1. 引言
北京亞(ya) 控科技發展有限公司是國內(nei) 最早成立的專(zhuan) 業(ye) 自動化軟件廠商,也是目前國內(nei) 規模最大的專(zhuan) 業(ye) 自動化軟件廠商。從(cong) 誕生到現在,亞(ya) 控科技一直保持著較高的增長速度。市場業(ye) 績超過了國內(nei) 外的所有組態軟件廠商。亞(ya) 控科技擁有最多的中國用戶。亞(ya) 控科技的主要產(chan) 品包括組態王Kingview,工業(ye) 實時數據庫KingHistorian,軟邏輯KingACT等。
組態王是一個(ge) 具有豐(feng) 富功能的HMI/SCADA軟件。可廣泛用於(yu) 工業(ye) 自動化的過程控製和管理監控。組態王6係列產(chan) 品已經在多個(ge) 行業(ye) 有近3萬(wan) 多個(ge) 成功應用案例。隨著亞(ya) 控科技新產(chan) 品工業(ye) 數據庫KingHistorian的推出,亞(ya) 控科技的係列產(chan) 品在傳(chuan) 統解決(jue) 方案的基礎上,能夠提供更多基於(yu) 多層網絡架構,包括數據實時采集、數據實時存儲(chu) 、圖形界麵顯示、數據遠程監控等眾(zhong) 多功能的自動化係統項目方案。同時係統架構更為(wei) 清晰,性能更為(wei) 穩定,這為(wei) 更多類型的自動化係統應用提供了便利。
本文簡要說明了主要介紹了組態王Kingview和工業(ye) 實時數據庫KingHistorian產(chan) 品,然後重點對組態王和KingHistorian在空調設備遠程監控方麵的項目應用方案進行了詳細說明,包括項目需求,項目方案和項目實施情況介紹。最後對組態王Kingview和工業(ye) 實時數據庫KingHistorian提供遠程監控類型項目解決(jue) 方案進行了展望。
2. 組態王Kingview和工業(ye) 實時數據庫KingHistorian介紹
2.1 組態王Kingview
組態王6.52是一個(ge) 具有豐(feng) 富功能的HMI/SCADA軟件。可用於(yu) 工業(ye) 自動化的過程控製和管理監控。組態王6.52為(wei) 自動化係統工程師提供了集成、靈活、易用的開發環境和廣泛、豐(feng) 富的功能,能夠快速建立、測試和部署自動化應用,來連接、傳(chuan) 輸和記錄實時信息。使用戶可以實時查看和控製工業(ye) 生產(chan) 過程。
組態王6.52具有通用的開發環境和靈活的體(ti) 係結構,既可以安裝在單節點上應用,也能夠適用於(yu) 分布式的客戶機/服務器結構。還可以通過瀏覽器查看運行情況。
組態王6.52具有良好的開放性、可擴展性,支持多種標準,提供強大的與(yu) 各種自動化設備連接的能力。提供1500多種工業(ye) 自動化設備的驅動連接,支持世界知名工業(ye) 自動化設備廠商的絕大多數設備,如AB、西門子、施奈德、歐姆龍、三菱等。支持DDE、OPC等通訊規範。提供與(yu) 關(guan) 係數據庫連接的途徑和方法。
在組態王通用版的基礎上,亞(ya) 控科技還推出了各專(zhuan) 用版本,如應用於(yu) 電力行業(ye) 的組態王電力版,和工業(ye) 實時數據庫配套使用的組態王工業(ye) 庫版。
2.2 工業(ye) 實時數據庫KingHistorian
工業(ye) 實時數據庫KingHistorian是亞(ya) 控科技最新推出的產(chan) 品。工業(ye) 數據庫KingHistorian定位於(yu) 企業(ye) 一體(ti) 化方案中的數據中心和應用平台,能夠為(wei) 企業(ye) 的各級人員及時的提供所需要的信息。它不僅(jin) 是企業(ye) 管理信息係統(MIS,Management Information System)與(yu) 分布控製係統(DCS,Distributed Control System)之間的橋梁,而且是整個(ge) 生產(chan) 執行係統(MES,Manufacturing Execution System)的基石。
