|
1 需求分析
生產(chǎn)數(shù)據(jù)沒有有效共享，因而對(duì)影響生產(chǎn)過程的主要因素缺乏有效的監(jiān)控手段。從各生產(chǎn)車間來看，各生產(chǎn)裝置都上了PLC，但裝置的數(shù)據(jù)只能顯示在裝置的操作站上，只有到生產(chǎn)現(xiàn)場的控制面板上，才能觀察到生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在車間辦公室、調(diào)度室，或公司領(lǐng)導(dǎo)，都無法直接看到現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
分散的“信息孤島”無法進(jìn)行集中化管理。由于各裝置信息封閉，即使在同一車間，由于采用的是不同廠家，或同一廠家不同型號(hào)的PLC，彼此間沒有數(shù)據(jù)通訊手段。這致使生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)，生產(chǎn)管理部門不能及時(shí)、有效地了解生產(chǎn)狀況，指導(dǎo)組織生產(chǎn)，這樣可能造成一定的浪費(fèi)。
沒有長期的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。隨著存儲(chǔ)介質(zhì)價(jià)格不斷下降，保存海量歷史數(shù)據(jù)成為可能。而PLC或操作站本身一般不具備存儲(chǔ)能力，或者歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力很有限，而長期的歷史數(shù)據(jù)有助于事故的事后分析。
質(zhì)量信息反饋滯后，導(dǎo)致加工成本增加。化驗(yàn)數(shù)據(jù)直接反映生產(chǎn)的質(zhì)量情況，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)具有非常重要的意義。目前這些數(shù)據(jù)沒有進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只有在現(xiàn)場儀表上才能看到。這些數(shù)據(jù)需要通過電話或報(bào)表形式報(bào)送生產(chǎn)管理部門，造成信息遲滯，并且不方便進(jìn)行對(duì)比分析，形成一定的信息資源浪費(fèi)。因此及時(shí)準(zhǔn)確地將質(zhì)量數(shù)據(jù)反饋給裝置操作人員和生產(chǎn)調(diào)度人員，可以保證有效地控制生產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。
綜合統(tǒng)計(jì)分析和應(yīng)用力度不夠。各生產(chǎn)車間長期發(fā)展積累的數(shù)據(jù)是公司的巨大財(cái)富，它目前還是一個(gè)未被充分發(fā)掘利用的寶藏。大量的數(shù)據(jù)只被用于現(xiàn)場監(jiān)控，而沒有對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
對(duì)于企業(yè)ERP系統(tǒng)，現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)是企業(yè)的重要數(shù)據(jù)資源，沒有生產(chǎn)數(shù)據(jù)，企業(yè)資源整合就不是完整的。
2 系統(tǒng)概述
藥廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)基于國內(nèi)知名的紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫REALDB平臺(tái)構(gòu)建，將藥廠現(xiàn)有自控服務(wù)器、上位機(jī)、PLC等硬件和監(jiān)控軟件、數(shù)據(jù)庫軟件等軟件集成在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠房的生產(chǎn)設(shè)備、過程及生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，為安全生產(chǎn)、調(diào)度、管理、優(yōu)化和故障診斷提供必要和完整的數(shù)據(jù)支持，為將來MES系統(tǒng)的建設(shè)搭建穩(wěn)定可靠安全的生產(chǎn)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)平臺(tái)。
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)原則
先進(jìn)性：系統(tǒng)總體指標(biāo)定位為國內(nèi)領(lǐng)先，具備當(dāng)今智能化制藥企業(yè)的先進(jìn)性及應(yīng)用功能，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
可靠性：系統(tǒng)選用的技術(shù)或配套設(shè)備采用“主流”技術(shù)和產(chǎn)品，保證系統(tǒng)具有高效可靠的傳輸與運(yùn)行能力。
可擴(kuò)展性：采用標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)平臺(tái)與技術(shù)應(yīng)能充分配合未來數(shù)字化功能及項(xiàng)目擴(kuò)充的需求，預(yù)留設(shè)備和軟件接口，避免重復(fù)投資。
