導(dǎo)語(yǔ)：南鋼工業(yè)數(shù)據(jù)搜集程序運(yùn)用與實(shí)現(xiàn)一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是工業(yè)控制和監(jiān)控系統(tǒng)的核心部位，被廣泛應(yīng)用于電力。軍事和通訊等方面，大大提高了生產(chǎn)效率。南鋼開發(fā)自己的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，不僅可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，還能同時(shí)保證生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

一、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述

數(shù)據(jù)庫(kù)采集系統(tǒng)作為工業(yè)控制系統(tǒng)核心部分，為工業(yè)控制系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)功能，在工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。基于PC的傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用私有的軟硬件以及網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議等，其高價(jià)格提高了企業(yè)生產(chǎn)的成本，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分的功能不斷完善，現(xiàn)在基于PC的控制器的可靠度可接近PCL，具備豐富的監(jiān)控和調(diào)控功能以及較低的維護(hù)成本，能夠有效地提高實(shí)時(shí)生產(chǎn)的自動(dòng)化管理水平，大大提高鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率。

二、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

在鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，由于生產(chǎn)工序法多，信息化系統(tǒng)一般采用多層次構(gòu)成，鋼鐵企業(yè)的信息化系統(tǒng)由ERP（企業(yè)資源管理）、PSC（過(guò)程控制系統(tǒng)）、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng)）三部分組成。ERP的主要功能是根據(jù)鋼鐵廠的資源狀況以及其他相關(guān)環(huán)節(jié)的信息，對(duì)煉鋼生產(chǎn)進(jìn)行合理的控制，使整個(gè)鋼鐵廠的生產(chǎn)有序進(jìn)行，并為鋼鐵企業(yè)制定有效地決策。MES負(fù)責(zé)調(diào)整生產(chǎn)，采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并及時(shí)組織生產(chǎn)。PCS則負(fù)責(zé)根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)指令進(jìn)行工序過(guò)程控制和設(shè)定設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。

2、硬件系統(tǒng)

工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用分布采集和分層管理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形式，其服務(wù)器與終端調(diào)度PC機(jī)為Client/Server二層應(yīng)用結(jié)構(gòu)，通常采用光纖收發(fā)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、百兆交換機(jī)以及文件服務(wù)器等。化產(chǎn)DCS系統(tǒng)選用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司的MACSSmartPro分布式控制系統(tǒng)。基礎(chǔ)控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)分為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)（SNET）和控制網(wǎng)絡(luò)(CNET)。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要用于工程師站、操作員站和現(xiàn)場(chǎng)控制站的通訊連接；控制網(wǎng)絡(luò)存在于各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)部，主要用于主控單元和智能I/O單元的通訊連接。兩層網(wǎng)絡(luò)均為冗余高速工業(yè)以太網(wǎng)鏈路，網(wǎng)絡(luò)中主要的通訊節(jié)點(diǎn)有工程師站、操作員站和現(xiàn)場(chǎng)控制站，采用TCP/IP通訊協(xié)議。

3、系統(tǒng)參數(shù)

（1）數(shù)據(jù)采樣時(shí)間。鋼鐵企業(yè)中數(shù)據(jù)采集的時(shí)間周期一般為100～10000ms，在生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)高爐、轉(zhuǎn)爐、爐外精煉以及連鑄等工位的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間作業(yè)按計(jì)劃進(jìn)行，還可提高生產(chǎn)安全性和檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

（2）數(shù)據(jù)采集方式。生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集程序在后臺(tái)定時(shí)自動(dòng)運(yùn)行，連接了自動(dòng)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備，從而方便以有線和無(wú)線相結(jié)合的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集。從而提高物流數(shù)據(jù)傳輸效率，保證生產(chǎn)過(guò)程安全有序和控制系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)作。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。生產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由生產(chǎn)報(bào)表子庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)子庫(kù)構(gòu)成，它位于服務(wù)器上，由各工序的客戶用端應(yīng)用程序獲取數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)挖掘提供數(shù)據(jù)保證。

（4）數(shù)據(jù)傳輸。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的各種報(bào)表由工控機(jī)的數(shù)據(jù)采集程序?qū)懭肷a(chǎn)報(bào)表子庫(kù)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而構(gòu)成服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫(kù)，為操作者進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)提供依據(jù)。

（5）數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，實(shí)時(shí)監(jiān)控高爐、轉(zhuǎn)爐、爐外精煉和連鑄等各個(gè)工序的工藝參數(shù)。同時(shí)設(shè)置參數(shù)預(yù)警功能，可以有效地保證生產(chǎn)的安全性。

三、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在南鋼的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

目前，南鋼的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用的是PC—PCL的結(jié)構(gòu)形式，在南鋼的脫硫與回收工序中，利用基于單機(jī)片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將分布在不同的工位的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)南鋼對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需要。

1、下位機(jī)的實(shí)現(xiàn)在南鋼脫硫與回收工序中，采用MCS—51系統(tǒng)單片機(jī)作為控制系統(tǒng)的中央處理器，負(fù)責(zé)開發(fā)模擬量和開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集模塊，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣處理之后，然后與安裝在值班室的主機(jī)進(jìn)行通訊連接，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，這樣只需在值班室里就可以監(jiān)控整個(gè)脫硫過(guò)和回收的過(guò)程參數(shù)，還可以監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)閥門的工作狀態(tài)。如果現(xiàn)場(chǎng)工作站與監(jiān)控站舉例距離較遠(yuǎn)，需要使用通訊配置器，在安裝通訊配置器后，通訊距離可達(dá)1000m，可適用于一般工業(yè)。

2、上位機(jī)的實(shí)現(xiàn)在定時(shí)中斷程序中，通訊軟件順次發(fā)送下位機(jī)地址，然后根據(jù)回答信號(hào)，接受相應(yīng)數(shù)據(jù)。然后利用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)工具，編制相關(guān)圖形、表格等實(shí)時(shí)監(jiān)控，再根據(jù)用戶要求設(shè)定報(bào)警功能或者將數(shù)據(jù)存入硬盤。如果有特別需要，還可以開發(fā)打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，按照設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)或者手動(dòng)打印報(bào)表。比如，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，南鋼自行開發(fā)了Epson1600K打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，定時(shí)每小時(shí)自動(dòng)或者手動(dòng)按F1鍵實(shí)時(shí)打印液相間發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，燒結(jié)礦最低溫度等。

總之，由于是南鋼自己開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，因而在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)調(diào)試比較靈活，維護(hù)方便。通過(guò)這種系統(tǒng)可以方便的編輯出符合要求的數(shù)據(jù)，圖像或者報(bào)表等，同時(shí)提供友好的操作界面，這些優(yōu)勢(shì)在南鋼生產(chǎn)過(guò)程中已得到充分的驗(yàn)證。