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    基于以太網總線的工廠設備互聯網應用

    發布時間: 2024-11-11  點擊次數: 1370次

    一、目的


    通過全廠組建光纖以太網總線,將各車間生產設備的工作狀態數據和工作量數據采集到MES數據庫中,并提供相應的數據接口,作為MES項目的設備類數據來源。


    二、軟件系統架構


      “設備狀態采集服務程序"的系統架構設計如下圖,整個系統分四層,具體內容說明如下:


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    數據采集層:將生產設備連接到企業的光纖以太網,進入內部網絡系統中,并設備廠家協調和設計制定出《設備數據通信協議和內容文檔》,按此技術文檔負責數據采集。


    數據處理層:QTouch軟件組態和開發‘設備狀態采集服務程序’,部署在數據服務器上。設備狀態采集服務程序負責接收、召測、請求現場生產設備的數據,并按要求存入歷史數據庫,同時提供實時數據訪問接口。歷史數據庫是與甲方共享ORACLE數據庫,實時數據訪問為提供OPC server服務。


    數據應用層:工廠的MES系統從QTouch軟件提供的通信服務程序接口或共享數據庫接口獲取數據,并為數據展示和客戶操作體驗提供基礎服務。


    數據展示層:可以將QTouch的數據系統,通過Web方式進行數據展示和應用,工廠可以集成到MES系統進行展示,也可以獨立QTouch的工廠數據Web系統展示。


    三、軟件結構


    QTouch組態和開發的‘設備狀態采集服務程序’,其組成如下圖:


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    前置機通信程序:可使用Tcp socket server模式對生產設備的連接,并接受其上報數據,也可作為OPC client對生產設備進行請求;也可按設備商的約定通信協議進行主動查詢。


    實時數據管理程序:負責分析處理前置通信的數據(通信協議解析),包含實時數據(設備周期上報和系統周期查詢)、事件數據(異常事件觸發,設備及時上報)、下行寫入數據等三個緩沖區;


    實時數據接口服務:以OPC server作為內存數據庫的接口;


    數據庫接口:共享甲方提供的Oracle數據庫作為歷史數據存儲數據庫,其中含有設備檔案表、代碼定義表、歷史數據表等三個表,歷史數據是加時間標簽增量寫入。


    四、軟件功能


    QTouch軟件提供設備狀態采集服務程序,具有以下主要功能


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    五、系統性能指標


    在以下服務器環境測試:


    操作系統 :Windows Server 2008 R2/Linux Ubuntu系統 ;CPU : E5-2640


    內存:8G;硬盤:SSD 500G;網絡帶寬:100M


    最大連接數:使用TCP長連接模式,單臺服務器并發時,Windows Server 2008系統下最大并發連接數1000+個;


    響應時間:一次事務的處理時間。通常指從一個請求發出,到服務器進行處理后返回,<=2000毫秒。 


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