[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710021186.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106843125A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段春梅;田鈞;黃雄波;劉武萍;馮欣悅;凌雄娟;李江萍;王雪松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G05B19/05
• 分類號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 佛山東平知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44307
• 代理人: 詹仲國(guó),龍孟華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車間數(shù)據(jù)采集、管控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

一、缺乏整體規(guī)劃。企業(yè)在建設(shè)各自動(dòng)化采集和控制系統(tǒng)時(shí)，對(duì)整個(gè)車間的信息化缺乏整體規(guī)劃，這主要反映在這些方面：1)設(shè)計(jì)部署系統(tǒng)時(shí)，沒(méi)有對(duì)其信息接口進(jìn)行清晰的定義，導(dǎo)致部分重要信息缺失，或者無(wú)法建立起暢通的信息傳遞的渠道。2)缺乏規(guī)范統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換規(guī)則。眾多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口雜亂無(wú)序，為后續(xù)集成制造了巨大的困擾，同時(shí)也增加了維護(hù)的工作量。3)各系統(tǒng)的功能無(wú)序擴(kuò)張，導(dǎo)致彼此重疊。一方面做了大量重復(fù)工作，浪費(fèi)了人力物力；另一方面系統(tǒng)界限模糊，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)繁瑣冗雜。4)硬件建設(shè)重復(fù)浪費(fèi)。各系統(tǒng)自成體系，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和后期加工、以及終端配置上均只從本系統(tǒng)的應(yīng)用需求出發(fā)，導(dǎo)致了設(shè)備利用率低下。在硬件設(shè)施上做了相當(dāng)程度的重復(fù)建設(shè)，既增加了廠方的投資成本，又為后續(xù)硬件維護(hù)增加了工作量和難度。

二、安全防護(hù)機(jī)制脆弱。目前普遍存在的問(wèn)題是，在數(shù)采終端與原設(shè)備之間、數(shù)采系統(tǒng)與管理系統(tǒng)之間，缺少可靠、有效的安全防護(hù)機(jī)制和手段。甚至相當(dāng)多的企業(yè)將數(shù)采網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)辦公管理網(wǎng)絡(luò)合二為一，沒(méi)有進(jìn)行任何程度的隔離，這導(dǎo)致了數(shù)采網(wǎng)絡(luò)和工控終端上病毒肆虐，設(shè)備頻繁崩潰、重啟，嚴(yán)重影響到了生產(chǎn)車間的正常生產(chǎn)。特別是設(shè)備原配的工控終端，在這樣惡劣危險(xiǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，相當(dāng)于是完全裸露在病毒和惡意攻擊的面前。這些工控終端價(jià)值昂貴、備件稀缺，它們一旦遭受攻擊出現(xiàn)故障，將直接導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法啟用，給企業(yè)造成的損失將無(wú)法衡量。

三、集成效率不高。信息的集成是多向的，既有由下而上的信息收集，也有從上至下的信息分解，更有橫向的信息貫穿。傳統(tǒng)意義上的數(shù)采把其主要的功能集中于對(duì)主要底層自動(dòng)化設(shè)備的信息采集業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，其信息流向在多數(shù)情況下只實(shí)現(xiàn)了自下而上，導(dǎo)致信息脫節(jié)。企業(yè)部署這些系統(tǒng)后，往往只能做到“監(jiān)”，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)“控”；更談不上多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，只能是各自為政。

四、系統(tǒng)后期維護(hù)困難。傳統(tǒng)的數(shù)采系統(tǒng)在系統(tǒng)框架和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，沒(méi)有遵循模塊化設(shè)計(jì)的原則，缺乏針對(duì)不同型號(hào)設(shè)備的自適應(yīng)參數(shù)設(shè)置功能。由于一個(gè)企業(yè)的車間內(nèi)，往往存在多種型號(hào)和規(guī)格的多臺(tái)設(shè)備，所導(dǎo)致的后果中最直接的表現(xiàn)就是：整個(gè)系統(tǒng)中存在相當(dāng)復(fù)雜和數(shù)量龐大的客戶機(jī)版本，每臺(tái)設(shè)備的采集程序均需要單獨(dú)維護(hù)和手動(dòng)設(shè)置，車間維護(hù)人員苦不堪言。同時(shí)，在整個(gè)系統(tǒng)中缺乏對(duì)客戶端程序的不斷線遠(yuǎn)程升級(jí)功能，維護(hù)人員必須采用移動(dòng)物理存儲(chǔ)介質(zhì)，將手動(dòng)設(shè)置好的客戶端程序，逐臺(tái)進(jìn)行更換；而且在更換時(shí)，必須退出系統(tǒng)重新啟動(dòng)，這就意味著正常的生產(chǎn)和數(shù)據(jù)采集活動(dòng)必須暫時(shí)中止。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集安全全面、車間管理調(diào)度方便的生產(chǎn)線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種生產(chǎn)線數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，包括：數(shù)采站、PLC控制器、監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)采網(wǎng)絡(luò)、交換機(jī)、以太局域網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、IFIX集控服務(wù)器和集控終端，所述數(shù)采站、PLC控制器、監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)光纖與數(shù)采網(wǎng)絡(luò)連接，所述數(shù)采網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交換機(jī)與以太局域網(wǎng)連接，所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、IFIX集控服務(wù)器和集控終端直接與以太局域網(wǎng)連接。

作為改進(jìn)地，所述數(shù)采網(wǎng)絡(luò)由若干個(gè)光纖交換機(jī)組成，各光纖交換機(jī)之間通過(guò)光纖串聯(lián)。

作為改進(jìn)地，所述數(shù)采站為15"TFT彩色觸摸屏，型號(hào)為西門子的SIMATIC Panel IL70，在數(shù)采站上安裝一塊ARCNET網(wǎng)卡PCI20，該網(wǎng)卡通過(guò)RG62同軸電纜與生產(chǎn)線設(shè)備GD-LAN網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；數(shù)采站同時(shí)通過(guò)以太網(wǎng)卡連接到光纖交換機(jī)上，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器間的數(shù)據(jù)雙向傳送。

作為改進(jìn)地，所述PLC控制器利用本身自帶的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口直接連接到光纖交換機(jī)上，由IFIX集控服務(wù)器實(shí)現(xiàn)PLC控制器現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控。

作為改進(jìn)地，所述IFIX集控服務(wù)器采取直接讀取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器文件的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度。

作為改進(jìn)地，所述監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)自帶的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口連接到光纖交換機(jī)上，由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)信息的實(shí)時(shí)采集功能。

作為改進(jìn)地，所述監(jiān)控系統(tǒng)用來(lái)采集生產(chǎn)線的物流信息，由數(shù)采站構(gòu)成的數(shù)采網(wǎng)和由監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成的現(xiàn)場(chǎng)物流系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)集成在同一網(wǎng)段上，數(shù)采站采集的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中構(gòu)成數(shù)采數(shù)據(jù)庫(kù)，監(jiān)控系統(tǒng)采集的信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中構(gòu)成物流數(shù)據(jù)庫(kù)，采用數(shù)據(jù)庫(kù)接口技術(shù)將所需的數(shù)據(jù)從物流數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入到數(shù)采數(shù)據(jù)庫(kù)中。