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（黑龙江省保密技术服务中心）
摘 要：数据的采集和信息集成系统对生产装置的制造质量有着重要的影响。在现代化社会，工业发展对其要应用到的具体操作技术也有了更为严格的要求。数据采集和信息集成系统作为现代化工业中的重点发展对象，在设计的过程中，应该有更为严谨的设计方案，在实际应用过程中，应该使用更合理的操作技巧。本文将针对相关技术的应用进行分析和论述，希望能够讨论得出科学化的结论，以起到促进我国工业发展的目的。
关键词：数据采集；数据信息；信息集成系统；设计；应用
在工业生产的过程中，通过对工程中具体生产数据的分析和了解，能够有效的增加工程的完成效率，提高工业产品的制造质量。这种情况在石油工业中就有着很重要的表现。现阶段，随着信息技术的不断发展和完善，在工业生产过程中数据化的技术已经有了普遍的应用。但是由于技术工作人员的操作等相关的原因数据采集和信息集成系统在具体的应用环节中仍然存在着一些问题，急需得到改进。本文即将结合具体的发展良好的实际例子，对相关技术的应用进行说明。
1 系统原理及结构
四类现场信号：
计算机数据采集系统负责将来自现场的温度、流量、压力及液位等仪表信号进行计算机数据采集和处理；实现实时数据显示、报表打印、历史数据查询等生产辅助管理功能；与石化公司实时数据库连接，向公司局域网发送实时生产数据，便于生产管理与调度；实现质量数据下传功能。四类现场信号包括温度信号、流量信号、压力信号及液位信号。
流量、压力及液位信号主要有以下四种类型：4～20mA标准电流信号，经串联250Ω的精密电阻后可以通过模拟量输入模块采集来自现场的流量、压力及液位信号。1～5V标准电压信号，可以直接通过模拟量输入模块采集来自现场的流量、压力及液位信号。频率信号，可直接通过四路脉冲量输入模块采集来自现场的流量信号。以上三类信号都是电信号，经过输入模块后可直接为计算机数据采集系统使用。还有一类是20～100kPa的气信号。这类信号还必须通过气/电转换器将20～100kPa气信号转换成4～20mA的电流信号后再为系统使用。
2 系统结构
压力、流量、液位及温度信号经数据采集卡和输入模块后，数据经过调理和模/数转换，与计算机通过RS-232进行通讯，接入现场计算机，完成数据采集、数据显示、历史数据存储、报表打印及数据查询等生产辅助管理功能。生产装置信息集成系统运行在Windows2003及其以上环境中，UnitInfor采用C/S架构，既可以运行在生产装置的一台计算机上，也可以分布在不同的计算机上。系统采用了模块化的三层结构。三层结构相互独立，并且可以分别进行升级，从而提高了系统的灵活性和可靠性。
这三层自下而上分别是：第一层，数据通讯采集层，负责和各种DCS、PLC、仪表通讯，采集现场数据。第二层，实时数据处理和历史数据存储层，负责实时数据处理和历史数据存储。第三层，数据应用层，位于三层结构的最上层。主要提供用户实时数据显示、实时趋势、历史数据查询、历史趋势显示、LIMS系统数据查询、调度系统数据传输和生产统计报表、实时数据传输等功能，并且这些功能是可选的，根据具体需要而定。
3 系统在应用过程中能够起到的作用
现阶段，各个工业生产单位持有的相关技术的应用水平从整体上看，并没有太大的差别。比如说，大型的生产装置中，通常都装配有DCS的控制系统。这种系统在工作的过程中，理论上将值需通过生成相关报表、查看有关的数据，并且进行实施数据的上传，就可以完场系统的工作。而其他中小型的生产装置中，通常并不会装配DCS的控制系统，而是通过对二次仪表的使用，完成所需进行的工作。但是相比于DCS系统，二次仪表的正常工作还需要在完成实施数据的显示、相关数据的查询等工作的基础上进行。另一方面，生产装置还需要完成不同统计报表的生成工作，通常情况下这些统计报表除了要具备基本的历史数据之外，还需要具备LIMS数据库之中的相关数据。这些数据的录入过程，有时还需要经过人工的处理。但是在人工除了数据的过程中，通常会存在一定的困难，比如系统中数据的移动中出现错误，以及设备的相关问题，这些问题都有可能引起人工录入数据出现失误。为了避免这些不良现象出现，还需要将操作系统进行进一步的完善。
3.1 实时数据采集
利用用于过程控制的OLE（OPC）通讯技术，UnitInfor可以使用OPC的标准接口很容易地将数据读入到系统的实时数据库中。对于特殊设备及其他类型的通讯形式，需要开发特定的通讯软件接口，将数据写入到实时数据库中。采集到的实时数据最终由实时数据处理模块根据组态规定对数据进行处理。
3.2 化验分析数据查询
