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【摘 要】造船企业龙门吊设备是造船企业最为重要的生产设备,通过研究利用OPC软件对龙门吊PLC设备进行数据采集,并将采集到的数据通过组态软件实现实时数据展现,最终达到对龙门吊设备实时监控的目的。
【关键词】无线网络技术 组态软件 远程监控
一、前言
龙门吊设备作为造船企业的对大型起重设备,它具有节能环保、可靠性高、起重能力大、维修保养工作量小、易于实现自动化操作等优点,是造船企业最重要的生产设施。因此在日常工作中能对龙门吊设备的运行状态进行有效的监控那么将会对公司的正常生产提供强有力的保障。
二、研究目的
目前,企业中的许多大型工业设备都装有型号各不相同的PLC,动能源区域的传感器信号也被送入其控制系统的PLC中。由于近端监控相对独立,在地理位置上分布不同,因此需要维护人员频繁奔波了解设备运行状况。而且,设备上的PLC通过传感器所收集到的数据因缺少数据库而无法持久化,故不能历史回放设备某一时间段的运行状态。如果利用企业中现已部署的网络,建立起PC同远端PLC的通信,使维修工程师通过人机交互界面对PLC的工作状态进行访问和修改,并结合短消息服务SMS和实时数据存储技术,不仅可以避免维修工程师需要到现场诊断的麻烦,并在第一时间告知他们设备的状态,而且可以记录下设备每时每刻的运行数据,便于将来的重现。如此,大大节省了人力与物力,准确而精细的管理起了每件生产设备,为设备安全生产提供了保证。
三、系统设计
(一)系统总体设计。根据企业在生产中的实际需求分析,对系统进行总体设计时对龙门吊设备监控的几个主要机构件进行了统计整理,主要包括龙门吊的刚柔腿,上下小车及四大起升8个部件。确定完监控部件后对设备的各个机构件进行了功能模块设计,主要包括了对龙门吊设备主要机构的实时监控、历史状态查询、维护信息以及故障实时监控功能。系统技术方案如图一所示。
(二)系统技术方案设计
在对系统进行完总体设计以后,对龙门吊监控系统的总体技术架构进行了设计。根据系统实际环境需求分析,最终确定采用无线网络通过OPC协议直接采集起重机的PLC信号,最终通过组态软件实现对龙门吊设备的远程实时监视,并保存采集到的实时数据和作业数据的方案。采用这种无线网络技术和组态软件结合的技术方案,解决了龙门吊设备与其它信息设备通讯的问题,同时利用组态软件解决了对采集到的信号数据进行实时展现的问题。
(三)系统技术架构设计。在确定了系统的技术方案后,对系统技术架构实现进行了设计。在技术架构方面详细描述了整个系统总体的实现流程,例如数据的采集过程,数据传输过程。龙门吊监控系统通过OPCServe端从龙门吊PLC设备中采集到基础数据;然后两个OPCClient端(实时数据库和组态软件)通过OPC协议从OPCServer端收集数据,其中实时数据库用来存放采集到的PLC设备的历史数据,组态软件则采集到实时数据用于系统的实时展现。最后组态软件将采集到的数据存储到数据库中做报表查询。该技术架构利用OPCServer解决了PLC设备中信号数据采集与转换的问题,实现了系统的实时数据展现。
四、系统实现
由于龙门吊是移动的设备,因此传统的有线网络无法满足我们的需求,本系统在实施的过程中采用了无线网络技术,通过无线AP将位于机房的起重机远程信息化监控系统的服务器连接到龙门吊局域网。通过在龙门吊设备上架设无线AP使龙门吊设备连入公司的内部网络环境后,通过局域网及无线网络设施实现起重机信息化监控系统同各个龙门吊控制器PLC的通讯连接。同时通过在无线AP的安全设定,限制连接到龙门吊局域网的机器,保证PLC安全。本系统实现的网络拓扑图如图2所示。
五、结束语
本文是从信息化实施者的角度来探讨船舶行业对龙门吊设备实行远程监控管理的方式。文章以某船厂的龙门吊设备远程监控管理系统为例,阐述了龙门吊远程监控系统的设计和实现方法。
