专利名称：基于终端触摸屏的数据采集和监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数据采集和监控系统，特别涉及一种基于终端触摸屏的数据采集和监控系统。背景技术：
目前，全球化经济危机下市场需求瞬息变化，劳动力紧缺，人工成本上涨，企业经营举步为艰，为应对市场，加工制造业必须进行设备智能化升级改造并降低生产成本。生产区现场(如金刚石加工现场)作为制造业的基本组成部分，其生产信息成为生产管理的重要依据。因此，制造行业的生产现场必须建立一套系统，用来采集现场的实时数据，并进行监视和控制，从而快速响应现场的生产变化，提高设备运行效率。生产数据的实时收集，目前存在两种模式。一是、采用传统的人工采集数据的模式，每套机台设专人监控生产、抄录生产报表、定期录入计算机进行数据统计，这种方法所得到的生产数据缺乏时效性和准确性，而且数据过于庞杂而难于整理分析，难以找到问题的重点。二是、采用大规模的多级网络监控系统，每套机台需要增加数据采集器、通讯模块、 适配器，甚至更换控制器，这种方式需要长时间的停车改造，改造周期较长、投资较高。随着控制技术和智能人机界面技术的发展，制造行业(如金刚石加工行业)大量采用可编程序控制器和触摸屏对生产设备实施控制，这种智能型触摸屏具有与上位计算机通讯链接的功能，通过用触摸屏作为网桥采集下位控制器的信息成为可能。(三)、实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术不足，提供一种监控及时准确、成本低的基于终端触摸屏的数据采集和监控系统。本实用新型的技术方案一种基于终端触摸屏的数据采集和监控系统，含有M个加工机械组，每个加工机械组中含有N个加工机械，每个加工机械上均连接有一个PLC装置，加工机上的各种输入信息和输出信息均接入PLC装置，每个PLC装置上均设有一个中间数据采集装置，M个加工机械组中分别设有M个分光纤交换机，在每一个加工机械组中，N个中间数据采集装置的网络通讯口均与该加工机械组中的分光纤交换机的网络通讯口连接，M个分光纤交换机的光纤通讯口均与总光纤交换机的光纤通讯口连接，总光纤交换机的网络通讯口通过防火墙连接到以太网，总光纤交换机上还连接有服务器，N和M为大于等于1的自然数。总光纤交换机上还连接有便携机。中间数据采集装置为终端触摸屏，或为高级文本显示器；服务器为工业计算机。终端触摸屏的型号为NS12，终端触摸屏配置了 RJ45水晶接口，支持以太网TCP/IP 网络通讯。终端触摸屏HMI与PLC装置实时进行数据交换处理。通过HMI组态开发软件的设置将PLC装置内部的数据进行拆分、组合、分装打包后再映像到HMI的内存区域内，连接至 HMI下的多台PLC装置的数据将被分别映像到HMI的不同内存区域。所有HMI均通过高速工业以太网络、光纤网络交换机与上位机工业计算机链接，计算机内存储有信息攫取指令， 攫取网络内所有HMI的内存数据。计算机与网络中的触摸屏采用OPC接口通讯技术进行数据交换。OPC技术为控制网与管理网之间的互联，以及上层应用软件和控制设备之间的数据通讯提供了极大的方便，而且使得整个监控系统更具有灵活性和开放性。实现了应用软件和硬件设备的“即插即用”，管理网可随时通过OPC接口来获取工艺生产过程数据。该装置中的工业计算机作为服务器向上层管理网提供数据库，同时又作为OPC的客户机从下层HMI内攫取数据。工业计算机上运行着监控组态软件RSview、OPC通讯服务器软件、通讯驱动软件、 SQL Server 2000数据软件、API应用程序等。所有现场信息通过OPC接口通讯采集到本机存储服务器数据中，经组态生成图形文件显示、实时数据库、历史数据库、各类报表等，供使用者监视、查询、控制和优化管理。以太网采用光纤传输形式，把现场的一些重要参数信息从服务器数据库内传输至工厂管理计算机，供高层生产管理者监视。本实用新型的有益效果1、本实用新型利用工厂现有的设备，通过具有网桥作用的中间数据采集装置进行数据的间接采集，不需增加数据采集器和网络通讯模块，极大降低了控制系统的成本；同时在对设备升级改造时不改动控制线路和下位机程序，合理应用触摸屏内共享资源，实现不停车改造，降低消耗，提高效率，缩短工厂设备升级周期。2、本实用新型可在生产现场与管理部门之间实时传递现场和管理信息，供生产人员实时了解生产状况，及时处理报警和异常，稳定生产；通过本监控系统设置的实时和历史趋势分析、参数分类归档、年月日各类报表管理等，为优化生产、优化产品提供了决策信息。