各装置的化验分析数据都存储在LIMS数据库服务器中，当质检部门在化验分析完成后，会将数据录入到数据库中，供各生产装置查询。操作员可以通过系统的化验分析数据查询功能及时掌握原料和产品的质量状况，调节生产。
4 技术的实际应用效果
下实际生产的过程中，通过对数据采集和信息集成系统的应用，能够实现对整个生产系统性能的优化，进而促进生产工作的高效进行。具体来说，这个系统有以下几个方面的特点。
4.1 数据库的简便化
生产装置在使用的过程中，其报表必须得到及时的更新和修改。如果应用传统技术，在报表更改的过程中，还需要对所引用的软件进行相关的改动，以适应具体的工作环境。将数据采集和信息集成的相关技术应用于生产装置的生产过程中，在相关的软件编制和安装完成之后，便可以直接投入到实际应用的过程中，而不需要沿用传统的修改软件的方式。在报表修改的过程中，只需要通过在EXCEL文件中，进行少量的改写，就可以达到工作的要求。与传统的方式相比，这项技术的应用，极大的减少了工作人员的工作负担，也能够有效的避免由于软件的改写而造成的误差，非常有益与工作的高效进行。
4.2 模块化的形式
在系统的具体应有过程中，采用模块化的设计形式，可以便于报表能够自动的根据行管数据适应程序。这种设计为报表的修改提供了便利。
4.3 容错能力
在软件的编写过程中，通过合理的设计，能够使人间具备一定的容错能力。这就可以保证在设备允许的范围内的误差被合理的忽略，这将有益与软件可以高效的完成工作。
4.4 规范化的界面
在系统设计的过程中，将WINDOWS系统作为提供技术支持的主要平台，这可以在保障界面功能完善的条件下，实现系统的易操作性。这样工作人員在工作的过程中，就不需要经过漫长而复杂的培训。在减少工作人员工作负担的条件下，也减少了企业花费的成本，这种界面，非常有实际推广的价值。
结束语
数据采集和信息集成系统的应用，能够有效的避免传统工业生产中存在的各种问题，有效是实现了跨平台的操作，以及多系统的融合，能够有效的避免系统故障的出现。另外，这种系统的操作相对比较简便，能够帮助工作人员尽快上手，从而提高企业的竞争能力，这也使这項技术更具有实际应用的价值。
参考文献
[1]王凌，王雄，金以慧.MES-流程工业CIMS发展的关键[J].化工自动化及仪表，2001，28（04）：1-5.
[2]胡强，赵英凯.OPC技术在DCS与工厂管理网数据通讯中的应用[J].工业仪表与自动化装置，2002（03）：25-28.
[3]周志德.C++等程序设计[M].北京：电子工业出版社，2002.
摘 要：数据的采集和信息集成系统对生产装置的制造质量有着重要的影响。在现代化社会，工业发展对其要应用到的具体操作技术也有了更为严格的要求。数据采集和信息集成系统作为现代化工业中的重点发展对象，在设计的过程中，应该有更为严谨的设计方案，在实际应用过程中，应该使用更合理的操作技巧。本文将针对相关技术的应用进行分析和论述，希望能够讨论得出科学化的结论，以起到促进我国工业发展的目的。
关键词：数据采集；数据信息；信息集成系统；设计；应用
在工业生产的过程中，通过对工程中具体生产数据的分析和了解，能够有效的增加工程的完成效率，提高工业产品的制造质量。这种情况在石油工业中就有着很重要的表现。现阶段，随着信息技术的不断发展和完善，在工业生产过程中数据化的技术已经有了普遍的应用。但是由于技术工作人员的操作等相关的原因数据采集和信息集成系统在具体的应用环节中仍然存在着一些问题，急需得到改进。本文即将结合具体的发展良好的实际例子，对相关技术的应用进行说明。
1 系统原理及结构
四类现场信号：
计算机数据采集系统负责将来自现场的温度、流量、压力及液位等仪表信号进行计算机数据采集和处理；实现实时数据显示、报表打印、历史数据查询等生产辅助管理功能；与石化公司实时数据库连接，向公司局域网发送实时生产数据，便于生产管理与调度；实现质量数据下传功能。四类现场信号包括温度信号、流量信号、压力信号及液位信号。
流量、压力及液位信号主要有以下四种类型：4～20mA标准电流信号，经串联250Ω的精密电阻后可以通过模拟量输入模块采集来自现场的流量、压力及液位信号。1～5V标准电压信号，可以直接通过模拟量输入模块采集来自现场的流量、压力及液位信号。频率信号，可直接通过四路脉冲量输入模块采集来自现场的流量信号。以上三类信号都是电信号，经过输入模块后可直接为计算机数据采集系统使用。还有一类是20～100kPa的气信号。这类信号还必须通过气/电转换器将20～100kPa气信号转换成4～20mA的电流信号后再为系统使用。
2 系统结构
