本發(fā)明屬于工業(yè)生產過程數據采集和監(jiān)控技術領域，具體涉及一種連鑄生產過程數據采集監(jiān)控系統。

背景技術：

連鑄生產過程本身具有很多復雜的時變性、非線性、不確定的因素，現有控制模式很難滿足要求，制約了生產工藝、生產過程的進一步優(yōu)化和產品質量的提升。原始的簡單系統僅僅具備了數據采集或者是數據顯示的功能，對于不同品牌plc的現場生產數據采集裝置往往需要開發(fā)不同的opc驅動程序，復雜性較高，容錯性較差。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種連鑄生產過程數據采集監(jiān)控系統，有效滿足新一代智能監(jiān)控系統和信息集成的功能要求。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種連鑄生產過程數據采集監(jiān)控系統，包括生產設備、控制設備、上位采集機和智能監(jiān)控系統，所述生產設備依次經過所述控制設備、上位采集機與所述智能監(jiān)控系統連接，所述控制設備與所述上位采集機之間設置有opc服務器，所述智能監(jiān)控系統和上位采集機分別與信息存儲數據庫連接，組成連鑄生產過程數據采集和智能化監(jiān)控系統，

所述控制設備為生產現場一級plc設備，用于控制生產過程中傳感器的工作參數和運行狀態(tài)；

所述opc服務器用于采集所述生產現場一級plc設備傳遞的實時數據并發(fā)送給所述上位采集機；

所述上位采集機用于接收所述opc服務器采集的實時數據并將數據上傳至所述智能監(jiān)控系統和信息存儲數據庫中；

所述信息存儲數據庫用于存儲所述上位采集機和智能監(jiān)控系統以sql語句形式、通過odbc接口模塊傳送的連鑄生產信息。

進一步的，所述智能監(jiān)控系統用于從上位采集機獲取數據，監(jiān)控連鑄生產過程的運行，并提供基于貝葉斯網絡模型的質量判定數據處理服務，用于管理人員查看生產信息、實時監(jiān)控信息和質量判定數據處理信息。

進一步的，所述上位采集機的數據采集接口包括opc數據采集模塊，所述opc數據采集模塊經過數據庫操作模塊與網絡傳輸模塊連接，所述網絡傳輸模塊用于將數據上傳至所述智能監(jiān)控系統和信息存儲數據庫中。

進一步的，所述opc數據采集模塊用于通過opc協議讀取所述opc服務器采集的實時數據，所述opc數據采集模塊采集的數據通過opc數據采集模塊緩存在上位采集機上，再上傳到信息存儲數據庫上保存。

進一步的，所述數據庫操作模塊用于將所述opc數據采集模塊采集的實時數據保存到信息存儲數據庫里進行緩存?zhèn)浞?，并從所述信息存儲數據庫中將數據提取出來傳給網絡傳輸模塊。

進一步的，所述網絡傳輸模塊同時用于監(jiān)測上傳數據時的異常狀況，判斷該實時數據是否成功上傳至信息存儲數據庫，當該實時數據沒有成功上傳至信息存儲數據庫時，網絡傳輸模塊待異常狀況恢復后重新上傳該實時數據到信息存儲數據庫。

進一步的，所述信息存儲數據庫還通過應用服務器與移動監(jiān)控終端連接，所述移動監(jiān)控終端包含顯示界面和移動互聯網通訊模塊；所述移動互聯網通訊模塊運用http協議、通過所述服務器獲取來自所述信息存儲數據庫的所述連鑄生產信息。

與現有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明連鑄生產過程數據采集監(jiān)控系統包括生產設備、控制設備、上位采集機和智能監(jiān)控系統，生產設備依次經過控制設備、上位采集機與智能監(jiān)控系統連接，控制設備與上位采集機之間設置有opc服務器，智能監(jiān)控系統和上位采集機分別與信息存儲數據庫連接，組成連鑄生產過程數據采集和智能化監(jiān)控系統，采用opc服務器通過com技術實現了對不同品牌plc的統一訪問，避免了針對不同plc開發(fā)不同驅動程序進行現場生產數據采集的復雜性，同時本發(fā)明的上位采集機通過opc協議讀取server端的一級數據，然后上位采集機利用tcp協議上傳至信息存儲數據庫服務器存儲。如果上傳網絡發(fā)生異常導致數據無法上傳不能及時傳入監(jiān)控系統和數據庫的情況出現，上位采集機就啟動自身存儲機制保存數據，一旦網絡恢復正常后及時補傳，這樣實現實時數據保存的連續(xù)性。