笔者撰写过程中虽然立足于长期的信息化实施推进工作经验,但是限于经验及阅历,有些观点难免偏颇,希望能抛砖引玉引起读者共鸣。
【关键词】无线网络技术 组态软件 远程监控
一、前言
龙门吊设备作为造船企业的对大型起重设备,它具有节能环保、可靠性高、起重能力大、维修保养工作量小、易于实现自动化操作等优点,是造船企业最重要的生产设施。因此在日常工作中能对龙门吊设备的运行状态进行有效的监控那么将会对公司的正常生产提供强有力的保障。
二、研究目的
目前,企业中的许多大型工业设备都装有型号各不相同的PLC,动能源区域的传感器信号也被送入其控制系统的PLC中。由于近端监控相对独立,在地理位置上分布不同,因此需要维护人员频繁奔波了解设备运行状况。而且,设备上的PLC通过传感器所收集到的数据因缺少数据库而无法持久化,故不能历史回放设备某一时间段的运行状态。如果利用企业中现已部署的网络,建立起PC同远端PLC的通信,使维修工程师通过人机交互界面对PLC的工作状态进行访问和修改,并结合短消息服务SMS和实时数据存储技术,不仅可以避免维修工程师需要到现场诊断的麻烦,并在第一时间告知他们设备的状态,而且可以记录下设备每时每刻的运行数据,便于将来的重现。如此,大大节省了人力与物力,准确而精细的管理起了每件生产设备,为设备安全生产提供了保证。
三、系统设计
(一)系统总体设计。根据企业在生产中的实际需求分析,对系统进行总体设计时对龙门吊设备监控的几个主要机构件进行了统计整理,主要包括龙门吊的刚柔腿,上下小车及四大起升8个部件。确定完监控部件后对设备的各个机构件进行了功能模块设计,主要包括了对龙门吊设备主要机构的实时监控、历史状态查询、维护信息以及故障实时监控功能。系统技术方案如图一所示。
(二)系统技术方案设计
在对系统进行完总体设计以后,对龙门吊监控系统的总体技术架构进行了设计。根据系统实际环境需求分析,最终确定采用无线网络通过OPC协议直接采集起重机的PLC信号,最终通过组态软件实现对龙门吊设备的远程实时监视,并保存采集到的实时数据和作业数据的方案。采用这种无线网络技术和组态软件结合的技术方案,解决了龙门吊设备与其它信息设备通讯的问题,同时利用组态软件解决了对采集到的信号数据进行实时展现的问题。
(三)系统技术架构设计。在确定了系统的技术方案后,对系统技术架构实现进行了设计。在技术架构方面详细描述了整个系统总体的实现流程,例如数据的采集过程,数据传输过程。龙门吊监控系统通过OPCServe端从龙门吊PLC设备中采集到基础数据;然后两个OPCClient端(实时数据库和组态软件)通过OPC协议从OPCServer端收集数据,其中实时数据库用来存放采集到的PLC设备的历史数据,组态软件则采集到实时数据用于系统的实时展现。最后组态软件将采集到的数据存储到数据库中做报表查询。该技术架构利用OPCServer解决了PLC设备中信号数据采集与转换的问题,实现了系统的实时数据展现。
四、系统实现
由于龙门吊是移动的设备,因此传统的有线网络无法满足我们的需求,本系统在实施的过程中采用了无线网络技术,通过无线AP将位于机房的起重机远程信息化监控系统的服务器连接到龙门吊局域网。通过在龙门吊设备上架设无线AP使龙门吊设备连入公司的内部网络环境后,通过局域网及无线网络设施实现起重机信息化监控系统同各个龙门吊控制器PLC的通讯连接。同时通过在无线AP的安全设定,限制连接到龙门吊局域网的机器,保证PLC安全。本系统实现的网络拓扑图如图2所示。
五、结束语
本文是从信息化实施者的角度来探讨船舶行业对龙门吊设备实行远程监控管理的方式。文章以某船厂的龙门吊设备远程监控管理系统为例,阐述了龙门吊远程监控系统的设计和实现方法。
笔者撰写过程中虽然立足于长期的信息化实施推进工作经验,但是限于经验及阅历,有些观点难免偏颇,希望能抛砖引玉引起读者共鸣。