【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金制造加工数据采集，尤其涉及一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统。
技术介绍
1、在航空航天、轨道交通、民用汽车、特种装备等领域中，铝合金材料及构件的制造为达到高品质、高性能的智能制造目标，对于质量溯源与控制、设备监护、生产组织调度、工艺优化模式以及产品与技术的研发均提出了新的要求。高性能铝合金材料及构件的制造企业有着离散型生产的特点，产品的研发制造为多品种小批量的模式，制造过程数据多源异构且体量大，现有的制造企业生产数据信息采集系统是将各设备运行数据分别存储于各自上位机中，且数据格式与结构不统一，存在“信息孤岛”问题，难以从控制/研发中心统一管理以及应用数据，因此存在所采集数据难以整合利用的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统，将底层离散型生产设备数据集成起来，以打破铝合金构件制造过程生产系统中的“信息孤岛”，最终实现整条铝合金构件生产线在生产制造过程中的实时数据采集。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统，包括核心模块、多个汇聚模块和多个接入模块，每个工艺车间内的各工艺设备均通过一个对应的接入模块连接到该工艺车间的汇聚模块，各工艺车间对应的汇聚模块连接到生产调度中心的核心模块；
4、接入模块负责采集对应工艺设备的生产数据并转发至所属工艺车间对应的汇聚模块；汇聚模块负责对应工艺车间内各工艺设备的生产数据的统一管理并转发
5、其中，部署于核心模块的服务器通过采用opc技术的kepserver架构作为底层数据接口，获取各工艺设备的生产数据；对于不同工艺设备上plc控制器的规格型号不同，通过服务器进行数据采集时分别选择opc da、opc ae、opc ua、opc net、modbus、tcp/ip通讯协议中的一种进行通讯。
6、进一步地，对各工艺设备的生产数据按类型进行优先级划分，优先级越高，核心模块读取对应类型的生产数据的频率越高。
7、进一步地，核心模块中建立有具备冗余备份功能的关系型架构数据库，通过配置两台服务器为互为主从的数据库关系，全部生产数据同时存储与两台服务器中互相冗余备份，从而实现故障转移功能。
8、进一步地，数据库通过mysql关系型数据库管理系统建立，存储生产数据时，对各工艺设备的生成数据按类型进行横向切分存储于不同的表中。
9、进一步地，在接入模块中，为工艺车间每台工艺设备统一规划ip地址，并通过nat网关设备将工艺设备原ip地址一对一映射至接入模块中统一规划的ip地址，实现全部工艺设备的网络通信与vlan隔离。
10、进一步地，对于不支持opc技术的生产数据，在核心模块的服务器中配置对应的数据采集模块逐一进行数据格式转换和数据存储。
11、进一步地，核心模块与汇聚模块之间、汇聚模块与接入模块之间均通过光纤进行数据通信，接入模块与工艺设备间通过网线进行数据通信。
12、进一步地，核心模块的服务器上配置有铝合金智能制造综合管理平台，该铝合金智能制造综合管理平台配置有两级账户：
13、一级账户为最高权限账户，登录进入园区首页界面，园区首页界面显示各工艺车间分布图及链接；点击各工艺车间链接进入对应工艺车间首页界面，工艺车间首页界面标注有对应工艺车间内所有工艺设备的运行状态热点图及链接，各工艺设备的运行状态基于实时采集的该工艺设备的生成数据得到；点击工艺设备链接，进入相应工艺设备界面，工艺设备界面显示对应工艺设备的生产数据信息；
14、二级用户为特定权限账户，登录进入对应的工艺车间首页界面，标注有该工艺车间内所有工艺设备的运行状态热点图及链接，各工艺设备的运行状态基于实时采集的该工艺设备的生成数据得到；点击工艺设备链接，进入相应工艺设备界面，工艺设备界面显示对应工艺设备的生产数据信息。
15、进一步地，工艺车间首页界面显示如下信息：
16、关键工艺流程实时显示：通过线条将对应工艺车间内各工艺设备图标按工艺流程连接，形成关键工艺流程图，同时基于实时采集的该工艺车间内各工艺设备的生产数据确定当前物料所处工艺环节，通过对当前物料所处工艺环节对应的线条进行变色显示以实现关键工艺流程实时显示；
17、工艺车间内设备实施运行状态显示：工艺车间首页界面中显示的各工艺设备图标的一侧设置有运行状态指示标记，运行状态指示标记指示基于实时采集的该工艺设备的生产数据确定的该工艺设备所处的实时运行状态；
18、工艺车间设备实时报警状态显示：工艺车间首页界面中显示的各工艺设备图标的一侧设置有报警指示标记，报警指示标记指示基于实时采集的该工艺设备的生产数据确定的该工艺设备所处的报警状态；
19、工艺车间设备关键参数实时显示：工艺车间首页界面中显示的各工艺设备图标的一侧显示实时采集的该工艺设备的生产数据中的关键参数；
20、工艺车间设备关键动画实时显示：工艺车间首页界面中显示的关键的工艺设备图标基于实时采集的该工艺设备的生产数据进行与该工艺设备实际状态一致的实时联动动画显示。
21、进一步地，工艺设备界面显示的信息至少包括如下信息中的一种：
22、实时状态信息显示：在界面的状态信息栏中实时显示对应工艺设备的运行状态；
23、实时报警信息显示：在界面的报警信息栏中实时显示对应工艺设备的报警状态；
24、主要参数信息实时显示：在界面的主要参数栏中实时显示对应工艺设备的主要参数；
25、关键参数信息重点显示：在界面上进行了突出显示的关键参数栏中实时显示对应工艺设备的关键参数；
