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(guò)全廠組建光纖以太網(wǎng)總線，將各車(chē)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(kù)中，并提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，作為MES項(xiàng)目的設(shè)備類(lèi)數(shù)據(jù)來(lái)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(jì)如下圖，整個(gè)系統(tǒng)分四層，具體內(nèi)容說(shuō)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(jìn)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(jì)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(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)處理層：QTouch軟件組態(tài)和開(kāi)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(fù)責(zé)接收、召測(cè)、請(qǐng)求現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)，并按要求存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)是與甲方共享ORACLE數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)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(kù)接口獲取數(shù)據(jù)，并為數(shù)據(jù)展示和客戶操作體驗(yàn)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(guò)Web方式進(jìn)行數(shù)據(jù)展示和應(yīng)用，工廠可以集成到MES系統(tǒng)進(jìn)行展示，也可以獨(dú)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(kāi)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(jī)通信程序：可使用Tcp socket server模式對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的連接，并接受其上報(bào)數(shù)據(jù)，也可作為OPC client對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行請(qǐng)求；也可按設(shè)備商的約定通信協(xié)議進(jìn)行主動(dòng)查詢。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理程序：負(fù)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（設(shè)備周期上報(bào)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(shí)上報(bào)）、下行寫(xiě)入數(shù)據(jù)等三個(gè)緩沖區(qū)；

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口服務(wù)：以O(shè)PC server作為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的接口；

數(shù)據(jù)庫(kù)接口：共享甲方提供的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，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(gè)表，歷史數(shù)據(jù)是加時(shí)間標(biāo)簽增量寫(xiě)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(biāo)

在以下服務(wù)器環(huán)境測(cè)試：

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

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

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

響應(yīng)時(shí)間：一次事務(wù)的處理時(shí)間。通常指從一個(gè)請(qǐng)求發(fā)出，到服務(wù)器進(jìn)行處理后返回，<=2000毫秒。