基于網絡組態(tài)的陶瓷過濾機遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究

摘 要：應用監(jiān)控組態(tài)軟件對設備進行遠程監(jiān)控已成為工業(yè)自動化中發(fā)展的必然趨勢，在日益激烈的競爭中，提高生產效率是非常有必要的。

關鍵詞：數據采集；組態(tài)；web發(fā)布

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.116

0 前言

在網絡技術日新月異的今天，遠程監(jiān)控成為目前生產單位中不可或缺的手段，監(jiān)控人員不僅可以坐在中控室里對設備進行監(jiān)控，而且可以隨時隨地通過網絡進行遠程監(jiān)控。Wonderware公司推出的系列軟件支持網絡訪問，而且能夠比較容易地開發(fā)出良好的監(jiān)控畫面，網絡配置簡單。

1 陶瓷過濾機相關知識介紹

陶瓷過濾機工作原理與傳統(tǒng)的過濾機工作原理接近，利用抽取陶瓷板內腔真空產生與外部的壓差，使料槽內懸浮的物料在負壓的作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因不能通過微孔陶瓷便被截留在陶瓷板表面，而染色體因真空壓差及微孔陶瓷板的毛細作用則順利通過，從而達到了固液分離的目的。陶瓷過濾機整個控制系統(tǒng)采用PLC模塊和觸摸顯示屏組成，它們負責控制系統(tǒng)下層（電動機、氣動閥、各種傳感器、各種儀表）的數據采集和控制，完成設備狀態(tài)、工藝參數的顯示和設置，以及在手動狀態(tài)下對設備的控制。雖然目前很多陶瓷過濾機雖然自動化程度高，但是多數還是處于本地的控制，許多運行參數只能是本地顯示，雖然工作人員在固定的時間內進行記錄，但是如果要對設備提高工作效率、進行事故分析、節(jié)能分析以及數據挖掘等這些記錄是往往不夠的，因為數據記錄的時間還是相隔太長，對所記錄的歷史數據不能進行有效的分析，并且效率也不高，人工抄完數據，需要錄入微機，然后還要導入數據庫里面工作很繁瑣，并且還不能保障數據的真實有效。并且，如果陶瓷過濾機的數量增多，工作人員勞動強度加大，職守難度也相應地增加，故障率也就隨之增加。如果能夠遠程監(jiān)控，所有的設備運行狀態(tài)和參數在微機上都可以一目了然的顯示在微機上，這樣可以有效的提高工作效率和降低設備的故障率。

2 監(jiān)控要求

采集陶瓷過濾機的相關參數，分析采集的數據，對此做出正確的判斷，保障陶瓷過濾機高效率、穩(wěn)定的運行。

2.1 需采集的參數

陶瓷過濾機運行參數，氣源壓力；擠壓閥調整氣壓；其他閥調整氣壓等其他參數、電源合閘信號，相關部件遠程/本地信號；相關模擬量調節(jié)信號，自動/手動、運行/暫停、氣源壓力；擠壓閥調整氣壓、其他閥調整氣壓，真空度、液位，閥門開關狀態(tài)。

2.2 基于組態(tài)的網絡結構

基于組態(tài)的陶瓷過濾機遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以采用如圖1所示的網絡結構。

在圖1示的網絡結構中，PLC與陶瓷過濾機的儀表、傳感器、閥門等設備相連接，完成對陶瓷過濾機相關數據的監(jiān)測。實時數據服務器集設備數據采集，報警服務器、歷史數據服務器功能于一身，負責報警信息的驗證和記錄，歷史數據的記錄和歸檔。上位機可以瀏覽服務器的實時數據，查看設備的報警信息，查詢設備的歷史記錄。在此，上位機其實還充當服務器，因為組態(tài)服務器系統(tǒng)處理遠程IE端的訪問請求，無需額外的服務器。遠程監(jiān)控終端通過網絡能夠在任何地方對陶瓷過濾機進行遠程監(jiān)控。

3 系統(tǒng)設計

處于系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮及多年積累的經驗，我們以Wonderare公司的軟件，對系統(tǒng)進行設計。

3.1 PLC的通信連接

我們在陶瓷過濾機的PLC中加裝通信模塊，并對其進行相應的設置，通過交換機連接，使之先實現與計算機之間的物理連接，然后用Wonderware公司的DA sever內嵌各種PLC驅動程序實現相互之間的訪問。

3.2 實時數據庫

綜合考慮陶瓷過濾機的數據規(guī)模和操作站的數量，系統(tǒng)數據庫選用InSQL數據庫.該數據庫性能穩(wěn)定，適用于實際數據量的需求。

3.3 組態(tài)軟件

WonderWare公司的Intouch作為工業(yè)控制組態(tài)軟件，提供了組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境。在組態(tài)環(huán)境下定制系統(tǒng)，進行數據庫組態(tài)，畫面組態(tài)，定義系統(tǒng)的數據采集和控制任務。在運行環(huán)境中實施這些任務，并將數據實時傳輸給本站的其它任務和網上其它工作站。

3.4 監(jiān)控管理中心功能

（1）簡潔、清晰的主畫面，可以將所有的陶瓷過濾機運行狀態(tài)及相關參數清晰、全面、真實的顯示在屏幕上，并隨實際生產狀況保持一致。（2）實時數據采集。系統(tǒng)通過DA Sever和InSQL將數據采集上來并進行數據分析、處理和顯示報告；（3）準確事故報警。當設備運行中，某參數顯示不正常，某設備故障等，能夠準確、及時地反映；（4）作業(yè)率的分析。對設備運行最佳狀態(tài)的所有數據進行記錄，有助對工藝的改進；（5） 事故追憶。通過對數據庫里歸檔的數據分析，當事故發(fā)生后，做到有據可查，一種有效的考核手段。

3.5 Web發(fā)布

我們利用Wonderware公司的SuiteVoyager 2.0，來完成此項WEB發(fā)布功能的設計。SuiteVoyager 的結構十分簡單而且很容易配置，不需要配置者具有網站設計或者結構工具方面的知識。在上位機做的所有陶瓷過濾機監(jiān)控的InTouch 圖形 窗口轉變?yōu)閄ML 格式可以允許窗口大小自動調整。

4 結束語

基于網絡組態(tài)的陶瓷過濾機遠程監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以改善工作人員的勞動條件，大大減輕他們的勞動量，提高了工人的工作效率，而且相關人員能夠隨時隨地對陶瓷過濾機進行監(jiān)控，使陶瓷過濾機自動化程度不斷升級，陶瓷過濾機安全性能得到有力保證。特別是在在陶瓷過濾機數量比較多的情況下，更能體現系統(tǒng)的優(yōu)越性。

作者簡介：李金航（1984-），男，云南昆明人，碩士研究生，工程師，研究方向：自動控制系統(tǒng)、軟件工程、工業(yè)機器人應用技術，獲全國冶金計控先進個人、全國冶金技術發(fā)明銅獎（第十完成人）、云南省高等教育成果一等獎、云南省職業(yè)技能競賽（工業(yè)機器人賽項）優(yōu)秀指導教師 。