基于SCADA系统的数据采集与监视系统技术方案

本实用新型专利技术涉及覆铜板生产加工技术领域，尤其是指一种基于SCADA系统的数据采集与监视系统，包括上位机、交换机及通过交换机与上位机通信连接的多个对话控制装置HMI，以及与对话控制装置电连接的执行控制器，执行控制器与装设于执行机构的传感器电连接，所述上位机安装有WinCC控制软件，被配置为存取执行控制器中的数据，本实用新型专利技术突破以往系统架构，开发组态类似SCADA数据采集与监控的控制系统，在设备CPU与上位机WinCC间增加数据控制层，负责完成数据预采集、数据编辑、数据增加、数据格式预处理等内容。该系统的应用大幅提升工作效率及有效的保证了数据的真实性和可靠性、优化了工作流程、减少了人员编制和纸张浪费，实用性强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
基于SCADA系统的数据采集与监视系统


[0001]本技术涉及覆铜板生产加工
，尤其是指一种基于SCADA系统的数据采集与监视系统。

技术介绍

[0002]自动化半固化片生产设备（行业内称上胶机），是生产覆铜板的最重要的设备，某车间半固化片生产设备主要由两台立式上胶机和RTO（蓄热式氧化炉(Regenerative Thermal Oxidizer)）处理系统组成。
[0003]在生产过程中为了保证覆铜板的良品率及产品后期质量问题的追溯，要求对上胶设备运行数据：风车频率、风车风压、燃烧室温度、废气温度、废气浓度、风阀等多达几十项数据进行监视并记录保存三年， 对于旧设备，由于系统架构问题功能受限，此类设备运行数据的记录主要由控制室配置一个专门抄表的岗位，由抄表人员定时巡视设备运行所需数据人工记录后再录入电脑，不能保证数据的准确性，经常出现抄错抄漏等问题；手抄后再录入电脑，工作量比较大，存在重复性工作并且有可能录入错误数据。
[0004]近几年引进的新设备自带数据采集和记录功能，但由于是厂家量产的通用设备，在使用过程中也存在以下缺点和不足：首先，在设定间隔时间到达后对数据进行一次记录，时间帧为一个定期采集的参数，在定时记录系统中，状态渐变过程一般很难识别，虽然系统中有部分数据可以自动识别报警，但仍有许多重要的参数及状态未能识别（如风阀位置、LEL浓度监测、油耗异常变化等）；其次，脱离人工监控及核对，设备运行参数（如温度）异常往往是一个渐变过程，传统人工抄表的做法抄表人员有责任检查并核对设备运行参数，可以发现设备的异常并及时做出相应的调整；此外，对于原有的旧设备和一些不具备数据自动采集功能的仪器仪表无法记录。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种突破以往系统架构，开发组态类似SCADA数据采集与监控的控制系统，在设备CPU与上位机WinCC间增加数据控制层，负责完成数据预采集、数据编辑、数据增加、数据格式预处理等内容。该系统的应用大幅提升工作效率及有效的保证了数据的真实性和可靠性、优化了工作流程、减少了人员编制和纸张浪费，实用性强。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：基于SCADA系统的数据采集与监视系统，包括上位机、交换机及通过交换机与上位机通信连接的多个对话控制装置HMI，以及与对话控制装置电连接的执行控制器，执行控制器与装设于执行机构的传感器电连接，所述上位机安装有WinCC控制软件，被配置为存取执行控制器中的数据，
[0007]数据录入采集步骤如下：
[0008]步骤A，执行控制器将需要采集的PLC数据传送至对话控制装置HMI；
[0009]步骤B，上位机通过MODBUS TCP/IP通讯协议读取HMI的本地地址，并调取PLC数据；
[0010]步骤C，上位机利用WinCC控制软件将MODBUS TCP/IP通讯协议的地址预设成与执行控制器的地址对应后，利用MODBUS TCP/IP通讯协议存取执行控制器上的PLC数据。
[0011]优选的，所述MODBUS TCP/IP通讯协议通讯采用连续寄存器方式读写。
[0012]优选的，所述上位机的WinCC控制软件通过宏指令将执行控制器直接读取的PLC数据及本身宏指令的数据通过GetData指令读取整理后通过SetData指令保存到对话控制装置HMI内部自定义的数组中。