實(shí)用性：系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足制藥企業(yè)管理的各項(xiàng)需求。設(shè)備和終端能反應(yīng)快速，實(shí)時(shí)配合，具有先進(jìn)且易于使用的圖形人機(jī)界面，信息資源查詢與檢索等有效工具。
安全性：具有對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、分析、優(yōu)化、故障監(jiān)測及在線排除、設(shè)備和部件的容錯(cuò)等功能，以提高系統(tǒng)自身和信息傳遞的安全性。
滿足GMP認(rèn)證，符合21CFR Part 11標(biāo)準(zhǔn)。
4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
4.1 技術(shù)概述
對(duì)于《藥廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)》項(xiàng)目主要采集現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與現(xiàn)場總線技術(shù)相接結(jié)合來完成。系統(tǒng)由一臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和多臺(tái)前置數(shù)采機(jī)組成。前置數(shù)采機(jī)安裝紫金橋數(shù)采軟件，前置數(shù)采機(jī)與中心服務(wù)器之間使用紫金橋軟件內(nèi)部協(xié)議，通過（工業(yè)以太網(wǎng)）Ethernet進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
對(duì)于以太網(wǎng)TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，直接連入前置數(shù)采機(jī)，采用紫金橋?qū)ｉT針對(duì)該設(shè)備開發(fā)的設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)；對(duì)于RS485接口的設(shè)備通過串口服務(wù)器轉(zhuǎn)換為TCP/IP后連入前置數(shù)采機(jī)，采用紫金橋?qū)ｉT針對(duì)該設(shè)備開發(fā)的設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)；對(duì)于有自身的控制上位機(jī)的設(shè)備（PLC）通過上位機(jī)（HMI）連入前置數(shù)采機(jī)，前置數(shù)采機(jī)與PLC上位機(jī)（HMI）采用OPC等接口方式進(jìn)行通訊。
比如對(duì)于Siemens PLC具有MPI接口，且MPI地址可修改的，則MPI采集總線將多個(gè)PLC連接成一個(gè)現(xiàn)場總線，然后再接入前置數(shù)采機(jī)；對(duì)于MPI地址不可修改的，則采集MPI網(wǎng)關(guān)，將其轉(zhuǎn)換為Ethernet后再接入前置數(shù)采同；對(duì)于沒通訊接口的PLC，通過增加通訊模塊并結(jié)合PLC通訊指令將需要采集的數(shù)據(jù)發(fā)送出來；對(duì)于有以網(wǎng)接口的PLC組網(wǎng)則比較簡單，只需要前置數(shù)采機(jī)與PLC連接到同一以太網(wǎng)中即可。對(duì)于每種PLC由于通訊協(xié)議不同，在紫金橋軟件中也要使用不同設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，提取數(shù)據(jù)，并且將不同的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。這樣用戶就可以以統(tǒng)一的方式（一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)），對(duì)不同廠家DCS、PLC等控制系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行使用。
《藥廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)》一個(gè)難點(diǎn)是如果PLC上沒有數(shù)據(jù)寄存器地址，這就需要通過分析PLC程序獲取。若是也沒有PLC的源程序，雖然有的可以從PLC中下載，但沒注釋的PLC程序會(huì)大大增加閱讀難度。
PLC數(shù)據(jù)進(jìn)入紫金橋服務(wù)器后，用戶可以直接利用紫金橋軟件進(jìn)行二次開發(fā)。利用紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫已有的功能模塊，用戶可以快速搭建數(shù)據(jù)顯示界面、趨勢顯示界面、報(bào)警信息顯示界面、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。在紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中二次開發(fā)過程主要是一種面向?qū)ο蟮拈_發(fā)過程和可視化的組件屬性設(shè)置和搭配的過程。對(duì)于較復(fù)雜界面效果或數(shù)據(jù)再加工過程，可以使用腳本計(jì)算引擎輔助處理，從而滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)WEB發(fā)布功能可以使用戶開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)方便地轉(zhuǎn)化為B/S架構(gòu)，方便多用戶在本公司局域網(wǎng)內(nèi)通過IE瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問。
