工廠信息采集與監控系統中的GE自動化技術

浙江中煙工業有限責任公司 葉志暉

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工廠信息采集與監控系統中的GE自動化技術

浙江中煙工業有限責任公司 葉志暉

在社會經濟的不斷發展當中，各種新型自動化技術被應用到生產制造活動當中，其中最具有代表性之一的是GE自動化技術，目前此技術已經被廣泛的應用到各類工廠的信息采集和監控系統當中，并且取得了良好的應用效果，本文結合相應的項目情況和控制系統構成，對工廠信息采集與監控系統中的GE自動化技術應用進行深入的分析。

工廠信息采集；監控系統；GE自動化技術

1　工程項目情況

1.1項目建設背景

為了提高工廠生產效率和整體管理水平，需要在產品的生產過程中，結合其中的各個生產環節，來建設相應的信息收集和傳遞的基礎框架，以此來對生產過程進行控制，另外，根據廠房的需求，數據采集和集控的設計，需要根據工廠的整體規劃和建設思路來進行，并且在廠區施工建設和設備配置上與之相匹配，從而達到降低投資成本、提高集成信息應用的目的。

1.2基本工藝要求

在工廠當中，可以分為動力車間、第一生產車間和第二生產車間，共三個部分，在第一生產車間當中，采用的是GE iFix中控系統，這個系統可以對生產過程中的各個數據進行相應的采集，并且將這些數據信息收集到數據庫當中，根據實際的生產情況來對生產流程進行監控；第二生產車間的主要組成部分包括卷接機和包裝機，每個設備獨立工作，同時又共用上游的生產材料和下游的成品處理。與此同時，工廠的集控系統與這三個生產車間相互聯系，以此來實現車間級的監控和數據采集，各個生產車間的集控系統相互聯系，在這樣的情況下，可以組成廠級的集控系統，以此來對整個廠區的生產活動進行監控，在整個集控系統中，層層分布，從現場級監控、車間級監控、廠級監控和Intranet，由于各個設備的生產廠家不同，所需要的數據接口也會有所不同，在這樣的情況下，要求在項目開發的過程中將不同形式的數據轉化為統一的形式，并且逐層進行服務，以此來實現集控系統的整體功能。

1.3軟硬件選型以及配置

在對生產數據進行采集的過程當中，一般不參與到對底層的控制當中，其主要功能是從自動化設備的運行中來對數據進行采集，根據廠家的生產要求，在對集控系統軟硬件進行選擇的過程中，現場工作站選用的是設備自帶的操作屏，對于各個車間集控開發平臺來說，一般選擇GE iFix系統，并且用WebSpace和ORACLE關系數據庫來對這些數據信息進行發布，在這樣的情況下，各個部門的辦公室也能夠對生產現場進行相應的監控。

2　控制系統構成

2.1系統結構

一般情況下，在整個集控系統當中包括現場數據采集站、集控層和業務應用層，其具體作用體現在以下幾個方面：首先是現場數據采集站，此數采站能夠通過相關的設備接口，來獲取所需要的資料和信息，另外還能夠建立一個生產現場的工作平臺，以此來提高生產環節的整體效率；集控系統的主要作用是對現場數據采集站所采集的信息進行分類和管理，同時也能夠直接利用集成系統的SCADA服務器和OPC服務器來對各子系統的數據進行采集，并且對其進行分層處理，在這樣的過程當中，不必關注數據的主要來源，而是應該注重對數據的展現和跟蹤分析，同時，這樣的集控系統需要與其它的系統進行數據信息的交換和溝通，在這樣的情況下，可以將其它系統的數據進行儲存和轉換，來對相關設備的配置要求各使用特點進行掌握；最后是業務應用層，通過對數據的采集，利用相應的額集控系統來建立平臺，以此來建立業務模型，在這各模型當中，可以通過集控系統來對歷史實時數據進行展示，并且對相應的實時事件進行處理，以此來形成相應的質量報告。

2.2系統硬件配置以及網絡結構

以動力車間的控制系統為例，其中的現場數據采集系統當中，采用了2臺互為冗余備份的SCADA容錯服務器，1臺OPC服務器。以上3臺服務器通過同樣互為冗余的核心交換機，與底層設備進行數據交互。在管理應用方面，配置1臺服務器作為WEB發布用，1臺服務器作為ORACLE關系數據庫，1臺服務器作為Historian實時庫服務器，1臺服務器作為管理應用服務器。另外需要在服務器當中配置高容量和可擴展的SAN儲存，以此來對數據庫中的海量數據進行備份和儲存；其它控制系統與以上控制系統相類似。

2.3產品選型

在對產品進行選擇的過程中，需要對工廠的子系統進行調研，在本次調研當中，了解到此工廠的子系統主要由GE iFix開發，其中的自動化設備是利用PLC系統來進行控制，在這樣的情況下，系統的穩定性將不能得到保證，需要經歷多次的測試才能投入使用，根據這樣的情況，可以采用GE iFix作為集控平臺，這樣可以節省系統的測試時間，并且能夠幫助業務系統提高運行的效率。

3　系統功能與調試

在對系統結構進行布置之后，需要對其進行調試，一般情況下，在調試的過程中會出現這樣幾種問題：首先是Web刷新較慢，在對數據進行更新的情況下，頁面數據更新速度較慢，在這樣的情況下，可以對其中TAG點的刷新時間進行調整為同一值；另外，選擇正確的內部變量，在對系統中的頁面進行切換的過程中，使用了內部變量，經常會發現以下這種情況，用戶在沒有進行操作的時候，其系統的頁面會自己發生跳轉，在經過排查之后，發現出現這種情況的主要原因是由于其中內部變量的屬性沒有選擇正確，在這樣的情況下，可以將其中的項目范圍更新選項，設置為計算機本地更新，并且進行重新發布和測試；在集控系統當中，需要利用PLC控制系統來對相關設備的數據進行采集，在對采集程序進行設計的過程中，應該講傳送的數據集中在同一個連續塊地址，在這樣的情況下，可以獲得更高的數據采集效率，另外在對數據進行采集的過程中，需要進行相應的緩沖，防止由于網絡問題或者集控系統出現故障，導致收集和儲存的數據丟失的情況出現。

4　總結

在本次項目的具體開發過程中，根據工廠的具體要求，來對生產車間中的各個部分進行分析，并且根據設備的主要特點，來選擇合適的系統來對產品的生產信息進行采集和監控，在這樣的過程中，對GE iFix有了更加深入的了解，并且可以利用其中的相關組件，來有效的實現集控系統的整體功能，對于系統調試當中所出現的各種問題，工作人員需要對其進行細致的分析，并且在修復的基礎上，對系統的功能進行完善。

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