生產(chǎn)信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

鐘廣寧++韋展飛

摘 要介紹使用B/S架構(gòu)開發(fā)軟件系統(tǒng)，使用C++開發(fā)數(shù)采程序，搭建三層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡來實現(xiàn)整個生產(chǎn)信息系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)信息系統(tǒng) 網(wǎng)頁 三層網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)采集

1 引 言

該系統(tǒng)旨在讓生產(chǎn)單位管理人員方便地遠程監(jiān)視生產(chǎn)線的實時數(shù)據(jù)，按需調(diào)取歷史數(shù)據(jù)及其趨勢圖，查看各種關(guān)鍵參數(shù)的小時、班、日、月統(tǒng)計，由此準確、快捷地掌握生產(chǎn)情況，進而有效制定生產(chǎn)策略。系統(tǒng)未實現(xiàn)之前，由記錄工手抄大量生產(chǎn)參數(shù)，人工統(tǒng)計數(shù)據(jù)再報送各級管理人員，過程繁瑣，時間滯后；由于手抄頻率低，無法做到高頻次的求平均，加上人為失誤等因素，導致數(shù)據(jù)的準確性、可靠性都不高。此種種不足嚴重影響決策層判斷并且浪費人力。

本文圍繞網(wǎng)頁制作發(fā)布及功能、網(wǎng)絡架構(gòu)、數(shù)據(jù)采集闡述了生產(chǎn)信息系統(tǒng)的全局設(shè)計思想，其中網(wǎng)頁制作發(fā)布及功能是系統(tǒng)的核心內(nèi)容，體現(xiàn)了滿足用戶的需求，是系統(tǒng)的設(shè)計目的。

2 網(wǎng)頁制作發(fā)布及功能

2.1 軟件開發(fā)使用的技術(shù)

工程發(fā)布平臺使用windows 2010 server、IIS7；前端運用Html、CSS、jQuery、Ajax、Hightcharts ；后臺運用asp.net框架，搭建三層架構(gòu)：數(shù)據(jù)訪問層（DAL）、業(yè)務邏輯層（BLL）、實體層（Entity）、用戶界面層（UI），分別建立類庫，引用關(guān)系如圖1所示。

2.2 實時數(shù)據(jù)查詢

進入實時數(shù)據(jù)頁面，用戶可選擇某一條生產(chǎn)線或者某一類別，查看批量實時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)以表格的形式展現(xiàn)，每個數(shù)值格上都有標題格，數(shù)值格與標題格背景顏色區(qū)分開。每個表格的標題都包含生產(chǎn)線和類別，如圖2所示。頁面每分鐘異步讀取數(shù)據(jù)顯示（用戶感覺不到刷新過程）。

2.3 歷史趨勢查詢

用戶可在實時數(shù)據(jù)頁面選擇一個或多個點（圖2所示），然后對比查看趨勢圖（圖3所示）。趨勢圖可以按一小時、八小時、日、七天、月、年時間跨度查看，也可以前后移動時間查看，并根據(jù)當前查詢結(jié)果導出數(shù)據(jù)（Excel文件）。

2.4 報表查詢

進入日報或月報頁面，用戶可選擇某一條生產(chǎn)線或者某一類別，查看日或月統(tǒng)計數(shù)據(jù)。數(shù)值格與標題格背景顏色區(qū)分開。每個表格的標題都包含生產(chǎn)線和類別，如圖4所示。

3 網(wǎng)絡架構(gòu)

（1）如圖5所示，網(wǎng)絡分為L1、L2、L3三層結(jié)構(gòu)，三層網(wǎng)絡物理分開，互不干擾，靠服務器雙網(wǎng)卡耦合。

（2）L1層為基礎(chǔ)自動化網(wǎng)絡，是生產(chǎn)廠最基本的網(wǎng)絡；L2為過程控制網(wǎng)絡，主要用于數(shù)采；L3為管理層網(wǎng)絡，用于辦公。

（3）連接服務器的鏈路兩端的帶寬至少為千兆。

4 數(shù)據(jù)采集

（1）建立OPC服務器。在服務器上安裝KepServer、力控等OPCServer軟件，將生產(chǎn)線PLC、DCS的數(shù)據(jù)點位配置到OPCServer上，此服務器作為PLC、DCS與數(shù)采程序之間的橋梁。

（2）建立數(shù)據(jù)采集服務器。運用iplature框架、C++開發(fā)數(shù)采程序運行于該服務器上，程序執(zhí)行的任務如表1所示。

（3）建立存儲服務器。系統(tǒng)平臺為Red Hat，數(shù)據(jù)庫為oracle 11g，用于存儲數(shù)采服務器傳來的數(shù)據(jù)，并為網(wǎng)頁發(fā)布服務器提供服務。

5 應用效果

（1）系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)的展示比生產(chǎn)線的上位機晚一分鐘，符合數(shù)據(jù)采集的設(shè)計要求，能有效幫助管理人員遠程了解一線情況。

（2）取8個參數(shù)點對比，在一個班次內(nèi)共計3840個數(shù)據(jù)，加載趨勢圖耗時不足3秒（包括原始值、平均值），導出數(shù)據(jù)文件不足5秒，滿足用戶體驗，為管理人員分析數(shù)據(jù)提供可靠依據(jù)。

（3）報表能及時統(tǒng)計數(shù)據(jù)，取代記錄工摘抄、統(tǒng)計的工作。

6 結(jié)語

生產(chǎn)信息系統(tǒng)的實現(xiàn)，能將工業(yè)生產(chǎn)從基礎(chǔ)自動化推向過程控制，不僅可以利用信息化手段分析數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)和管理水平，也為生產(chǎn)智能化的發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。生產(chǎn)信息系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)性的工程，不可一蹴而就，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，需要在運用中不斷優(yōu)化、完善。

參考文獻

[1]周金橋.ASP.NET夜話[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009（08）.

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[3]馬駿.C#程序設(shè)計及應用教程（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2009（05）.

作者介紹

鐘廣寧（1987-），男，廣西壯族自治區(qū)博白縣人。學士學位?，F(xiàn)為廣西柳州鋼鐵集團有限公司燒結(jié)廠技術(shù)員、助理工程師。

參考文獻

廣西柳州鋼鐵集團有限公司燒結(jié)廠 廣西壯族自治區(qū)柳州市 545000