紫金橋系統(tǒng)可以與多種關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（SQL Server、Oracle、MS Access、MySql）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，SQL Server、Oracle等關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常是CIMS，ERP，MES等管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)。通過此功能可以將生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與ERP等系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管控一體化。
紫金橋系統(tǒng)還提供OPC DA、DDE、API等標(biāo)準(zhǔn)和自定義接口，方便用戶對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)二次用戶及對(duì)紫金橋軟件系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。
由紫金橋系統(tǒng)構(gòu)建的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將高效的數(shù)據(jù)采集功能，設(shè)計(jì)最小采集周期可以達(dá)到1ms.在實(shí)際應(yīng)用中可達(dá)到的最小采集周期是由被采集對(duì)象的響應(yīng)速度決定，對(duì)于PLC通常采集周期可以達(dá)到1m以下。在將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ERP、MES）中時(shí)，由于關(guān)系數(shù)據(jù)庫是文件型系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)較（相關(guān)內(nèi)存訪問）慢，建議轉(zhuǎn)儲(chǔ)周期在3m或是3m以上。
對(duì)于前置數(shù)采機(jī)與PLC通訊異常，可以通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志及時(shí)獲得。對(duì)于過程數(shù)據(jù)（生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）異常，可以通過報(bào)警檢測機(jī)制對(duì)其進(jìn)行檢測，并且生成報(bào)警記錄報(bào)表，保存歷史報(bào)警記錄及輸出報(bào)警記錄；當(dāng)前置數(shù)采機(jī)與中心服務(wù)器之間網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，通過紫金橋軟件的內(nèi)存處理機(jī)制前置數(shù)采機(jī)可以對(duì)通訊中斷期間的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，緩存的歷史數(shù)據(jù)將被恢復(fù)到中心歷史服務(wù)器指定的歷史時(shí)刻，進(jìn)而保證了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的完整性和一致性。
4.2 數(shù)據(jù)采集方案
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
? 整個(gè)數(shù)采網(wǎng)絡(luò)體系，采用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)作為交換傳輸和接入平臺(tái)，這種形式的以太網(wǎng)擴(kuò)展性好，容易安裝開通，并且可靠性較高。
在整個(gè)廠區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理上，核心交換機(jī)設(shè)置為VLAN模式，保證每套PLC/DCS之間網(wǎng)絡(luò)物理隔離的而又和可以服務(wù)器進(jìn)行通訊。從而對(duì)SCADA系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備劃分虛擬局域網(wǎng)（VLAN），將其置于一個(gè)網(wǎng)段；以增加SCADA系統(tǒng)的安全性，提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換性能，方便管理。
2）多種數(shù)據(jù)采集方式
對(duì)于制藥廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集來說，安全問題尤為重要。因?yàn)閿?shù)據(jù)采集遍布整個(gè)藥廠，一旦因網(wǎng)絡(luò)安全問題，引起病毒的入侵，進(jìn)而造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的病毒感染，那么后果將是不可想象的。為此，可考慮如下的數(shù)據(jù)采集方案。
對(duì)于有上位機(jī)的PLC設(shè)備，盡量從上位機(jī)進(jìn)行采集，以避免更改核心控制部件PLC的軟件設(shè)置或硬件配置。
