本发明涉及数据采集领域，尤其涉及一种基于dcs的生产数据实时采集系统。
背景技术：
安全、稳定、优化、增产、降耗是企业生产经营目标。但在传统的生产管理模式下，企业领导、各职能管理部门需要了解生产情况或某些重要的生产数据，除了亲临现场获得外，一般都通过电话联系，从调度室或集控室得到有关信息，很难全面、迅速、直观地掌握整体情况；工厂管理所需要的各种报表也大都是由手工或者用人工将数据输入计算机来完成，无法做到及时准确反馈信息，无法对生产流程实施先进的实时调优和流程控制。
dcs是指集散控制系统，用于工业控制，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等4c技术，可以实现分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便，具有高可靠性、开放性、灵活性和协调性。
本发明提出了一种基于dcs的生产数据实时采集系统，通过远程数据采集，可实时获取生产过程中的数据，提高企业管理水平，提高生产效率。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于dcs的生产数据实时采集系统，通过远程数据采集，可实时获取生产过程中的数据，提高企业管理水平，促进生产效率。
本发明所采用的技术方案是：一种基于dcs的生产数据实时采集系统，该系统包括数据采集系统、服务器系统和办公应用系统，其中，所述数据采集系统、服务器系统和办公应用系统通过网络进行通信，所述数据采集系统采用dcs控制网络，所述服务器系统采用生产数据用网络，所述办公应用系统采用办公信息网络，所述数据采集系统包括rt数据采集服务器，所述数据采集系统的采集接口分别与pdh装置、ppae生产装置、plc装置、rtu装置和计量仪表装置相连接，所述服务器系统包括rt实时数据库、历史数据库和工厂模型业务流程数据库，所述服务器系统提供可进行数据查询与浏览的应用工具，且所述服务器系统提供excel集成接口。
优选的，在所述数据采集系统接口机配置双网卡，一端接入数据采集系统，一端接入服务器系统。
优选的，所述数据采集系统与服务器系统之间安装有网络隔离设备。
优选的，所述服务器系统和办公应用系统之间安装有防火墙。
优选的，所述数据采集系统的各装置之间的dcs的数据采集通信采用opc数据接口。
本发明达到的有益效果是：该发明的采集系统可提供装置工艺参数、操作过程、物料投入产出、产品质量检测、能源消耗、设备状态、环境监测等实时生产信息，满足生产经营管理的要求，
本发明与现有技术相比，通过设置协议使dcs与数据采集系统联为网络实现数据的互相通讯和访问，并驱动服务器系统中的rt数据采集服务器对多个dcs进行实时采集和筛选，自动更新并保存数据库中的数据，并通过计算机网络远程将采集到的工艺参数、操作过程、物料投入产出、产品质量检测、能源消耗、设备状态、环境监测等实时生产信息传递给生产管理者所使用的电脑上，生产管理者可以随时对数据进行查询、浏览，并可根据自己的需要生产报表，还可对生产过程进行优化分析、对历史趋势进行分析，为生产管理者合理安排生产、及时发现运行故障打下了基础，进一步的保障了生产过程中人员的生命安全和设备的安全，从而避免或减少更多的安全生产事故和直接经济损失，且价格低廉，有着很高的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明，
图1是本发明的生产数据实时采集系统的实施框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
本发明所采用的技术方案是：
如图1所示，一种基于dcs的生产数据实时采集系统，该系统包括数据采集系统、服务器系统和办公应用系统，其中，所述数据采集系统、服务器系统和办公应用系统通过网络进行通信，所述数据采集系统采用dcs控制网络，所述服务器系统采用生产数据用网络，所述办公应用系统采用办公信息网络，所述数据采集系统包括rt数据采集服务器，所述数据采集系统的采集接口分别与pdh装置、ppae生产装置、plc装置、rtu装置和计量仪表装置相连接，所述服务器系统包括rt实时数据库、历史数据库和工厂模型业务流程数据库，所述服务器系统提供可进行数据查询与浏览的应用工具，且所述服务器系统提供excel集成接口。