進一步的，本發(fā)明可以直接將要上傳的數據緩存到采集機上，一旦網絡恢復自動重新傳輸，保證數據的準確性，很難丟失，避免了人工補錄的麻煩。

進一步的，本發(fā)明中的上位采集機中設置了opc數據采集模塊、數據庫操作模塊和網絡傳輸模塊三部分數據傳輸接口，既遵循了opc數據傳輸標準，同時實現了數據從生產現場到數據庫的結構化轉換，數據傳輸和處理流程更方便，實時性和容錯性更好。

進一步的，本發(fā)明中的監(jiān)控系統包括兩個智能監(jiān)控終端，即智能化監(jiān)控系統與移動終端；采用監(jiān)控室與移動終端共同監(jiān)控的方式，提高了監(jiān)控系統的穩(wěn)定性，增強了對連鑄生產過程中信息異常的監(jiān)控力度，提高了企業(yè)的生產效率；并且這種方式便于系統的維修，增加了系統的穩(wěn)定性

下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的連鑄生產過程數據采集和智能化監(jiān)控系統的架構拓撲圖。

具體實施方式

工業(yè)信息化時代，各種智能監(jiān)控技術不僅能提高工業(yè)生產的信息化管理和生產過程的自動化水平，還能有效提升生產效率。本發(fā)明設計出一種連鑄生產過程數據采集監(jiān)控系統，從采集接口上實現數據緩存功能，不僅能方便有效的對生產現場不同的plc設備進行實時數據采集，同時還提供了移動智能監(jiān)控服務，能有效滿足新一代實時生產數據采集、生產過程的智能化監(jiān)控和信息集成的功能要求。

請參閱圖1，本發(fā)明連鑄生產過程數據采集和智能化監(jiān)控系統，包括生產設備、控制設備、上位采集機和智能監(jiān)控系統，所述生產設備依次經過所述控制設備、上位采集機與所述智能監(jiān)控系統連接，所述控制設備與所述上位采集機之間設置有opc服務器，所述智能監(jiān)控系統和上位采集機分別與信息存儲數據庫連接，組成連鑄生產過程數據采集和智能化監(jiān)控系統。

所述控制設備為生產現場一級plc設備，用于控制生產過程中的各種傳感器的工作參數和運行狀態(tài)，包含西門子、施耐德和abb等多種品牌的。

所述opc服務器用于采集所述生產現場一級plc設備傳遞的實時數據，采用com技術實現對不同品牌plc的通用訪問接口，無需針對不同的plc開發(fā)相應的驅動程序，通過xml配置文件配置plc設備的信息和連鑄生產數據的讀寫變量組。

所述上位采集機用于接收所述opc服務器采集的實時數據并將數據上傳到所述只能監(jiān)控系統。

所述上位采集機的數據采集接口包括opc數據采集模塊、數據庫操作模塊和網絡傳輸模塊。

所述opc數據采集模塊用于通過opc協議讀取所述opc服務器采集的實時數據；

所述opc數據采集模塊采集的數據首先需要緩存在上位采集機上，另外上傳到信息存儲數據庫上保存，這些都需要通過數據庫來存儲，因此需要opc數據采集模塊操作數據庫。

所述數據庫操作模塊用于將所述opc數據采集模塊采集的實時數據保存到信息存儲數據庫里進行緩存?zhèn)浞荩乃鲂畔⒋鎯祿熘袑祿崛〕鰜韨鹘o網絡傳輸模塊；

數據庫操作模塊采用工廠模式對不同類型的數據庫接口進行適配，為各子系統的數據庫訪問提供了標準接口。各子系統對數據庫的訪問均由數據庫通用訪問組件來完成而無需考慮不同數據庫之間的差異，簡化了數據庫訪問的過程及開銷，降低了各子系統異步訪問數據庫時產生錯誤的風險。該模塊以dll動態(tài)鏈接庫的方式被系統所調用，的支持mysql、oracle、db2、sqlserver等數據庫。

