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制丝线实时数据采集与控制系统摘要：在烟草行业的MES(Manufacturing ExecutionSystem)之中，数据的采集和控制系统的应用具有举足轻重的位置。但是随着信息化时代的到来，烟草行业也日新月异的变化着，所以为了适应它的发展，对其中出现的问题，缺陷，提出了新的数据的采集和控制系统，在这新的理论之中，结构功能是这之中的重中之重，并且对于采集数据信息的分析、处理和展示以及控制指令的下达进行了系统的阐述。关键词：制丝线；数据采集与控制；烟草行业；制造执行系统我们都知道作为混合流程制造型企业的卷烟厂的信息化的改造经历了以生产自动化、管理信息化和基于企业资源计划的CIMS为主要内容的发展阶段。现在烟草制造企业有强大的生产的能力，较高水平的生产自动化的能力还有先进的系统的管理能力等等。但是因为上下层次不能很好地进行沟通，所以“信息孤岛”出现了。MES就是这样产生了。他的出现作为连接数据采集与控制系统的纽带，成为了烟草信息化的重中之重。我们通过A烟厂的具体情况，着重介绍数据采集与控制系统的应用情况。并且对关键的技术进行着重的研究探索。1烟草行业数据采集与控制系统特点在烟草的行业之中，过程控制系统包括制丝的控制系统和动力能源控制系统。分散化的控制，统一的管理和监控的模式是现在的过程控制系统主要应用的模式。我们的操作人员在专门的设备室对其进行统一监控。随着现场总线和CNC控制技术的发展，一些最新引进的卷包设备采用IPC的SOFTPLC技术替代了PLC控制，现场操作站采用标准计算机。新的卷包设备能够克服很多老的卷包设备的缺点像，技术封闭，接口不简单等等，新的都有统一标准的接口，也就是说，卷报的数据的采集不再复杂。能够及时准确的获得现场产品的质量情况的仪器数据采集对于质量的监督控制有很好的影响。只要仪器厂商提供通信协议，我们的一起数据采集就不再是梦想。2系统描述21功能描述我们的系统的功能模块具体如下图：我们收集来自各个生产工艺段或机台的信息来作为生产管理数据，从而便于各级管理者进行管理。设备的参数，设备的运行状态，设备的停机状态，开动率，空转率等等就是设备的数据组成。完成质量的数据采集，处理，以及关联的计算与标准的比较分析就是狗狗一直亮的数据采集与分析。将指令下达到指定的机器的实现管控的一体化，提高生产效率就是生产指令的下达。22系统架构我们的整个系统是由工作站PC机，车间网络。车间服务器三层组成。组态和管理是工作站的两个分类。管理就是管理人员录入数据。数据采集与控制系统的架构如图2所示。我们下达的控制指令是从上向下传送，数据则是相反的传递方向。所以是双向传递。3核心技术31实时数据的获取采集系统受设备的数量，设备的参数量还有工艺的参数的影响，所以为了保证采集速度还有数据质量，采集系统要有很高的标准。采集系统的关键的部分就是数据的实时性和准确性。所以，也就是说，我们在设计这套系统时，要充分的考虑生产结构和工艺的要求，只有这样才能设计出满足生产的良好的采集系统。我们采集过来的数据不能够直接用于生产，因为这是最最原始的数据，我们只有把着原始的数据和生产线布局、工艺标准、生产计划等相应的管理信息进行结合我们才能对于商品的生产进行指挥，也就是说，我们数据的融合对于生产的指挥十分重要。但是因为信息的复杂，数据的容量较大，所以我们要充分的考虑到现场操作人员的经验，并且与规则进行转化，才能完成信息的集成，最冲生产的连续性得到实现。在线和不在线的统计分析不仅仅对于我们的管理人员来说也是十分重要的，而且对于产品的质量的提升也有十分重要的意义。我们可以统计出很多的信息例如班次产量、批次产量、各物料的消耗与产出(包括烟叶的消耗、烟丝的产出、残烟掺配量等)仅仅通过数据的采集。我们通过这个系统，不仅仅可以掌握产品的数据，设备的运行的状况，甚至还可以对设备的故障进行报警。32生产调度指令下达数据的采集与控制系统的另外一个重要的部分就是生产调度指令的下达。生产的最初的根本，起点，并且有很重要位置的就是指令。这个过程就是操作人员操作，将指令下到达指定的仪器设备。具体的流程如下图。 4系统实现41技术基础411NET技术NET框架是微软新开发的分布式系统平台net的核心的组成部分。它符合CLS(CommonLanguageSpecification，公共语言规范)。如果语言的编译器符合这种的公共语言规范，我们就可以用任何语言进行研发编写。412实时历史库iHistorian作为企业级实时历史数据库平台，可以在高速采集、归档并发布大量实时的现场过程信息。在性能的对比上，实用功能的作用上，iHISITORIAN都在数据的采集和管理的方面达到了最先进的水平，可以在任何的生产环境之中进行应用，包括可以从OPC，iFIX，FIX，甚至CSV和XML文件上获取数据，并且它还可以对于已有的数据具有增强采集功能。413 OPC技术OPC全称是OLE for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。以前的时候，每一个应用软件的开发商都必须编写专用的接口函数，但是随着技术的发展，设备的增多，产品的升级，接口函数的编写给开发商和用户带来沉重地负担。所以为了改变这种现状，满足我们工作的日常需要，开发商急切需要一种具有高效性、可靠性、开放性、可互操作性的即插即用的设备驱动程序。在这种情况下，OPC标准应运而生。42系统实例该系统将关系数据库MS SQL Server2005、实时历史数据库iHistorian和OPCJ艮务器WINCC OPCServer联系在一起，实现数据的顺利流转，最终实现数据采集与控制。现在系统运行后，就能够避免人工传送统治和调度指令的时间信息偏差，使得操作人员更加便利。生产调度指令下达界面如图5所示系统的另一个功能就是统计分析。图6所示为其中一个工艺段的工艺参数统计查询。5.结论我们通过对设备状态、工艺状态、物料状态、环境状态、能源品质、生产工单、产量、消耗等的采集，并且对这些数据进行直观的表示，从而更加有利于管理者的查看了解。从而便于管理和对生产的指挥。这就是我们数据采集与控制系统的工作模式。我们的系统通过采用net平台开发，模块化的组织方式来克服以前系统的复杂应用。我们现在的数据采集与控制系统具有很好的交互性、应用性和可扩展性，对系统的维护和升级具有很好的作用。我们会利用iHistorian实时历史库和OPC技术实现生产现场数据的实时追踪，并完成调度指令的下达。现在我们的这种系统已经进入了现实的生活之中，对于数据的采集和控制功能有很好的影响，制丝线产品质量和生产效率也的得到了提高，保证了生产的稳定运行。参考文献：【1】陈睿，王欢，李炳法烟草制造行业中的数据采集系统【J】计算机应用，2007，27(6)：414-416【2】张景旭，郭剑锋，马军制造企业门户构建技术及其应用研究 制造业自动化，2007，29(5)：9一13【3】接道良烟草企业自动数据采集系统的研究与实践【J】自动化仪表，2006，27(3)：5355【4】金明冬制造执行系统MES中