图1为基于终端触摸屏的数据采集和监控系统的工作原理框图。
具体实施方式
参见图1，图中，基于终端触摸屏的数据采集和监控系统含有M个加工机械组，每个加工机械组中含有N个加工机械，每个加工机械上均连接有一个PLC装置，加工机械上的各种检测信息和输入输出信息均接入PLC装置，每个PLC装置上均设有一个中间数据采集装置，M个加工机械组中分别设有M个分光纤交换机，在每一个加工机械组中，N个中间数据采集装置的网络通讯口均与该加工机械组中的分光纤交换机的网络通讯口连接，M个分光纤交换机的光纤通讯口均与总光纤交换机的光纤通讯口连接，总光纤交换机的网络通讯口通过防火墙连接到管理层以太网，总光纤交换机上还连接有服务器，N和M为大于等于1 的自然数。总光纤交换机上还连接有便携机。中间数据采集装置为终端触摸屏；服务器为工业计算机。终端触摸屏的型号为NS12，终端触摸屏配置以太网连接器和RJ45端口，用来连接以太网电缆，支持TCP/IP网络通讯。终端触摸屏HMI与PLC装置实时进行数据交换处理。通过HMI组态开发软件的设置将PLC装置内部的数据进行拆分、组合、分装打包后再映像到HMI的内存区域内，连接至 HMI下的多台PLC装置的数据将被分别映像到HMI的不同内存区域。所有HMI均通过高速工业以太网络、光纤网络交换机与上位机工业计算机链接，计算机内存储有信息攫取指令， 攫取网络内所有HMI的内存数据。计算机与网络中的触摸屏采用OPC接口通讯技术进行数据交换。OPC技术为控制网与管理网之间的互联，以及上层应用软件和控制设备之间的数
4据通讯提供了极大的方便，而且使得整个监控系统更具有灵活性和开放性。实现了应用软件和硬件设备的“即插即用”，管理网可随时通过OPC接口来获取工艺生产过程数据。该装置中的工业计算机作为服务器向上层管理网提供数据库，同时又作为OPC的客户机从下层HMI内攫取数据。 工业计算机上运行着监控组态软件RSview、OPC通讯服务器软件、通讯驱动软件、 SQL Server 2000数据软件、API应用程序等。所有现场信息通过OPC接口通讯采集到本机存储服务器数据中，经组态生成图形文件显示、实时数据库、历史数据库、各类报表等，供使用者监视、查询、控制和优化管理。以太网采用光纤传输形式，把现场的一些重要参数信息从服务器数据库内传输至工厂管理计算机，供高层生产管理者监视。
权利要求1.一种基于终端触摸屏的数据采集和监控系统，含有M个加工机械组，每个加工机械组中含有N个加工机械，每个加工机械上均连接有一个PLC装置，其特征是每个PLC装置上均设有一个中间数据采集装置，M个加工机械组中分别设有M个分光纤交换机，在每一个加工机械组中，N个中间数据采集装置的网络通讯口均与该加工机械组中的分光纤交换机的网络通讯口连接，M个分光纤交换机的光纤通讯口均与总光纤交换机的光纤通讯口连接， 总光纤交换机的网络通讯口通过防火墙连接到以太网，总光纤交换机上还连接有服务器， N和M为大于等于1的自然数。
2.根据权利要求1所述的基于终端触摸屏的数据采集和监控系统，其特征是所述总光纤交换机上还连接有便携机。
3.根据权利要求1所述的基于终端触摸屏的数据采集和监控系统，其特征是所述中间数据采集装置为终端触摸屏，或为高级文本显示器；所述服务器为工业计算机。
4.根据权利要求3所述的基于终端触摸屏的数据采集和监控系统，其特征是所述终端触摸屏的型号为NS12。
专利摘要本实用新型涉及一种基于终端触摸屏的数据采集和监控系统；基于终端触摸屏的数据采集和监控系统含有M个加工机械组，每个加工机械组中含有N个加工机械，每个加工机械上均连接有一个PLC装置，每个PLC装置上均设有一个中间数据采集装置，M个加工机械组中分别设有M个分光纤交换机，在每一个加工机械组中，N个中间数据采集装置的网络通讯口均与该加工机械组中的分光纤交换机的网络通讯口连接，M个分光纤交换机的光纤通讯口均与总光纤交换机的光纤通讯口连接，总光纤交换机的网络通讯口通过防火墙连接到以太网，总光纤交换机上还连接有服务器；本实用新型提供了一种监控及时准确、成本低的基于终端触摸屏的数据采集和监控系统。
文档编号G05B19/418GK202230379SQ20112039467
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者付超峰, 段世良, 游琼, 王德超, 罗全军, 马文宝 申请人:河南华东工控技术有限公司