對(duì)于沒有上位機(jī)的PLC，盡量在現(xiàn)有PLC硬件配置上進(jìn)行采集，采用以太網(wǎng)通訊方式。
如果PLC上有空余串口，就遵循PLC通信協(xié)議進(jìn)行編程，直接通過空余串口進(jìn)行采集。
對(duì)于以太網(wǎng)通信的PLC，需要增加前置數(shù)采機(jī)(起到網(wǎng)絡(luò)隔離作用), 前置數(shù)采機(jī)通過以太網(wǎng)與PLC進(jìn)行通信。而前置數(shù)采機(jī)與數(shù)采服務(wù)器間通過串口進(jìn)行通信。
DCS都帶有操作臺(tái)或工程師站，所以與DCS通信都不與控制站直接打交道。若制藥廠DCS通信線路均為以太網(wǎng)，為了確保DCS系統(tǒng)的安全，在數(shù)據(jù)服務(wù)器與DCS間增加數(shù)采前置機(jī)。數(shù)采前置機(jī)與DCS通過以太網(wǎng)通信，數(shù)采前置機(jī)放于DCS操作室，不配顯示器與鍵盤。數(shù)采前置機(jī)與數(shù)據(jù)服務(wù)器通過串口進(jìn)行通信。這樣就保證了數(shù)據(jù)服務(wù)器與DCS間的網(wǎng)絡(luò)隔離。
數(shù)采服務(wù)器和PLC或前置機(jī)的通訊使用串口來進(jìn)行，這樣可以有效地隔離病毒。因?yàn)樵谑褂么谕ㄓ嵉倪^程中，串口為遠(yuǎn)程數(shù)采軟件的通訊軟件所獨(dú)占，又因?yàn)檫@種通訊采用的是經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計(jì)的自定義協(xié)議，所以病毒體無法通過串口的自定義協(xié)議進(jìn)行傳播。通常情況下，即使沒有上面所說的原因，病毒也無法通過串口進(jìn)行傳播，除非在兩臺(tái)用串口互連的計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)上同時(shí)指定并配置串口通訊鏈路，這種情況下系統(tǒng)才能夠通過串口傳輸操作系統(tǒng)的通訊協(xié)議，從而可以傳輸病毒。但是在本項(xiàng)目的數(shù)采中顯然不會(huì)出現(xiàn)這種情況，不會(huì)在操作系統(tǒng)中指定串口通訊鏈路，而且只使用自定義通訊協(xié)議，所以病毒絕對(duì)不會(huì)通過串口來進(jìn)行傳播。
為了通過串口與上位機(jī)通信，需要在PLC上位機(jī)中安裝遠(yuǎn)程IO數(shù)采程序。遠(yuǎn)程IO數(shù)采程序是特意為這種安全采集而開發(fā)的，程序本身很小，經(jīng)過了嚴(yán)格的測試，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)構(gòu)成任何威脅。遠(yuǎn)程IO數(shù)采程序在PLC上位機(jī)采集到數(shù)據(jù)后，通過上位機(jī)的串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)采服務(wù)器。
3）安全措施
1）對(duì)于通過以太網(wǎng)通訊的機(jī)器，采用多網(wǎng)卡使各計(jì)算機(jī)彼此隔離。由于控制系統(tǒng)彼此獨(dú)立，并且沒有專門的控制網(wǎng)，所以前置數(shù)采集機(jī)要裝有多網(wǎng)卡，一塊網(wǎng)卡與服務(wù)器相連，其他網(wǎng)卡與控制系統(tǒng)相連，以保證控制系統(tǒng)間，控制系統(tǒng)與服務(wù)器都不在同一網(wǎng)段，每塊網(wǎng)卡只開放專有數(shù)據(jù)通訊端口，將其他端口都屏蔽掉，實(shí)現(xiàn)“綠色安全防護(hù)”。當(dāng)然如果考慮成本問題也可以讓所有控制系統(tǒng)使用一塊網(wǎng)卡通信，該網(wǎng)卡上綁定多個(gè)IP地址。如果認(rèn)為該種方式還不夠安全，服務(wù)器和前置機(jī)間也可以通過串口進(jìn)行通訊，當(dāng)然這要涉及增加硬件成本。
2）對(duì)于通過串口通訊的機(jī)器，該通信方式是安全的。有些控制機(jī)是通過串口與前置機(jī)進(jìn)行通信，如果通過串口通訊的比較多，那么就需要在前置機(jī)上安裝多串口卡。由于串口是獨(dú)享設(shè)備，并且專為應(yīng)用程序作為數(shù)據(jù)通信使用，所以其他程序沒有可乘之機(jī)，即不可能通過該方式傳播病毒。
病毒傳播到PLC/DCS系統(tǒng)造成PLC/DCS系統(tǒng)性能下降甚至癱瘓，系統(tǒng)安全非常關(guān)鍵。為了保證PLC/DCS不感染病毒，首先要保證每一個(gè)前置數(shù)采機(jī)的安全，只有前置數(shù)采機(jī)的不感染病毒才能保證PLC/DCS的安全。
保證自控裝置的安全是致關(guān)重要的。為了保證控制網(wǎng)的獨(dú)立性，辦公網(wǎng)與控制網(wǎng)間是完全隔離的。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在辦公網(wǎng)一側(cè)，為了安全的與控制設(shè)備通信，我們采取可多種措施。
在控制網(wǎng)設(shè)置數(shù)采機(jī)，數(shù)采機(jī)間通過串口相連，這樣能夠有效的防止網(wǎng)絡(luò)病毒侵入。 為了在生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，保證PLC/DCS系統(tǒng)得絕對(duì)安全，不受計(jì)算機(jī)病毒的侵害。