通過使用工業(ye) 實時數據庫KingHistorian,可以實現:
(1)高速在線存儲(chu) 長達數年的企業(ye) 生產(chan) 過程數據;
(2)組態畫麵與(yu) 數據采集功能分離;
(3)為(wei) 生產(chan) 過程優(you) 化提供數據;
(4)為(wei) 企業(ye) 擴展提供參考模型;
(5)為(wei) 事故追訴提供事實依據;
(6)為(wei) 企業(ye) MIS、ERP、MES集成提供平台。
3.設備遠程監控項目需求
本項目主要客戶為(wei) 某中央空調生產(chan) 廠商。
該廠商希望對已經售出的產(chan) 品進行質量追蹤,並且為(wei) 客戶的使用提供良好的服務。由於(yu) 空調的使用現場分布在全國各地,對空調的性能和現場使用情況的監控逐漸成為(wei) 該廠商需要解決(jue) 的難題。這樣,用戶提出需要提供一種空調使用現場的數據進行實時采集和監控方案。
該廠商提出在該公司總部建立一個(ge) 客戶服務係統,將分布在全國各地的客戶的空調運行和監控的信息實時傳(chuan) 送到中央控製室的數據庫。在中央控製室,就能夠監控到所有使用現場的空調運行狀況,利用這些信息數據,該廠商也能為(wei) 客戶提供一些增值服務。
主要的需求包括如下兩(liang) 方麵
3.1 現場數據采集功能需求
(1)能夠通過在現場運行的組態軟件,對現場設備數據進行采集;
(2)能夠通過圖形化界麵,顯示現場實時數據功能。通過趨勢圖等方式,顯示現場設備的運行趨勢;
(3)能夠通過組態軟件的報警功能,管理顯示曆史的所有報警記錄,包括報警內(nei) 容、報警時間、處理時間和警報的等級等;
(4)能夠提供功能強大的報表管理功能,提供日報、月報、季報、半年報和年報五種格式,提供方便的報表生成功能;
(5)能夠提供通過INTERNET方式發送現場數據到數據監控中心功能。
3.2 數據監控中心功能需求
廠商希望能夠通過數據監控中心,提供預防性遠程監控服務。包括:
(1)能夠通過網絡連接到機房數據服務器,查看各設備現場運行情況;
(2)能夠提供預防性報警管理,及早預防遠程設備故障發生,及時故障通知服務的功能;
(3)能夠提供完整設備運行數據記錄,並且能夠提供數據報表,以利於(yu) 資料建檔追蹤;
(4)能夠提供客戶端遠程數據訪問功能。通過客戶端工具,通過網絡監控遠程設備運行狀態,確保遠程設備運行正常。
4. 項目實施方案
通過對該廠商項目需求的分析,我們(men) 提供了能夠滿足該用戶需求,並且適用於(yu) 此類大數據量遠程采集、存儲(chu) 和訪問的應用項目的通用方案。
4.1 係統結構和軟件部署
4.1.1 係統結構
根據用戶需求,提出了該項目的三層結構方案。三層結構如下。
(1)設備采集層
設備采集層指完成設備數據采集功能的通訊層。
在設備運行的現場,現場工作站通過串口和設備連接,運行於(yu) 現場工作站上的組態王通過串行方式和設備進行通訊,采集設備的數據,並在組態王運行係統畫麵上進行實時數據的顯示。
(2)網絡通訊層
網絡通訊層指完成發送現場數據到監控中心的通訊層。
因為(wei) 組態王提供OPC接口,可供應用程序調用。運行於(yu) 現場工作站的數據采集轉發工具通過OPC接口,獲得組態王運行係統采集的設備實時數據,並通過以太網,以HTTP數據方式發送到中心監控室數據服務器上。
(3)中心管理層
中心管理層指完成監控中心數據存儲(chu) 和數據監視功能的管理層。
通過部署於(yu) 數據服務器上的ASP編寫(xie) 的web服務程序(基於(yu) IIS), 可以接收到現場數據采集轉發工具發送的數據。數據服務器執行web服務程序,將數據記錄插入到服務器中。
在監控中心的工作站上,運行組態王(工業(ye) 庫版)。組態王與(yu) 工業(ye) 庫進行通訊,能夠完成讀取工業(ye) 庫記錄的功能。同時提供數據的圖形顯示和趨勢顯示,提供數據報警的即時顯示和曆史顯示,並且提供報表生成的功能。 #p#分頁標題#e#
係統結構圖如圖1所示。

圖1 係統結構圖
4.1.2 軟件部署
