基于以太網(wǎng)總線的工廠設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

一、目的

通過全廠組建光纖以太網(wǎng)總線，將各車間生產(chǎn)設(shè)備的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)和工作量數(shù)據(jù)采集到MES數(shù)據(jù)庫中，并提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，作為MES項目的設(shè)備類數(shù)據(jù)來源。

二、軟件系統(tǒng)架構(gòu)

  “設(shè)備狀態(tài)采集服務(wù)程序"的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計如下圖，整個系統(tǒng)分四層，具體內(nèi)容說明如下：

數(shù)據(jù)采集層：將生產(chǎn)設(shè)備連接到企業(yè)的光纖以太網(wǎng)，進入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，并設(shè)備廠家協(xié)調(diào)和設(shè)計制定出《設(shè)備數(shù)據(jù)通信協(xié)議和內(nèi)容文檔》，按此技術(shù)文檔負責(zé)數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)處理層：QTouch軟件組態(tài)和開發(fā)‘設(shè)備狀態(tài)采集服務(wù)程序’，部署在數(shù)據(jù)服務(wù)器上。設(shè)備狀態(tài)采集服務(wù)程序負責(zé)接收、召測、請求現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，并按要求存入歷史數(shù)據(jù)庫，同時提供實時數(shù)據(jù)訪問接口。歷史數(shù)據(jù)庫是與甲方共享ORACLE數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)訪問為提供OPC server服務(wù)。

數(shù)據(jù)應(yīng)用層：工廠的MES系統(tǒng)從QTouch軟件提供的通信服務(wù)程序接口或共享數(shù)據(jù)庫接口獲取數(shù)據(jù)，并為數(shù)據(jù)展示和客戶操作體驗提供基礎(chǔ)服務(wù)。

數(shù)據(jù)展示層：可以將QTouch的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，通過Web方式進行數(shù)據(jù)展示和應(yīng)用，工廠可以集成到MES系統(tǒng)進行展示，也可以獨立QTouch的工廠數(shù)據(jù)Web系統(tǒng)展示。

三、軟件結(jié)構(gòu)

QTouch組態(tài)和開發(fā)的‘設(shè)備狀態(tài)采集服務(wù)程序’，其組成如下圖：

前置機通信程序：可使用Tcp socket server模式對生產(chǎn)設(shè)備的連接，并接受其上報數(shù)據(jù)，也可作為OPC client對生產(chǎn)設(shè)備進行請求；也可按設(shè)備商的約定通信協(xié)議進行主動查詢。

實時數(shù)據(jù)管理程序：負責(zé)分析處理前置通信的數(shù)據(jù)(通信協(xié)議解析)，包含實時數(shù)據(jù)（設(shè)備周期上報和系統(tǒng)周期查詢）、事件數(shù)據(jù)（異常事件觸發(fā)，設(shè)備及時上報）、下行寫入數(shù)據(jù)等三個緩沖區(qū)；

實時數(shù)據(jù)接口服務(wù)：以O(shè)PC server作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的接口；

數(shù)據(jù)庫接口：共享甲方提供的Oracle數(shù)據(jù)庫作為歷史數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫，其中含有設(shè)備檔案表、代碼定義表、歷史數(shù)據(jù)表等三個表，歷史數(shù)據(jù)是加時間標簽增量寫入。

四、軟件功能

QTouch軟件提供設(shè)備狀態(tài)采集服務(wù)程序，具有以下主要功能

五、系統(tǒng)性能指標

在以下服務(wù)器環(huán)境測試：

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

內(nèi)存：8G；硬盤：SSD 500G；網(wǎng)絡(luò)帶寬：100M

最大連接數(shù)：使用TCP長連接模式，單臺服務(wù)器并發(fā)時，Windows Server 2008系統(tǒng)下最大并發(fā)連接數(shù)1000+個；

響應(yīng)時間：一次事務(wù)的處理時間。通常指從一個請求發(fā)出，到服務(wù)器進行處理后返回，<=2000毫秒。