機(jī)器配置兩塊網(wǎng)卡，一塊網(wǎng)卡與控制網(wǎng)相連，一塊與辦公網(wǎng)相連，而且兩塊網(wǎng)卡處于不同網(wǎng)段。除了數(shù)據(jù)通信用到的端口號(hào)，其余通信端口都禁止掉。并且裝好防火墻，保持防病毒軟件及時(shí)自動(dòng)更新。
在實(shí)施過程中和今后的維護(hù)過程中可采取下列措施來有效地避免病毒：
數(shù)采機(jī)不配備顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。
不安裝任何與數(shù)采系統(tǒng)無關(guān)的軟件。
除管理員以外，其他人不得使用移動(dòng)介質(zhì)復(fù)制、訪問文件。
不共享文件夾。
不配置瀏覽器和電子郵件。
關(guān)閉或刪除系統(tǒng)中不需要的服務(wù)。如存在著安全漏洞的 FTP和 Web 服務(wù)等。
關(guān)閉不使用的TCP、UDP、IP端口, 只保留數(shù)采系統(tǒng)所需端口。
使用復(fù)雜的系統(tǒng)用戶密碼，防止暴力破解.
4)數(shù)據(jù)恢復(fù)功能
由于制藥廠廠區(qū)較大，控制系統(tǒng)很多。網(wǎng)絡(luò)通訊線路出現(xiàn)故障是不可避免的。為了保證歷史數(shù)據(jù)的完整性，可以采用紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)恢復(fù)功能。
數(shù)據(jù)庫間進(jìn)行通訊時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，或者數(shù)據(jù)庫退出后重新啟動(dòng)，前端數(shù)采機(jī)服務(wù)端能夠暫存斷線期間的歷史數(shù)據(jù)，并將之自動(dòng)恢復(fù)到客戶端。數(shù)據(jù)恢復(fù)功能保證了歷史數(shù)據(jù)的完整性和一致性；同時(shí)前置數(shù)采機(jī)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)恢復(fù)，也會(huì)自動(dòng)觸發(fā)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與管理層系統(tǒng)MES、ERP等系統(tǒng)后臺(tái)關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)恢復(fù)。
數(shù)據(jù)恢復(fù)是紫金橋特有的功能，該功能不但支持以太網(wǎng)通訊方式，還支持串口、撥號(hào)等方式。
5)用戶及權(quán)限管理
對(duì)訪問系統(tǒng)的用戶按照部門、角色進(jìn)行分類，不同類別的用戶分配不同的訪問權(quán)限。
在服務(wù)器層開發(fā)時(shí)，根據(jù)制藥公司管理的要求，按用戶的級(jí)別和權(quán)限，設(shè)定不同的、唯一的密碼。不同級(jí)別的用戶只能訪問與其級(jí)別相適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源和數(shù)據(jù)、圖形信息。
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫所有的點(diǎn)、畫面和組件支持安全區(qū)。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫提供的其他安全措施
數(shù)據(jù)下置開關(guān)：數(shù)采前置機(jī)和中心服務(wù)器上都設(shè)有 “數(shù)據(jù)下置開關(guān)”，只要將開關(guān)關(guān)掉，任何數(shù)據(jù)都不會(huì)被下置；
支持單向物理網(wǎng)閘通訊；
數(shù)據(jù)壓縮、加密傳送。
5. 與EMS、公用工程等系統(tǒng)通信
本系統(tǒng)留有與EMS、公用工程、工藝空調(diào)管理系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口，以便于各系統(tǒng)之間信息交換。
紫金橋系統(tǒng)提供多種對(duì)外數(shù)據(jù)接口，如,MODBUS SERVER,OPC SERVER,可簡單配置，就可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)與各系統(tǒng)之間信息交換。
6 與MES和ERP系統(tǒng)等管理信息系統(tǒng)集成
為更加充分的利用和共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程信息和生產(chǎn)管理信息的集成，需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)整合。把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中經(jīng)過運(yùn)算、匯總數(shù)據(jù)輸出到關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，從而實(shí)現(xiàn)與管理數(shù)據(jù)庫的集成，為企業(yè)的上層管理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。除了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)還可包括：組態(tài)內(nèi)容，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，報(bào)警，事件，操作等信息。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)可以通過以下兩種方式：
