实时数据采集与监控

实时数据库是生产信息化的基础和核心

在生产制造工业的信息系统中主要包含两大类数据,一是与生产过程直接相联系的实时数据,一是与各级职能部门管理相联系的作业数据。对这两类不同性质的数据进行管理的最好方法是根据数据来源的不同,使用两种不同性质的数据库管理系统:实时数据库和关系数据库。在信息系统中关系数据库和实时数据库并行运行,构成企业信息系统的基础支撑数据平台。

实时数据库在信息化中的地位和作用通过下图可以看出:实时数据库将所有的生产单元、计量系统等的实时信息进行采集集成,为生产的计划、调度和经营决策等提供所需要的基础数据和信息。

上海一亚是AspenTech实时数据库InfoPlus.21在国内的授权销售商和增值服务商。


功能概述

以实时数据库为基础的生产管理系统的建立,将可以实现所有装置的的数据指标对比,而且能够把相关的结构化和非结构化的数据知识形成共享,不断积累,形成良性循环,构建技术知识体系,提高管理水平。

  • 对生产单元、计量系统等界区内外的生产实时数据进行采集和收集;
  • 基于实时数据系统,实现对工厂过程数据的存储、监视和分析,通过对企业生产情况进行历史和现状的对比分析,从而实现工厂级的实时管理;
  • 通过对原材料、产成品、物料、能量计量监控和产品质量监控,为全公司生产运行物料和能量的平衡提供数据基础。
  • 工艺操作流程管理
  • 组态工艺操作流程图,并支持WEB发布;
  • 支持任意位号任意时间间隔的历史趋势分析,方便用户查看、保存。
  • 方便实现客户端查询和各级管理人员的动态WEB查询,通用性好、灵活性强;
  • 简洁的Excel报表插件,方便用户自行对报表样式进行修改。

整体架构

考虑到各装置生产单元的实际情况、网络访问流量、客户端用户使用角度等因素,借鉴大量用户的实时数据库系统建设的经验,通常采用“分散采集,集中管理,统一发布”方式,即设置专用实时数据库服务器(RTDB Server)+实时数据发布服务器(RTDB Publish Server)+实时数据采集服务器(RTDB Datagather Server)的方式,实时数据采集服务器将DCS或者PLC中的实时数据读取出来传输到实时数据库服务器,实时数据库服务器集中存储、管理从企业各个数据采集服务器收集来的实时数据,统一通过实时数据发布服务器向外进行数据发布完成实时数据监控功能。


生产过程实时监控、历史回放

装置的数据进行数据采集之后统一按照一定的规则进入AspenTech InfoPlus.21实时数据系统进行存储、管理,之后的第一个直接的应用就是根据需要再现现场的生产情况,这种再现可以定制装置流程画面的实时显示,也可以根据需要重新组织、定制的实时监控画面;同时,通过时间轴的变化还可以回放历史监控画面。

实现监控、回放的技术手段有两种:C/S架构式、B/S架构式。


生产数据的查询

通过C/S架构式的客户端工具Process Explorer、B/S架构式的Web.21,最终使用人员都可以根据需要查看到任何一个、多个工位号的实时、历史数据值。

同时,通过Infoplus.21所提供的ODBC OAM、Desktop ODBC、SQL plus等工具,用户可以直接进入数据库之中提取任何一个工位的组态信息、实时信息、历史信息等,犹如使用关系数据库Oracle等同样的方法。

这种指定位号的查询,不仅需要查询出该位号一系列的生产实时信息,同时还可以查询包括当前值、最大值、最小值、中间值、平均值、累计值、小时平均值等的聚合信息。


历史趋势分析

Infoplus.21的历史曲线可以让你充分访问生产过程的历史和实时数据,用曲线文档来表征来自多个生产测量值的历史数据。

可以是数据值、平均值、最大值、最小值等多种形式的曲线,工程师能够应用该曲线对过程数据进行浏览和分析。

可以在同一副图内画出几个任意位号的历史数据变化趋势,根据需要进行趋势的自由组态。

多种形式的曲线都集成到了一个单一的用户界面上,使用户可以方便地进行切换,以便做更深层次的分析。


生产报表与统计分析

使用Excel、Excel插件动态地计算出班组、装置、车间、分厂、公司的生产报表。同时,补足能源消耗等不可采集数据,加入价格体系、管理成本等因素计算出班组、装置、车间、分厂、公司的生产成本、效益情况。

可以制作出任意统计时段、任意数据集的多种报表,包括:运行参数报表、指标报表、报警与事件纪录统计报表及其他类型报表。

报表支持查询和打印功能。


统计过程控制分析

通常生产的分析都是事后的分析,这种分析,一是时间滞后,二是统计方法不足,造成了对生产的指导性不够及时和不具有预测性。基于实时数据的统计过程控制分析可以很好地解决这些问题,从而达到降本增效的目的。

Aspen Real-time SPC Analyzer提供了多种工具用以对操作数据进行分析。提供的变量控制图包括均值图、极差图、标准偏差图、累积和图、EWMA、直方图和自动校正图等。此外,还有变量关联图、过程能力图(直方图)等。

Aspen Real-time SPC Analyzer为过程的操作工、工程师和管理者设计,能够为InfoPlus.21的用户提供实时的生产统计过程能力和质量控制(SPC)信息。通过清楚、简明和有意义的统计图,随时发现过程偏差,可以改进产品质量和降低制造成本。

用户可以及时发现问题并立即采取纠正措施,而不是等待统计图准备好后再做决定,另一方面,实时的SPC报警可以自动激发一系列动作,如给操作工发出消息或启动用户程序。

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