導語：南鋼工業(yè)數(shù)據(jù)搜集程序運用與實現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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)提供實時數(shù)據(jù)訪問功能，在工業(yè)控制領(lǐng)域中應用非常廣泛。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)絡通訊協(xié)議等，其高價格提高了企業(yè)生產(chǎn)的成本，伴隨著計算機技術(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成本，能夠有效地提高實時生產(chǎn)的自動化管理水平，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，對煉鋼生產(chǎn)進行合理的控制，使整個鋼鐵廠的生產(chǎn)有序進行，并為鋼鐵企業(yè)制定有效地決策。MES負責調(diào)整生產(chǎn)，采集實時數(shù)據(jù)并及時組織生產(chǎn)。PCS則負責根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)指令進行工序過程控制和設定設備運行參數(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)絡系統(tǒng)形式，其服務器與終端調(diào)度PC機為Client/Server二層應用結(jié)構(gòu)，通常采用光纖收發(fā)器、數(shù)據(jù)庫服務器、百兆交換機以及文件服務器等?；a(chǎn)DCS系統(tǒng)選用北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司的MACSSmartPro分布式控制系統(tǒng)?；A(chǔ)控制級網(wǎng)絡分為監(jiān)控網(wǎng)絡（SNET）和控制網(wǎng)絡(CNET)。監(jiān)控網(wǎng)絡主要用于工程師站、操作員站和現(xiàn)場控制站的通訊連接；控制網(wǎng)絡存在于各個現(xiàn)場控制站內(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)絡均為冗余高速工業(yè)以太網(wǎng)鏈路，網(wǎng)絡中主要的通訊節(jié)點有工程師站、操作員站和現(xiàn)場控制站，采用TCP/IP通訊協(xié)議。

3、系統(tǒng)參數(shù)

（1）數(shù)據(jù)采樣時間。鋼鐵企業(yè)中數(shù)據(jù)采集的時間周期一般為100～10000ms，在生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對高爐、轉(zhuǎn)爐、爐外精煉以及連鑄等工位的數(shù)據(jù)進行采集，可以實現(xiàn)生產(chǎn)車間作業(yè)按計劃進行，還可提高生產(chǎn)安全性和檢驗產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

（2）數(shù)據(jù)采集方式。生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集程序在后臺定時自動運行，連接了自動控制系統(tǒng)和生產(chǎn)設備，從而方便以有線和無線相結(jié)合的方式進行實時數(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)過程安全有序和控制系統(tǒng)穩(wěn)定的運作。

（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。生產(chǎn)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由生產(chǎn)報表子庫和實時數(shù)據(jù)子庫構(gòu)成，它位于服務器上，由各工序的客戶用端應用程序獲取數(shù)據(jù)并存入數(shù)據(jù)庫，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)過程中產(chǎn)生的各種報表由工控機的數(shù)據(jù)采集程序?qū)懭肷a(chǎn)報表子庫中相應的數(shù)據(jù)庫，進而構(gòu)成服務器上的數(shù)據(jù)庫，為操作者進行分類統(tǒng)計提供依據(jù)。

（5）數(shù)據(jù)監(jiān)測。實時數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)在服務器數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，實時監(jiān)控高爐、轉(zhuǎn)爐、爐外精煉和連鑄等各個工序的工藝參數(shù)。同時設置參數(shù)預警功能，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)在南鋼的應用與實現(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，利用基于單機片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將分布在不同的工位的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)南鋼對現(xiàn)場生產(chǎn)的需要。

1、下位機的實現(xiàn)在南鋼脫硫與回收工序中，采用MCS—51系統(tǒng)單片機作為控制系統(tǒng)的中央處理器，負責開發(fā)模擬量和開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集模塊，對現(xiàn)場實時生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行采樣處理之后，然后與安裝在值班室的主機進行通訊連接，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C監(jiān)控系統(tǒng)，這樣只需在值班室里就可以監(jiān)控整個脫硫過和回收的過程參數(shù)，還可以監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場閥門的工作狀態(tài)。如果現(xiàn)場工作站與監(jiān)控站舉例距離較遠，需要使用通訊配置器，在安裝通訊配置器后，通訊距離可達1000m，可適用于一般工業(yè)。

2、上位機的實現(xiàn)在定時中斷程序中，通訊軟件順次發(fā)送下位機地址，然后根據(jù)回答信號，接受相應數(shù)據(jù)。然后利用計算機高級語言開發(fā)工具，編制相關(guān)圖形、表格等實時監(jiān)控，再根據(jù)用戶要求設定報警功能或者將數(shù)據(jù)存入硬盤。如果有特別需要，還可以開發(fā)打印機驅(qū)動程序，按照設定的時間自動或者手動打印報表。比如，根據(jù)現(xiàn)場需要，南鋼自行開發(fā)了Epson1600K打印機驅(qū)動程序，定時每小時自動或者手動按F1鍵實時打印液相間發(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)場生產(chǎn)調(diào)試比較靈活，維護方便。通過這種系統(tǒng)可以方便的編輯出符合要求的數(shù)據(jù)，圖像或者報表等，同時提供友好的操作界面，這些優(yōu)勢在南鋼生產(chǎn)過程中已得到充分的驗證。