所述上位采集機的采集接口通過數據庫操作模塊操作數據寫入信息存儲數據庫。信息存儲數據庫一般采用小巧，不用安裝的文檔型數據庫，性能要高，穩(wěn)定。

所述網絡傳輸模塊用于將數據上傳到所述智能監(jiān)控系統和信息存儲數據庫中。

控制設備和opc服務器使用底層網絡協議通信，modebus協議。opc服務器通過opc協議與上位采集機通信，上位采集機與智能化控制系統通過http+soap協議通信，使用wcf框架。

所述網絡傳輸模塊同時用于監(jiān)測上傳數據時的異常狀況，判斷該實時數據是否成功上傳信息存儲數據庫，當該實時數據沒有成功上傳到信息存儲數據庫時，網絡傳輸模塊待異常狀況恢復后重新上傳該實時數據到信息存儲數據庫。

所述信息存儲數據庫長期保存歷史數據，通過tcp協議讀取每一臺上位采集機的保存數據，上位采集機的數據是通過opc協議采集的opc服務器數據。其中，tcp協議傳輸需要三次握手，中途傳輸如果因為斷網或者斷點干擾此類原因導致傳輸數據丟失，發(fā)送端會接受不到接受方成功接受的應答，因此就重新傳輸數據。網絡傳輸模塊發(fā)現上傳數據后沒有得到應答包，說明沒有傳上去，就周期性的再發(fā)。

所述智能監(jiān)控系統，用于從上位采集機獲取數據，監(jiān)控連鑄生產過程的運行，并提供基于貝葉斯網絡模型的質量判定等數據處理服務，管理人員可以在此系統中查看生產信息、實時監(jiān)控信息和質量判定等數據處理信息。

所述信息存儲數據庫用于存儲所述上位采集機和監(jiān)控系統以sql語句形式、通過odbc接口模塊傳送的所述連鑄生產信息。

所述信息存儲數據庫還通過應用服務器與移動監(jiān)控終端連接，所述移動監(jiān)控終端包含顯示界面和移動互聯網通訊模塊；所述移動互聯網通訊模塊運用http協議、通過所述服務器獲取來自所述信息存儲數據庫的所述連鑄生產信息。

具體工作過程為：

生產現場一級plc設備采集連鑄生產過程的實時數據，通過底層協議(比如：modbus)把數據傳到opc服務器，opc服務器將數據通過opc協議傳輸到opc數據采集模塊，opc數據采集模塊根據opc傳輸協議接收生產現場一級plc設備的數據，完成opc數據采集，并緩存在上位采集機上，再通過網絡傳輸模塊分別上傳到信息存儲數據庫和智能監(jiān)控系統中，數據通過tcp協議的方式從上位采集機傳輸到信息存儲數據庫和智能監(jiān)控系統，通過網絡傳輸模塊來保證tcp傳輸的可靠性，準確性。

所述移動監(jiān)控終端的移動互聯網通訊模塊運用http協議，通過應用服務器獲取來自所述信息存儲數據庫的所述連鑄生產信息，進一步提高系統的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的數據緩存環(huán)節(jié)包含在上位采集機的采集接口中，即來的數據緩存到上位采集機的數據庫中，這一步是通過數據庫操作模塊實現的，然后通過網絡傳輸模塊以tcp的方式將數據傳輸到信息存儲數據庫中。

傳統的pi系統就是丟失數據后需要利用別的渠道(例如現場別人保存的丟失的歷史數據或者備份服務器)把數據找回來后再手工補錄數據。本發(fā)明可以直接將要上傳的數據緩存到采集機上，一旦網絡恢復自動重新傳輸，保證數據的準確性，很難丟失，避免了人工補錄的麻煩。

本發(fā)明通過手機移動終端與監(jiān)控計算機相結合的方式對連鑄車間生產信息進行監(jiān)控。為工業(yè)4.0背景下的智能工廠的構建，提供了一種信息管理的模式；在改進傳統工業(yè)通訊方式的同時，應用了互聯網技術，增加了移動終端的監(jiān)控，克服了監(jiān)控地點的限制，方便企業(yè)管理者對連鑄車間信息的控制和管理；本發(fā)明主要解決了目前連鑄生產車間信息不能集中管理等問題，提高了生產效率。

以上內容僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明權利要求書的保護范圍之內。