基于网络组态的陶瓷过滤机远程集中监控系统的研究

摘 要：应用监控组态软件对设备进行远程监控已成为工业自动化中发展的必然趋势，在日益激烈的竞争中，提高生产效率是非常有必要的。

关键词：数据采集；组态；web发布

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.116

0 前言

在网络技术日新月异的今天，远程监控成为目前生产单位中不可或缺的手段，监控人员不仅可以坐在中控室里对设备进行监控，而且可以随时随地通过网络进行远程监控。Wonderware公司推出的系列软件支持网络访问，而且能够比较容易地开发出良好的监控画面，网络配置简单。

1 陶瓷过滤机相关知识介绍

陶瓷过滤机工作原理与传统的过滤机工作原理接近，利用抽取陶瓷板内腔真空产生与外部的压差，使料槽内悬浮的物料在负压的作用下吸附在陶瓷板上，固体物料因不能通过微孔陶瓷便被截留在陶瓷板表面，而染色体因真空压差及微孔陶瓷板的毛细作用则顺利通过，从而达到了固液分离的目的。陶瓷过滤机整个控制系统采用PLC模块和触摸显示屏组成，它们负责控制系统下层（电动机、气动阀、各种传感器、各种仪表）的数据采集和控制，完成设备状态、工艺参数的显示和设置，以及在手动状态下对设备的控制。虽然目前很多陶瓷过滤机虽然自动化程度高，但是多数还是处于本地的控制，许多运行参数只能是本地显示，虽然工作人员在固定的时间内进行记录，但是如果要对设备提高工作效率、进行事故分析、节能分析以及数据挖掘等这些记录是往往不够的，因为数据记录的时间还是相隔太长，对所记录的历史数据不能进行有效的分析，并且效率也不高，人工抄完数据，需要录入微机，然后还要导入数据库里面工作很繁琐，并且还不能保障数据的真实有效。并且，如果陶瓷过滤机的数量增多，工作人员劳动强度加大，职守难度也相应地增加，故障率也就随之增加。如果能够远程监控，所有的设备运行状态和参数在微机上都可以一目了然的显示在微机上，这样可以有效的提高工作效率和降低设备的故障率。

2 监控要求

采集陶瓷过滤机的相关参数，分析采集的数据，对此做出正确的判断，保障陶瓷过滤机高效率、稳定的运行。

2.1 需采集的参数

陶瓷过滤机运行参数，气源压力；挤压阀调整气压；其他阀调整气压等其他参数、电源合闸信号，相关部件远程/本地信号；相关模拟量调节信号，自动/手动、运行/暂停、气源压力；挤压阀调整气压、其他阀调整气压，真空度、液位，阀门开关状态。

2.2 基于组态的网络结构

基于组态的陶瓷过滤机远程监控系统可以采用如图1所示的网络结构。

在图1示的网络结构中，PLC与陶瓷过滤机的仪表、传感器、阀门等设备相连接，完成对陶瓷过滤机相关数据的监测。实时数据服务器集设备数据采集，报警服务器、历史数据服务器功能于一身，负责报警信息的验证和记录，历史数据的记录和归档。上位机可以浏览服务器的实时数据，查看设备的报警信息，查询设备的历史记录。在此，上位机其实还充当服务器，因为组态服务器系统处理远程IE端的访问请求，无需额外的服务器。远程监控终端通过网络能够在任何地方对陶瓷过滤机进行远程监控。

3 系统设计

处于系统稳定性的考虑及多年积累的经验，我们以Wonderare公司的软件，对系统进行设计。

3.1 PLC的通信连接

我们在陶瓷过滤机的PLC中加装通信模块，并对其进行相应的设置，通过交换机连接，使之先实现与计算机之间的物理连接，然后用Wonderware公司的DA sever内嵌各种PLC驱动程序实现相互之间的访问。

3.2 实时数据库

综合考虑陶瓷过滤机的数据规模和操作站的数量，系统数据库选用InSQL数据库.该数据库性能稳定，适用于实际数据量的需求。

3.3 组态软件

WonderWare公司的Intouch作为工业控制组态软件，提供了组态环境和运行环境。在组态环境下定制系统，进行数据库组态，画面组态，定义系统的数据采集和控制任务。在运行环境中实施这些任务，并将数据实时传输给本站的其它任务和网上其它工作站。

3.4 监控管理中心功能

（1）简洁、清晰的主画面，可以将所有的陶瓷过滤机运行状态及相关参数清晰、全面、真实的显示在屏幕上，并随实际生产状况保持一致。（2）实时数据采集。系统通过DA Sever和InSQL将数据采集上来并进行数据分析、处理和显示报告；（3）准确事故报警。当设备运行中，某参数显示不正常，某设备故障等，能够准确、及时地反映；（4）作业率的分析。对设备运行最佳状态的所有数据进行记录，有助对工艺的改进；（5） 事故追忆。通过对数据库里归档的数据分析，当事故发生后，做到有据可查，一种有效的考核手段。

3.5 Web发布

我们利用Wonderware公司的SuiteVoyager 2.0，来完成此项WEB发布功能的设计。SuiteVoyager 的结构十分简单而且很容易配置，不需要配置者具有网站设计或者结构工具方面的知识。在上位机做的所有陶瓷过滤机监控的InTouch 图形 窗口转变为XML 格式可以允许窗口大小自动调整。

4 结束语

基于网络组态的陶瓷过滤机远程监控系统不仅可以改善工作人员的劳动条件，大大减轻他们的劳动量，提高了工人的工作效率，而且相关人员能够随时随地对陶瓷过滤机进行监控，使陶瓷过滤机自动化程度不断升级，陶瓷过滤机安全性能得到有力保证。特别是在在陶瓷过滤机数量比较多的情况下，更能体现系统的优越性。

作者简介：李金航（1984-），男，云南昆明人，硕士研究生，工程师，研究方向：自动控制系统、软件工程、工业机器人应用技术，获全国冶金计控先进个人、全国冶金技术发明铜奖（第十完成人）、云南省高等教育成果一等奖、云南省职业技能竞赛（工业机器人赛项）优秀指导教师 。