压力、流量、液位及温度信号经数据采集卡和输入模块后，数据经过调理和模/数转换，与计算机通过RS-232进行通讯，接入现场计算机，完成数据采集、数据显示、历史数据存储、报表打印及数据查询等生产辅助管理功能。生产装置信息集成系统运行在Windows2003及其以上环境中，UnitInfor采用C/S架构，既可以运行在生产装置的一台计算机上，也可以分布在不同的计算机上。系统采用了模块化的三层结构。三层结构相互独立，并且可以分别进行升级，从而提高了系统的灵活性和可靠性。
这三层自下而上分别是：第一层，数据通讯采集层，负责和各种DCS、PLC、仪表通讯，采集现场数据。第二层，实时数据处理和历史数据存储层，负责实时数据处理和历史数据存储。第三层，数据应用层，位于三层结构的最上层。主要提供用户实时数据显示、实时趋势、历史数据查询、历史趋势显示、LIMS系统数据查询、调度系统数据传输和生产统计报表、实时数据传输等功能，并且这些功能是可选的，根据具体需要而定。
3 系统在应用过程中能够起到的作用
现阶段，各个工业生产单位持有的相关技术的应用水平从整体上看，并没有太大的差别。比如说，大型的生产装置中，通常都装配有DCS的控制系统。这种系统在工作的过程中，理论上将值需通过生成相关报表、查看有关的数据，并且进行实施数据的上传，就可以完场系统的工作。而其他中小型的生产装置中，通常并不会装配DCS的控制系统，而是通过对二次仪表的使用，完成所需进行的工作。但是相比于DCS系统，二次仪表的正常工作还需要在完成实施数据的显示、相关数据的查询等工作的基础上进行。另一方面，生产装置还需要完成不同统计报表的生成工作，通常情况下这些统计报表除了要具备基本的历史数据之外，还需要具备LIMS数据库之中的相关数据。这些数据的录入过程，有时还需要经过人工的处理。但是在人工除了数据的过程中，通常会存在一定的困难，比如系统中数据的移动中出现错误，以及设备的相关问题，这些问题都有可能引起人工录入数据出现失误。为了避免这些不良现象出现，还需要将操作系统进行进一步的完善。
3.1 实时数据采集
利用用于过程控制的OLE（OPC）通讯技术，UnitInfor可以使用OPC的标准接口很容易地将数据读入到系统的实时数据库中。对于特殊设备及其他类型的通讯形式，需要开发特定的通讯软件接口，将数据写入到实时数据库中。采集到的实时数据最终由实时数据处理模块根据组态规定对数据进行处理。
3.2 化验分析数据查询
各装置的化验分析数据都存储在LIMS数据库服务器中，当质检部门在化验分析完成后，会将数据录入到数据库中，供各生产装置查询。操作员可以通过系统的化验分析数据查询功能及时掌握原料和产品的质量状况，调节生产。
4 技术的实际应用效果
下实际生产的过程中，通过对数据采集和信息集成系统的应用，能够实现对整个生产系统性能的优化，进而促进生产工作的高效进行。具体来说，这个系统有以下几个方面的特点。
4.1 数据库的简便化
生产装置在使用的过程中，其报表必须得到及时的更新和修改。如果应用传统技术，在报表更改的过程中，还需要对所引用的软件进行相关的改动，以适应具体的工作环境。将数据采集和信息集成的相关技术应用于生产装置的生产过程中，在相关的软件编制和安装完成之后，便可以直接投入到实际应用的过程中，而不需要沿用传统的修改软件的方式。在报表修改的过程中，只需要通过在EXCEL文件中，进行少量的改写，就可以达到工作的要求。与传统的方式相比，这项技术的应用，极大的减少了工作人员的工作负担，也能够有效的避免由于软件的改写而造成的误差，非常有益与工作的高效进行。
4.2 模块化的形式
在系统的具体应有过程中，采用模块化的设计形式，可以便于报表能够自动的根据行管数据适应程序。这种设计为报表的修改提供了便利。
4.3 容错能力
在软件的编写过程中，通过合理的设计，能够使人间具备一定的容错能力。这就可以保证在设备允许的范围内的误差被合理的忽略，这将有益与软件可以高效的完成工作。
4.4 规范化的界面
在系统设计的过程中，将WINDOWS系统作为提供技术支持的主要平台，这可以在保障界面功能完善的条件下，实现系统的易操作性。这样工作人員在工作的过程中，就不需要经过漫长而复杂的培训。在减少工作人员工作负担的条件下，也减少了企业花费的成本，这种界面，非常有实际推广的价值。
结束语
数据采集和信息集成系统的应用，能够有效的避免传统工业生产中存在的各种问题，有效是实现了跨平台的操作，以及多系统的融合，能够有效的避免系统故障的出现。另外，这种系统的操作相对比较简便，能够帮助工作人员尽快上手，从而提高企业的竞争能力，这也使这項技术更具有实际应用的价值。
参考文献
[1]王凌，王雄，金以慧.MES-流程工业CIMS发展的关键[J].化工自动化及仪表，2001，28（04）：1-5.
[2]胡强，赵英凯.OPC技术在DCS与工厂管理网数据通讯中的应用[J].工业仪表与自动化装置，2002（03）：25-28.
[3]周志德.C++等程序设计[M].北京：电子工业出版社，2002.