機電工程-DCS數(shù)據(jù)采集推進

郭建波

摘要：目前，隨著DCS技術的不斷完善和發(fā)展，使其在工控領域上的應用更加成熟，尤其在我們制造行業(yè)的應用是必不可少的。它不僅可以提高數(shù)據(jù)精確率，第一時間能夠發(fā)現(xiàn)異常，提前做出應對措施，減少工藝波動，造成的異常影響，還能夠為工藝分析提供數(shù)據(jù)，提高員工的工作效率。

關鍵詞：機電工程;DCS數(shù)據(jù)采集

1現(xiàn)狀

1）目前四個PVC手套生產(chǎn)車間，料槽溫度、烤箱溫度顯示使用數(shù)顯儀，誤差在5%，且各車間的數(shù)顯儀通道都有損壞，不能正常顯示，工藝指標不能準確記錄。

2）車間內工藝參數(shù)收集基本靠人員記錄，工作強度大，因為其他工作的耽誤，經(jīng)常出現(xiàn)遲記、不記的情況，造成后期的數(shù)據(jù)分析與異常原因查詢沒有數(shù)據(jù)支撐。

3）配料車間及運行車間，變頻器轉速顯示、電機及風機開停狀態(tài)，電流大小，需要員工多次到現(xiàn)場查看，波動異常，不能及時發(fā)現(xiàn)。

目前五車間烤箱溫度，運行車間五六廠風機運行信號，尾氣吸收項目，鍋爐車間DCS控制顯示，目前已全部實現(xiàn)DCS顯示及控制，需要員工多次到現(xiàn)場查看，波動異常，不能及時發(fā)現(xiàn);因為工作強度大，其他工作的耽誤，經(jīng)常出現(xiàn)遲記、不記的情況;DCS系統(tǒng)報警無人關注;現(xiàn)場重要運行數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)趨勢和報警需要及時統(tǒng)計;重要數(shù)據(jù)的遠程實時瀏覽功能。

基于以上現(xiàn)場原因，根據(jù)智能工廠的規(guī)劃，智能車間建設的需要，把DCS系統(tǒng)的部分數(shù)據(jù)上傳手機移動終端可以有效解決以上問題。

手機移動終端的功能：

1）通過手機微信客戶端綁定管理賬號，根據(jù)賬號使用人員的權限不同，以開放相應的監(jiān)控點位。

2）通過手機微信客戶端來查看實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，廠區(qū)異常數(shù)據(jù)報警也可以主動推送至微信客戶端。

3）數(shù)據(jù)可存儲在云端，并可生成報表，以供廠家來進行數(shù)據(jù)整合和管理。

4）歷史數(shù)據(jù)曲線查看。

5）擴展功能強：在平臺之上，集成了數(shù)據(jù)管控系統(tǒng)的所有管理和調度業(yè)務應用，基于過程信息集成平臺的業(yè)務應用系統(tǒng)開發(fā)，使信息系統(tǒng)功能配置更加靈活，可以方便地配置所需要的功能和特性;此外，提高了系統(tǒng)的擴展能力，能最大限度地滿足以用戶為中心的信息管理要求。

2實施

經(jīng)現(xiàn)場對接，在五分廠液面間、二樓參觀通道、運行車間五廠配電室增加3個操作站，即可將溫度和變頻運作信號統(tǒng)一引入中控室，集中顯示監(jiān)控，引入方式可用DCS集散式控制系統(tǒng)。DCS靈活性強，支持帶電熱拔插，支持在線下載新增加的控制邏輯程序，支持在線添加IO模板，DCS通過局域星型環(huán)網(wǎng)可以現(xiàn)實多個控制站共享數(shù)據(jù)，而且擴展工程更方便。

DCS實施：可用485通訊部分變頻器運行類數(shù)據(jù)，再用數(shù)字量DI模塊采集變頻器運行狀態(tài)信號。此項方式相比傳統(tǒng)引模擬量數(shù)據(jù)的優(yōu)勢：①不用每個變頻器都接電纜，節(jié)省了相當大的電纜費用;②線纜少了，鋪設工作更輕松，整體更簡潔大方;③接線點的減少，相應地故障點也會減少，維護排查更簡便。DCS可設置多種報警模式，監(jiān)控人員可根據(jù)報警提示信息，及時告知巡檢人員前往現(xiàn)場檢修。

遠程實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集軟件、網(wǎng)關、云端軟件三部分組成，系統(tǒng)可將實時數(shù)據(jù)從被采集端安全的上送至云平臺。

遠程實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖如下圖所示，網(wǎng)關模塊的LAN口連接操作站，操作站上安裝有數(shù)據(jù)采集軟件，可將采集的數(shù)據(jù)通過無線4G網(wǎng)絡上送至云服務器。若云服務器不支持無線通信，也可將網(wǎng)關模塊的WAN口連接云服務器后，通過有線網(wǎng)絡通信并上送數(shù)據(jù)。

網(wǎng)關模塊可對所有通信數(shù)據(jù)報文做深度檢測，隔離非法惡意數(shù)據(jù)，同時數(shù)據(jù)在公網(wǎng)上通過TLS加密，防止數(shù)據(jù)被盜取。

3項目收益

3.1數(shù)據(jù)存儲本地化，存儲時間長，安全性高

采集的數(shù)據(jù)存儲在本地服務器中，數(shù)據(jù)存儲時間根據(jù)企業(yè)管理要求而定，生產(chǎn)核心數(shù)據(jù)（工藝）掌握在自己手中，避免競爭對手惡意盜取并利用（云端化部署存在這種風險），非核心數(shù)據(jù)可以使用云端化部署。

3.2滿足定制化需求

1）展示端形式可根據(jù)客戶要求定制，比較靈活。

2）支持電腦、手機、平板等多種客戶端展示。

3）異常報警自動推送，并告知具體點位，支持微信、短信、郵箱、釘釘?shù)榷喾N形式。

4）無賬號數(shù)量限制，客戶根據(jù)自身需求設定賬號數(shù)量及權限。

5）實施過程中對生產(chǎn)無影響。

3.3一次性投資

本地化部署為一次性投資，無年費。

3.4滿足與其它軟件系統(tǒng)對接，功能擴展性強

滿足與ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)等信息化系統(tǒng)對接，后期功能擴展可直接對接相關系統(tǒng)無需二次投入。

參考文獻：

[1]牟占文，孫春江，張琳.機械工程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結構形式[J]科技創(chuàng)業(yè)家，2012-12-16.