实时数据查询是rt实时数据库系统提供基础功能之一，可按照工控位号和系统权限查询管理者关注的实时运行数据，从而了解装置的重要工艺数据的情况，大大提高了工作效率。
所述服务器系统中的历史数据库可以在线保存连续多年的装置历史数据，这样方便了用户查看工位点的历史趋势。提供给用户的历史趋势分析图，既可以查看某一时刻的历史数据，也可以显示在调整时间范围内所有的历史数据。分析装置的历史运行趋势，可以通过设定一个工位点的上、下限，方便、快速、准确地发现可能的异常情况。
所述工厂模型业务流程数据库通过对主要装置参数样品检化验数据的计算分析，生产管理部门可以在生产调度与工艺等方面，对生产过程进行优化改进，为进一步的先进过程控制积累经验和基础。
该系统以c/s和b/s两种方式提供流程工况的浏览与查询，流程图的浏览功能面向公司、厂级领导和各处室、车间的职能技术、管理人员，实时显示各装置的工艺流程的信息，通过过程画面对关键设备的在线监控，及时发现问题并解决问题，有效预防了故障的发生，减少了装置的停车次数，大大提高了管理效率。
所述rt实时数据库的建立完善后，用户将需要考核的工位号及计算公式按报表要求的格式输入到excel报表，定义好报表生成日期，通过加载rt实时数据库excel接口，读取到实时数据库历史数据，并自动生成工艺报表。当用户需要提交新的报表文件时，只需修改生成日期，相应的最新历史数据就一次刷新。生产报表的自动生成，节省了车间人力，快捷方便，大大提高车间自动化办公水平。
优选的方案是，在所述数据采集系统接口机配置双网卡，一端接入数据采集系统，一端接入服务器系统。
优选的方案是，所述数据采集系统与服务器系统之间安装有网络隔离设备。
优选的方案是，所述服务器系统和办公应用系统之间安装有防火墙。
优选的方案是，所述数据采集系统与各装置之间dcs的数据采集通信采用opc数据接口。
所述数据采集系统与各装置dcs的数据采集通信主要通过opc数据接口，opc技术是专为工业过程控制而制定的数据接口标准，早期版本是基于微软的ole/com技术。opc协议接口由opc服务器和opc客户端组成，每个opc服务可以支持一个或多个opc客户端。opc客户端通过这层接口协议，就不需要应对不同厂家提供的底层通信协议。rtdatalogger是rt系统所提供的数据采集工具，它支持opc通信，链接后作为opc客户端与dcs进行数据交换，由于opc通讯方式具有传输速度快、精确度高，性能稳定等特点。
另外，所述rt实时数据库存储大量生产实时数据，除自身提供的应用，如工艺流程图、实时数据表格、实时和历史过程曲线，生产调度和统计报表，excel系统集成等功能外，本方案将实现工厂模型与业务流程信息与生产过程数据的有效融合，为erp、mes、eam等企业管理信息系统集成打下基础。
本发明的主要功能特点如下：
1、系统采用高性能数据引擎技术；
2、提供有效的历史数据存档压缩与恢复能力；
3、高性能海量生产数据存储与查询；
4、提供高级计算分析功能；
5、面向应用对象的建模分析功能；
6、内置系统冗余功能。
本发明的主要性能指标
1、数据处理能力：单服务配置15万测点，集群服务节点可达百万点级规模；
2、网络使用率：实时采用传输1万点在1秒/1帧，带宽使用率~1.0mb；
3、数据存档精度：时间精度为1毫秒，双精浮点有效精度>10位；
4、数据压缩比：支持有损和无损历史数据数据压缩，数据存档采用高效数据编码，有损压缩采用基于矢量路径压缩算法，数据压缩参数可配置到具体测点；
5、系统冗余：集群系统架构支持面向服务的冗余能力，支持数据采集的缓存传输和恢复；
6、系统并发能力：在普通四核服务器上处理10万测点，数据查询响应数度<1秒。
以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。