1、專門的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)程序：該程序可以將數(shù)據(jù)按指定的周期進(jìn)行轉(zhuǎn)儲(chǔ)，轉(zhuǎn)儲(chǔ)的點(diǎn)、數(shù)據(jù)庫、表結(jié)構(gòu)可以靈活指定。
2、通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫SQL腳本來實(shí)現(xiàn)。該方法自由、靈活但是需要較多的腳本編成。
7 與視頻系統(tǒng)集成
系統(tǒng)主要提供兩種與視頻系統(tǒng)集成的方式，一是提供主流視頻系統(tǒng)廠家的視頻插件，如海康威視，浙江大華等；二是紫提供IE組件，雙擊直接輸入視頻web瀏覽地址即可。
8 SQL查詢接口
結(jié)構(gòu)化查詢語言是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設(shè)計(jì)語言，它的可描述性、靈活性及強(qiáng)大的功能已使它成為當(dāng)前數(shù)據(jù)批量查詢及處理的通用語言。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫借助了結(jié)構(gòu)化查詢語言的優(yōu)勢開發(fā)出適合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)查詢的內(nèi)置SQL查詢功能。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)庫有所不同，它廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分散等工業(yè)控制領(lǐng)域，存儲(chǔ)過程控制數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的一個(gè)重要特性就是實(shí)時(shí)性，它需要保存現(xiàn)場數(shù)據(jù)及事件的歷史信息。這些數(shù)據(jù)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的表現(xiàn)形式是一種時(shí)間序列數(shù)據(jù)，而且多數(shù)情況下其數(shù)值具有一定的連續(xù)性。由于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的特殊性，其內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)不能以關(guān)系數(shù)據(jù)表的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，這樣就給查詢數(shù)據(jù)增加了難度。紫金橋軟件公司根據(jù)在實(shí)際應(yīng)用中客戶的需求，遵循標(biāo)準(zhǔn)SQL語言規(guī)范，自主研發(fā)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫SQL查詢技術(shù)，沿用標(biāo)準(zhǔn)SQL查詢的基本規(guī)則，并針對(duì)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的查詢提供了相應(yīng)技術(shù)手段。
內(nèi)置SQL查詢是基于紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的，它所查詢的數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)庫內(nèi)各種類型的點(diǎn)在后臺(tái)所保存的信息。對(duì)于一個(gè)點(diǎn)來說，每類需要查詢的信息都可以看成是一個(gè)字段，例如點(diǎn)的所有參數(shù)、保存歷史的時(shí)間以及發(fā)生報(bào)警的時(shí)間等都可以看成是字段。
9高級(jí)應(yīng)用程序接口
DBATL
紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫提供了一套完整的ATL接口（DBATL），借助這個(gè)接口可以訪問數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及報(bào)警信息。由于ATL接口是基于COM，并且在紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫ATL接口是以雙接口方式實(shí)現(xiàn)的，因此您可以通過大多數(shù)編程語言進(jìn)行調(diào)用。
API
紫金橋提供了一套完整的API接口，借助這些接口可以訪問數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、報(bào)警及系統(tǒng)配置信息。紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)部通信也是通過這些接口來實(shí)現(xiàn)的，所以通過調(diào)用這些接口可以與數(shù)據(jù)庫無逢連接，從而編寫出效率高、安全性好、可升級(jí)的程序。
