生產信息系統的設計與實現

鐘廣寧++韋展飛

摘 要介紹使用B/S架構開發軟件系統，使用C++開發數采程序，搭建三層結構的網絡來實現整個生產信息系統。

【關鍵詞】生產信息系統 網頁 三層網絡 數據采集

1 引 言

該系統旨在讓生產單位管理人員方便地遠程監視生產線的實時數據，按需調取歷史數據及其趨勢圖，查看各種關鍵參數的小時、班、日、月統計，由此準確、快捷地掌握生產情況，進而有效制定生產策略。系統未實現之前，由記錄工手抄大量生產參數，人工統計數據再報送各級管理人員，過程繁瑣，時間滯后；由于手抄頻率低，無法做到高頻次的求平均，加上人為失誤等因素，導致數據的準確性、可靠性都不高。此種種不足嚴重影響決策層判斷并且浪費人力。

本文圍繞網頁制作發布及功能、網絡架構、數據采集闡述了生產信息系統的全局設計思想，其中網頁制作發布及功能是系統的核心內容，體現了滿足用戶的需求，是系統的設計目的。

2 網頁制作發布及功能

2.1 軟件開發使用的技術

工程發布平臺使用windows 2010 server、IIS7；前端運用Html、CSS、jQuery、Ajax、Hightcharts ；后臺運用asp.net框架，搭建三層架構：數據訪問層（DAL）、業務邏輯層（BLL）、實體層（Entity）、用戶界面層（UI），分別建立類庫，引用關系如圖1所示。

2.2 實時數據查詢

進入實時數據頁面，用戶可選擇某一條生產線或者某一類別，查看批量實時數據。數據以表格的形式展現，每個數值格上都有標題格，數值格與標題格背景顏色區分開。每個表格的標題都包含生產線和類別，如圖2所示。頁面每分鐘異步讀取數據顯示（用戶感覺不到刷新過程）。

2.3 歷史趨勢查詢

用戶可在實時數據頁面選擇一個或多個點（圖2所示），然后對比查看趨勢圖（圖3所示）。趨勢圖可以按一小時、八小時、日、七天、月、年時間跨度查看，也可以前后移動時間查看，并根據當前查詢結果導出數據（Excel文件）。

2.4 報表查詢

進入日報或月報頁面，用戶可選擇某一條生產線或者某一類別，查看日或月統計數據。數值格與標題格背景顏色區分開。每個表格的標題都包含生產線和類別，如圖4所示。

3 網絡架構

（1）如圖5所示，網絡分為L1、L2、L3三層結構，三層網絡物理分開，互不干擾，靠服務器雙網卡耦合。

（2）L1層為基礎自動化網絡，是生產廠最基本的網絡；L2為過程控制網絡，主要用于數采；L3為管理層網絡，用于辦公。

（3）連接服務器的鏈路兩端的帶寬至少為千兆。

4 數據采集

（1）建立OPC服務器。在服務器上安裝KepServer、力控等OPCServer軟件，將生產線PLC、DCS的數據點位配置到OPCServer上，此服務器作為PLC、DCS與數采程序之間的橋梁。

（2）建立數據采集服務器。運用iplature框架、C++開發數采程序運行于該服務器上，程序執行的任務如表1所示。

（3）建立存儲服務器。系統平臺為Red Hat，數據庫為oracle 11g，用于存儲數采服務器傳來的數據，并為網頁發布服務器提供服務。

5 應用效果

（1）系統實時數據的展示比生產線的上位機晚一分鐘，符合數據采集的設計要求，能有效幫助管理人員遠程了解一線情況。

（2）取8個參數點對比，在一個班次內共計3840個數據，加載趨勢圖耗時不足3秒（包括原始值、平均值），導出數據文件不足5秒，滿足用戶體驗，為管理人員分析數據提供可靠依據。

（3）報表能及時統計數據，取代記錄工摘抄、統計的工作。

6 結語

生產信息系統的實現，能將工業生產從基礎自動化推向過程控制，不僅可以利用信息化手段分析數據，提高生產和管理水平，也為生產智能化的發展提供基礎條件。生產信息系統是一個龐大的系統性的工程，不可一蹴而就，隨著生產的發展，需要在運用中不斷優化、完善。

參考文獻

[1]周金橋.ASP.NET夜話[M].北京：電子工業出版社，2009（08）.

[2]尼古拉斯·澤卡斯.JavaScript高級程序設計（第3版）[M].北京：人民郵電出版社，2012（03）.

[3]馬駿.C#程序設計及應用教程（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2009（05）.

作者介紹

鐘廣寧（1987-），男，廣西壯族自治區博白縣人。學士學位。現為廣西柳州鋼鐵集團有限公司燒結廠技術員、助理工程師。

參考文獻

廣西柳州鋼鐵集團有限公司燒結廠 廣西壯族自治區柳州市 545000