[0013]优选的，所述对话控制装置HMI装设有系统交互界面、用于显示监测数据的记录界面。
[0014]优选的，所述对话控制装置HMI装设有人工确认按钮。
[0015]优选的，所述传感器采集到的监测数据实时显示在记录界面上，当人工确认按钮触发后，监测数据及PLC数据被上传至上位机进行存储，数据存储过程中，记录界面显示为最后一次成功记录的时间和监测数据。
[0016]优选的，执行机构中开关的状态以数字形式表示。
[0017]本技术还提供了一种基于SCADA系统的数据采集与监视系统的覆铜板上胶系统，包括数据录入采集系统，所述执行机构为覆铜板上胶设备。
[0018]优选的，所述执行机构包括风车、燃烧室、废气排放装置和风阀，所述传感器包括用于检测风车频率的频率传感器、用于检测风压的传感器、用于检测风门状态的开关传感器和用于检测燃烧室温度与废气温度的温度传感器。
[0019]优选的，开关传感器的检测结果以数字形式表示，数字“0、1、2”分别表示风门的“开、关、异常”。
[0020]本技术的有益效果在于：本技术一种SCADA系统的数据采集与监视控制系统的有益效果如下：
[0021]一、对话控制装置HMI界面友好，要求能对各种仪器和设备的各项数据采集取全、取准，并格式处理正确，。
[0022]二、设备操作员工核查采集回来的数据后可以输入一些外部不能采集（例如由于现场防爆要求，部分检测设备或者机构并无电信号反馈装置）但又需要记录的过程数据并输入工号后确认保存。
[0023]三、上位机系统要求运行稳定可靠，与西门子S7
‑
300系列和三菱Q系列等控制系统有良好的兼容性。
[0024]四、采集数据上传至数据库中，并具备查询、检索、打印以及异常提示等相关功能。
[0025]五、系统自动优化协议，数据采集自动打包读取，以太网以100M速率采集。
附图说明
[0026]图1为本技术数据录入采集系统的设计流程框图。
[0027]图2为本技术数据录入采集系统设计时构建的原理框图。
具体实施方式
[0028]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。
[0029]如图1至图2所示，一种基于SCADA系统的数据采集与监视系统，包括上位机1、交换机2及通过交换机2与上位机1通信连接的多个对话控制装置HMI3，以及与对话控制装置电连接的执行控制器4，执行控制器4与装设于执行机构5的传感器6电连接，所述上位机1安装有WinCC控制软件，被配置为存取执行控制器4中的数据，数据录入采集步骤如下：
[0030]步骤A，执行控制器4将需要采集的PLC数据传送至对话控制装置HMI3；
[0031]步骤B，上位机1通过MODBUS TCP/IP通讯协议读取HMI的本地地址，并调取PLC数据；
[0032]步骤C，上位机1利用WinCC控制软件将MODBUS TCP/IP通讯协议的地址预设成与执行控制器4的地址对应后，利用MODBUS TCP/IP通讯协议存取执行控制器4上的PLC数据。
[0033]本实施例中，所述MODBUS TCP/IP通讯协议通讯采用连续寄存器方式读写。
[0034]实际应用中，本系统以SCADA(supervisory control and data acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统为基础，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于SCADA系统的数据采集与监视系统，包括上位机（1）、交换机（2）及通过交换机（2）与上位机（1）通信连接的多个对话控制装置HMI（3），以及与对话控制装置电连接的执行控制器（4），执行控制器（4）与装设于执行机构（5）的传感器（6）电连接，其特征在于：所述上位机（1）安装有WinCC控制软件，被配置为存取执行控制器（4）中的数据。2.根据权利要求1所述的基于SCADA系统的数据采集与监视系统，其特征在于：所述对话控制装置HMI（3）装设有系统交互界面、用于显示监测数据的记录界面。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄栋斐，程明，李福有，何慧强，
申请(专利权)人：东莞市高飞电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：