基于紫金橋軟件的中頻爐監(jiān)控系統(tǒng)
行業(yè)背景
中頻爐監(jiān)控系統(tǒng)是一套設(shè)備基礎(chǔ)管理信息化的工具，通過它對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在管理人員與生產(chǎn)一線人員之間構(gòu)建了實(shí)時(shí)的信息通道，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，并實(shí)時(shí)保存相關(guān)的歷史記錄。通過現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行信息的收集與分析，來持續(xù)優(yōu)化企業(yè)的資源與生產(chǎn)過程，提高設(shè)備的利用率和連續(xù)降低產(chǎn)品的單位制造成本。
本系統(tǒng)充分考慮到了軸承鋼棒材生產(chǎn)行業(yè)的特點(diǎn)，基于成熟先進(jìn)的軟件開發(fā)平臺(tái)，系統(tǒng)解決了原有的以下問題：
一是片面性，要想了解工廠設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，不管是設(shè)備操作人員、設(shè)備管理人員、還是高層的領(lǐng)導(dǎo)者，都只能通過人為的觀察與記錄員的資料得以實(shí)現(xiàn)，而人力所能觀察到的范圍是很小的，在同一時(shí)刻只能關(guān)注一臺(tái)或者幾臺(tái)設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)。無法實(shí)時(shí)全面的掌握所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
二是盲目性，要想統(tǒng)計(jì)設(shè)備的運(yùn)行情況，只有用手工方式進(jìn)行記錄，通常這種數(shù)據(jù)是操作人員對(duì)實(shí)際狀況和狀況原因的一種比較粗略的說明，其準(zhǔn)確性很難保證，所以這些數(shù)據(jù)很難起到實(shí)質(zhì)性的作用。
三是滯后性，對(duì)于不符合工藝規(guī)范的操作，往往不能實(shí)時(shí)全面監(jiān)控，只能通過事后的產(chǎn)品分析來監(jiān)管，無論時(shí)間還是效率都滯后于實(shí)際的要求。
紫金橋組態(tài)軟件憑借自身優(yōu)良的性價(jià)比和自身軟件強(qiáng)大的過程數(shù)據(jù)庫和自由報(bào)表等功能在軸承行業(yè)的信息化建設(shè)中發(fā)揮著日漸重要的作用。這里以紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件在某軸鋼鐵廠的應(yīng)用為例，簡析相關(guān)內(nèi)容。
項(xiàng)目背景
該廠生產(chǎn)軸承鋼棒材，進(jìn)行穿孔感應(yīng)加熱工藝。需要對(duì)生產(chǎn)的工藝過程進(jìn)行監(jiān)控，并能對(duì)若干的啟停開關(guān)進(jìn)行控制，對(duì)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)歷史進(jìn)行查詢，生產(chǎn)故障及時(shí)報(bào)警。
系統(tǒng)功能
l 現(xiàn)場數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集
可以通過串口、以太網(wǎng)等多種模式實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)；
l 動(dòng)態(tài)模擬現(xiàn)場采集的各種數(shù)據(jù)：
系統(tǒng)可以仿真模擬顯示現(xiàn)場設(shè)備的各個(gè)參數(shù)狀態(tài)，同時(shí)以餅圖、直方圖、動(dòng)畫、報(bào)表、曲線等方式展現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
l 靈活的歷史查詢方式
紫金橋軟件支持報(bào)表、曲線、直方圖等多種模式查詢歷史數(shù)據(jù)；
l 歷史記錄
保存設(shè)備的生產(chǎn)歷史紀(jì)錄；
l 曲線分析
可以通過曲線組件查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)，曲線支持任意放大、縮小；
l 報(bào)表查詢
提供現(xiàn)場實(shí)時(shí)報(bào)表、等多種報(bào)表來查看實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)；報(bào)表自身可以單元格為單位設(shè)置顏色、背景、格式和腳本動(dòng)畫；報(bào)表支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出，打印、打印預(yù)覽、可以靈活設(shè)置打印參數(shù)，同時(shí)報(bào)表還支持關(guān)聯(lián)其他關(guān)系數(shù)據(jù)庫，單元格合并等多種功能；
l 開放的數(shù)據(jù)接口
系統(tǒng)提供了開放的數(shù)據(jù)接口，可以通過OPC、DDE、Modbus、ODBC等多種方式和其他軟件系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；
l 靈活的架構(gòu)
系統(tǒng)可以實(shí)際需要搭建C/S、B/S或者混合結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。
l 設(shè)備保養(yǎng)
系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備綜合保養(yǎng)提示，滿足相應(yīng)條件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示設(shè)備做相應(yīng)的保養(yǎng)工作。
系統(tǒng)架構(gòu)
由于紫金橋軟件具有開放的架構(gòu)，可以搭建多種模式的中頻爐監(jiān)控系統(tǒng)，所以可以根據(jù)不同的用戶需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的系統(tǒng)架構(gòu)。從整體架構(gòu)上，系統(tǒng)可以分為單機(jī)版和網(wǎng)路版，其中網(wǎng)絡(luò)版也分為C/S架構(gòu)和B/S架構(gòu)以及混合架構(gòu)，從具體監(jiān)控硬件方面，可以分為PLC集中采集和無線模塊分布采集等方式。
這里以PLC采集網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為例，系統(tǒng)使用PLC采集多臺(tái)設(shè)備的參數(shù)，中心計(jì)算機(jī)通過PLC獲取實(shí)際數(shù)據(jù)，并整理存儲(chǔ)。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以訪問縱向計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：
系統(tǒng)截圖
該案例的截圖如下：
現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)截圖
系統(tǒng)特點(diǎn)
l 實(shí)時(shí)控制的功能放到下位機(jī)的PLC中執(zhí)行，上位機(jī)主要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、保存歷史數(shù)據(jù)和一些參數(shù)的設(shè)置等操作，從而實(shí)現(xiàn)了采集的數(shù)據(jù)精度高，響應(yīng)時(shí)間短，保存歷史時(shí)間久，查詢方便等方面要求；
l 系統(tǒng)對(duì)動(dòng)畫等要求不高，但整體操作界面要求比較簡潔、易操作；
l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成熟，設(shè)計(jì)、施工時(shí)間短，造價(jià)低。
l 系統(tǒng)提供了關(guān)系數(shù)據(jù)庫接口，可以方便的將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的數(shù)據(jù)庫中，便于與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
該系統(tǒng)的功能截圖分別如下：
實(shí)時(shí)趨勢截圖
歷史報(bào)表截圖
系統(tǒng)小結(jié)
本系統(tǒng)采取了下位機(jī)控制，上位機(jī)監(jiān)測統(tǒng)計(jì)的控制模式，充分發(fā)揮了PLC實(shí)時(shí)控制和組態(tài)軟件靈活便捷的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率、高可靠性的要求。與直接采用編程語言進(jìn)行開發(fā)的系統(tǒng)比較，大大節(jié)約了開發(fā)的時(shí)間和成本。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使該廠的信息化建設(shè)提升了新的層次，通過對(duì)全廠數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析，可進(jìn)一步提高管理水平，降低成本，提高效益，得到了用戶的高度認(rèn)可。
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