該API接口是一擴(kuò)展鏈接庫，包括兩個(gè)輸出類：CDbAccBase，CDbAccSynch。前者給出的主要是異步訪問接口，而后者是同步接口。異步接口時(shí)序復(fù)雜，但是效率高，不會(huì)出現(xiàn)等待，對(duì)于經(jīng)常調(diào)用的函數(shù)，如在OnTimer中調(diào)用的函數(shù)應(yīng)該使用異步接口。同步接口簡單，調(diào)用結(jié)果馬上返回，但是當(dāng)對(duì)方不響應(yīng)時(shí)會(huì)等待，以至于無法接受用戶輸入。對(duì)于一次性的請(qǐng)求，可以使用同步調(diào)用。
DBCOM
DataComm是一標(biāo)準(zhǔn)的ActiveX控件，可以在各種支持COM技術(shù)編程語言中使用，如Visual C++,Visual Basic，Delphi,C++ Builder,Power Builder等。借助控件可以實(shí)現(xiàn)與紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫的通信，訪問紫金橋?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)庫中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
DataComm不但能與本機(jī)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通信，而且能與遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通信。每個(gè)DataComm實(shí)例只能與一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫通信，當(dāng)然程序中同時(shí)可以有多個(gè)DataComm實(shí)例，這樣就可以同時(shí)與多個(gè)數(shù)據(jù)庫通信了。
功能:
讀寫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
檢索歷史數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)變化通知。
10 系統(tǒng)目標(biāo)
廠區(qū)生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)建立后主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是藥廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)平臺(tái)項(xiàng)目有機(jī)組成部分。其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)主要負(fù)責(zé)將各裝置生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集到廠房服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，進(jìn)行長期歷史存儲(chǔ)、完成各種數(shù)據(jù)展示，同時(shí)將重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到管理信息平臺(tái)(MES和ERP系統(tǒng))的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。
它的主要目標(biāo)如下：
共享生產(chǎn)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)運(yùn)行后，在平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計(jì)算機(jī)，可以授權(quán)訪問的生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
提供生產(chǎn)事故分析功能。系統(tǒng)將生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)報(bào)警以聲音、短信、郵件方式通知相關(guān)人員。系統(tǒng)提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)歷史保存、事故追憶、趨勢分析等功能，方便于對(duì)生產(chǎn)事故分析。
提供多種數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式。系統(tǒng)采用各種動(dòng)畫的手段，以流程圖的方式實(shí)時(shí)展現(xiàn)生產(chǎn)過程及生產(chǎn)數(shù)據(jù)，此外系統(tǒng)提供各種生產(chǎn)報(bào)表，包括班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等，根據(jù)需求定制的其他報(bào)表。
提供人工錄入功能。在指定時(shí)間通知錄入人員錄入生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
給上層MES或ERP系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。使用了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)后，平臺(tái)可以把生產(chǎn)數(shù)據(jù)周期性的導(dǎo)入到上層MES或ERP系統(tǒng)的關(guān)系庫中，從而使得上層管理軟件可以獲得底層數(shù)據(jù)支持。
|
