計，易操作、易管理的HMI界面，主要完成數據瀏覽和其他運行畫(huà)面的切換。

                       

                 

　　3.實(shí)時(shí)和歷史趨勢曲線(xiàn)顯示

　　可以很形象地反映當前時(shí)間段中各變量的變化趨勢，及同畫(huà)面下不同變量的趨勢比較。

            

　  4.系統數據棒圖描述

　　更好地更形象地描述實(shí)時(shí)數據的大小，同類(lèi)數據之間可以進(jìn)行比較，以及判斷當前數據是否越限。

            

    5.系統數據報表處理、查詢(xún)

    可以歸類(lèi)地將同類(lèi)型或有某種關(guān)系的變量形成一張報表，可以很方便地瀏覽實(shí)時(shí)數據的變化和比較不同變量數據的大小，以及歷史數據的查詢(xún)。

                  

    6.數據庫定時(shí)、定量存儲

    根據需要和企業(yè)或行業(yè)標準實(shí)現對數據的分析、處理及存儲，方便以后查詢(xún)，為以后查詢(xún)分析提供依據。

    7．與企業(yè)MIS系統的鏈接

    力控提供了很多與外部應用程序的控件和接口，其中有數據庫接口、運行畫(huà)面接口和外部關(guān)系型數據庫接口。系統提供豐富的與關(guān)系型數據庫通訊的函數和多種組件，例如ODBC GATE、歷史轉儲和事件記錄等。

    系統下位機是正運行的采集系統，通過(guò)DDE和OPC方式與上位機的通訊，力控完全支持DDE和OPC的客戶(hù)端和服務(wù)器端，本系統均采用客戶(hù)端的方式，力控中不需要另外安裝其他的組件和驅動(dòng)程序，只要安裝了通用版本，開(kāi)發(fā)環(huán)境中就已經(jīng)安裝上了DDE和OPC驅動(dòng)，和下位機很容易地建立數據通訊，效果非常好。

    四、總結

    力控軟件是從實(shí)踐中來(lái)，服務(wù)于實(shí)踐的工業(yè)自動(dòng)化軟件，軟件功能強大，通訊能力強，穩定性好，公開(kāi)的外部接口多，圖形豐富和功能組件多。

    基于PC機的數據采集系統已被人們熟悉和接受，并已大量應用于工業(yè)現場(chǎng)。DDE和OPC技術(shù)大大方便了軟硬件間的通訊。本系統正是利用了這一點(diǎn)，使系統快速地運轉起來(lái)，使企業(yè)快速地跨入自動(dòng)化時(shí)代。