係統所需軟件主要部署在現場工作站、監控中心服務器和監控中心工作站上。
(1)現場工作站
在現場工作站上,需要部署組態王和數據采集轉發工具。通過組態王和現場設備通訊,完成現場設備數據采集功能。現場端工具通過OPC接口讀取組態王中的實時數據,並且可以連接指定URL的web服務器,並將采集的數據發送到web服務器上。
(2)監控中心服務器
在監控中心的數據服務器上,部署工業(ye) 實時數據庫KingHistorian和ASP編寫(xie) 的web服務程序(基於(yu) IIS)。在接收到現場端工具發送的數據後,數據服務器執行web服務程序,將數據記錄插入到數據庫中。
(3)監控中心工作站
在監控中心的工作站上,部署組態王(工業(ye) 庫版)。組態王與(yu) 工業(ye) 庫進行通訊,能夠完成讀取工業(ye) 庫記錄的功能。同時提供數據的圖形顯示和趨勢顯示,提供數據報警的即時顯示和曆史顯示,並且提供報表生成的功能。
4.2 現場采集係統方案
現場采集係統是本係統的重要組成部分。現場采集係統主要完成現場數據的采集和現場實時工礦的監控,以及現場數據的遠程傳(chuan) 輸功能。
4.2.1 硬件組成
· 現場采集設備(PLC)
· 現場工作站
4.2.2 軟件組成
· 組態王Kingview通用版
· 數據采集轉發工具
4.2.3 功能說明
(2)現場工作站主要功能:
· 通訊功能:組態王通過串行方式和PLC進行通訊,對PLC數據進行采集;數據采集轉發工具通過OPC方式從(cong) 組態王中讀取數據,並通過HTTP方式,向監控中心實時發送現場采集數據的功能。
· 監控功能:通過友好的人機界麵和直觀的數據、圖形方式(數據顯示、數據趨勢圖),顯示工作站的設備工作狀態。在監控圖形上通過鼠標和鍵盤對係統參數進行修改,對設備進行監控;
· 報警功能:在設備發生故障時發出警報,顯示故障點和故障狀態,記錄故障信息;
· 安全操作:設立不同的安全操作等級,針對不同的操作者設置相應的加密等級,記錄操作員及其操作信息;
4.3 中心監控係統方案
中心監控係統是指在中心監控室,提供對各現場設備運行情況進行監控功能的係統。
4.3.1 硬件組成
· 中心監控係統工作站
· 中心監控係統數據服務器
4.3.2 軟件組成
· 工業(ye) 實時數據庫kingHistorian
· 組態王Kingview工業(ye) 庫版
4.3.3 功能說明
(1)中心監控服務器的主要功能有:
· 通訊功能:通過公網與(yu) 各現場連接,響應遠程數據傳(chuan) 輸請求;
· 存儲(chu) 功能:實時存儲(chu) 接收的現場數據到工業(ye) 實時數據庫中。
(2)中心監控係統工作站的主要功能有:
· 監控功能:連接數據服務器上的工業(ye) 庫,讀取工業(ye) 庫中的數據記錄。通過友好的人機界麵和直觀的數據、圖形方式,顯示整個(ge) 係統的設備工作狀態;
· 報警功能:在數據異常發出警報,顯示故障戰鬥、故障點和故障狀態,記錄故障信息;
· 安全操作:設立不同的安全操作等級,針對不同的操作者設置相應的加密等級,記錄操作員及其操作信息;
· 數據管理:記錄並顯示實時參數的變化曲線或趨勢圖,利用工業(ye) 庫曆史數據和實時數據製作各類報表(日報、月報、年報等)。
5. 方案應用展望
本文介紹的組態王Kingview和工業(ye) 實時數據庫KingHistorian完成設備遠程監控的方案,和以往的解決(jue) 方案相比,有如下的優(you) 勢:
(1)係統結構清晰,並且很方便部署;
(2)各層次功能明確,軟件分布運行,能最大限度的發揮性能;
(3)數據實時存儲(chu) 到工業(ye) 數據庫,便於(yu) 曆史數據回溯;
(4)各軟件通過網絡連接,便於(yu) 方案功能擴展。
基於(yu) 以上優(you) 勢,使用組態王Kingview和工業(ye) 實時數據庫KingHistorian完成的設備遠程監控項目方案,為(wei) 自動化係統應用提供了更多方案選擇。
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