26、关键参数历史数据动态图显示：在界面的关键参数历史数据栏中显示被选中的关键参数的历史数据动态折线图；
27、实时设定信息显示：在界面的设定信息栏中实时显示对应工艺设备的设定信息；
28、关键动画实时显示：对于关键的工艺设备，该工艺设备的图标基于实时采集的该工艺设备的生产数据进行与该工艺设备实际状态一致的实时联动动画显示。
29、本专利技术提供的一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统具有如下有益效果：
30、（1）本专利技术主要用于铝合金构件制造过程多源异构生产数据信息的采集，实现对车间不同厂家、不同设备、不同控制器、不同协议的多源异构数据的数据采集，解决铝合金构件生产制造过程数据体量大、数据多源异构、各部分数据孤立的问题。本专利技术在铝合金构件制造过程中开展，普遍适用于各类现代化车间的生产制造过程，可有效解决传统企业生产制造过程生产数据难以有效整合利用的问题。
31、（2）本专利技术建立通过具备冗余备份功能的关系型架构数据库，实现制造过程多设备多源异构生产数据有序安全存储，为工艺参数关联与产品全流程数据查询提供基础。
32、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，包括核心模块、多个汇聚模块和多个接入模块，每个工艺车间内的各工艺设备均通过一个对应的接入模块连接到该工艺车间的汇聚模块，各工艺车间对应的汇聚模块连接到生产调度中心的核心模块；
2.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，对各工艺设备的生产数据按类型进行优先级划分，优先级越高，核心模块读取对应类型的生产数据的频率越高。
3.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，核心模块中建立有具备冗余备份功能的关系型架构数据库，通过配置两台服务器为互为主从的数据库关系，全部生产数据同时存储与两台服务器中互相冗余备份，从而实现故障转移功能。
4.根据权利要求3所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，数据库通过MySQL关系型数据库管理系统建立，存储生产数据时，对各工艺设备的生成数据按类型进行横向切分存储于不同的表中。
5.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，在接入模块中，为工艺车间每台工艺设备统
6.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，对于不支持OPC技术的生产数据，在核心模块的服务器中配置对应的数据采集模块逐一进行数据格式转换和数据存储。
7.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，核心模块与汇聚模块之间、汇聚模块与接入模块之间均通过光纤进行数据通信，接入模块与工艺设备间通过网线进行数据通信。
8.根据权利要求1至7任一项所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，核心模块的服务器上配置有铝合金智能制造综合管理平台，该铝合金智能制造综合管理平台配置有两级账户：
9.根据权利要求8所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，工艺车间首页界面显示如下信息：
10.根据权利要求8所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，工艺设备界面显示的信息至少包括如下信息中的一种：
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，包括核心模块、多个汇聚模块和多个接入模块，每个工艺车间内的各工艺设备均通过一个对应的接入模块连接到该工艺车间的汇聚模块，各工艺车间对应的汇聚模块连接到生产调度中心的核心模块；
2.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，对各工艺设备的生产数据按类型进行优先级划分，优先级越高，核心模块读取对应类型的生产数据的频率越高。
3.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，核心模块中建立有具备冗余备份功能的关系型架构数据库，通过配置两台服务器为互为主从的数据库关系，全部生产数据同时存储与两台服务器中互相冗余备份，从而实现故障转移功能。
4.根据权利要求3所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，数据库通过mysql关系型数据库管理系统建立，存储生产数据时，对各工艺设备的生成数据按类型进行横向切分存储于不同的表中。
5.根据权利要求1所述的铝合金构件多源异构生产数据采集系统，其特征在于，在接入模块中，为工艺车间每台...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭建平，刘剑桥，曾磊，谢睿宁，蒋威，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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