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本文所阐述的课题是广州市科技局科技攻关项目(2003Z3-D0091),由华南理工大学、广州生产力促进中心(广州市计算机应用研究所)与广州华萨颜料公司合作开发。本文着重研讨和介绍了该厂生产过程数据和能源数据的计算机自动检测和采集系统的设计和应用。针对该厂生产设备和工艺状况、生产过程等特点,提出了基于以太网通信技术的上下位机结合的实现方案,其中下位机(智能模块)完成各种信号的采集和转换处理,上位机(工控机)实现监视和管理功能。
立德粉的数据采集系统与另外的质量管理部分一起构成广州市制造业信息化的示范工程项目。数据采集系统采用了当今先进的计算机技术、网络技术和数据库技术等等,目的就是为了提高立德粉厂的企业信息化与自动化,使企业具有更强的竞争力。
根据现场的情况,比较了不同的技术方案,最终选择了以TCP/IP工业以太网为核心技术的数据采集的硬件架构。为了方便系统的搭建和管理,我们在数据采集点比较集中的工序车间安装远端智能模块,建立数据采集站。在数据采集服务器运行数据采集控制程序,通过对串口联网设备服务器虚拟出来的出串口进行操作可以与各工序车间的远端智能模块进行通讯,实时采集现场数据。为了增强整个系统的灵活性,以兼容不同类型的工业智能模块,适应未来的系统移植或改造,我们将模块的管理任务纳入了数据库,由数据库的属性表负责对模块指令、参数进行管理。在模块类型发生了变化时,只要更改数据库中属性表中相应内容就能适应新的变化,而不需要对数据采集程序做任何更改。同时为了增强系统的功能,还研究设计了数据处理功能,例如短信息报警功能模块、数据查询筛选和实时曲线历史曲线。
本文第一章绪论部分讲述了课题研究背景、意义,对多年来的研究开发作了简单的介绍;第二章介绍了数据采集系统涉及到一些基本知识,如工业以太网技术等,还介绍了立德粉厂的信息化改造的整体架构和特点。第三章着重介绍了基于工业以太网的分布式数据采集系统的硬件架构和硬件选用;第四章介绍了软件部分的功能模块化和设计工作内容;第五章介绍了采集上来的数据的处理;第六章描述了系统的调试与运行。
文章所描述的课题在2005年12月已经通过了广州市科技局组织的专家的验收和鉴定,得到了较高的评价。