自动化数据采集平台构想
近段时间,在一个国有大型铁矿企业做自动化工程。经过一些项目的总结,并根据客户的需要,提出一个数据采集平台的基本框架。希望能把在纯软件系统结构中的经验也应用到自动化中,还有部分没有完成。不足之处还请各位指教。
第1章 概述
1.1 概述
(删去)
1.2 现状
(删去)
1.3 参考资料
n 《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
n 《Data Access Custom Interface Standard》OPC FOUNDATION
n 《Alarms and Events Custom Interface Standard》 OPC FOUNDATION
第2章 平台描述
2.1 平台构架
网络结构
l 所有PLC主站通过以太网进行数据传输,这样厂区内只需布一套网,降低成本,配置更加灵活
l PLC主站通过基于TCP/IP的Modbus协议,实现与中转服务器的通讯
l 中转服务器接收PLC数据后,提供OPC接口
l 组态软件通过OPC接口与中转服务器通讯
l 建立一个工业数据存储中心,外围的ERP,成本管理等系统从中只读数据,进行分析统计
l 希望可以建立一个类似组态软件的平台,使得用户可以方便的自定义和组合监控的方式。我们通过这个通用的,标准化的数采平台可以兼容各个厂家的采集设备,通过标准的传输协议进行汇集,并经过处理。
整个系统层次如下所示:
对于系统层次,下面加以详细的说明。
对于一次或二次仪表,通过AI/AO,DI/DO以及其他电气信号将采集控制信号传输至PLC或其他专业采集设备。
对于某些支持Modbus的一次或二次仪表以及PLC,专业数据采集器等数据采集设备,通过Modbus over TCP/IP协议与上位的OPC Server进行数据交换,这样就实现仪表,PLC,数据采集器数据传输的一致性及与上位机的无关性。
咨询: 010- 5166 1962
通过 ifix 与 三菱A系列、Q 系列、西门子工业以太网、GE ,施耐德 MODBUS TCP/IP 等通讯
下图是整个系统的拓扑结构:
2.2 Modbus
Why Modbus over TCP/IP?
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
在德国汉诺威工业展览会上,施耐德电气宣布将Modbus所有权转于Modbus-IDA - 一个非赢利性组织,建立于2002年,一直致力于发展工业通信技术。Modbus最初由莫迪康公司于1979年开发,莫迪康后并入施耐德自动化。现在,Modbus是业内最流行的工业通信协议之一。
通过Modbus工业总线,上位机可能跟任何支持Modbus总线的设备互连,从而节约各种设备将来互联互通时的成本。
具体参见 ?
《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
Modbus与其他工业总线相比有哪些好处?
l 首先这是一个开放性的工业总线,并不属于某一家专门的公司。
l 其次,Modbus可以Over TCP/IP协议上,这对成本的降低以及配置难度的降低有着极大的作用
l 第三,目前大部分的仪表以及工业设备都支持Modbus协议
2.3 OPC
Why OPC?
OPC (用于过程控制的OLE)是一个工业标准,管理这个标准国际组织是OPC基金会,OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球,包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。
基于微软的OLE (现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集,用于过程控制和制造业自动化系统。
Active X/COM技术定义各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据。不论过程中采用什么软件或设备,OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。
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近段时间,在一个国有大型铁矿企业做自动化工程。经过一些项目的总结,并根据客户的需要,提出一个数据采集平台的基本框架。希望能把在纯软件系统结构中的经验也应用到自动化中,还有部分没有完成。不足之处还请各位指教。
第1章 概述
1.1 概述
(删去)
1.2 现状
(删去)
1.3 参考资料
n 《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
n 《Data Access Custom Interface Standard》OPC FOUNDATION
n 《Alarms and Events Custom Interface Standard》 OPC FOUNDATION
第2章 平台描述
2.1 平台构架
网络结构
l 所有PLC主站通过以太网进行数据传输,这样厂区内只需布一套网,降低成本,配置更加灵活
l PLC主站通过基于TCP/IP的Modbus协议,实现与中转服务器的通讯
l 中转服务器接收PLC数据后,提供OPC接口
l 组态软件通过OPC接口与中转服务器通讯
l 建立一个工业数据存储中心,外围的ERP,成本管理等系统从中只读数据,进行分析统计
l 希望可以建立一个类似组态软件的平台,使得用户可以方便的自定义和组合监控的方式。我们通过这个通用的,标准化的数采平台可以兼容各个厂家的采集设备,通过标准的传输协议进行汇集,并经过处理。
整个系统层次如下所示:
对于系统层次,下面加以详细的说明。
对于一次或二次仪表,通过AI/AO,DI/DO以及其他电气信号将采集控制信号传输至PLC或其他专业采集设备。
对于某些支持Modbus的一次或二次仪表以及PLC,专业数据采集器等数据采集设备,通过Modbus over TCP/IP协议与上位的OPC Server进行数据交换,这样就实现仪表,PLC,数据采集器数据传输的一致性及与上位机的无关性。
咨询: 010- 5166 1962
通过 ifix 与 三菱A系列、Q 系列、西门子工业以太网、GE ,施耐德 MODBUS TCP/IP 等通讯
下图是整个系统的拓扑结构:
2.2 Modbus
Why Modbus over TCP/IP?
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
在德国汉诺威工业展览会上,施耐德电气宣布将Modbus所有权转于Modbus-IDA - 一个非赢利性组织,建立于2002年,一直致力于发展工业通信技术。Modbus最初由莫迪康公司于1979年开发,莫迪康后并入施耐德自动化。现在,Modbus是业内最流行的工业通信协议之一。
通过Modbus工业总线,上位机可能跟任何支持Modbus总线的设备互连,从而节约各种设备将来互联互通时的成本。
具体参见 ?
《基于Modbus协议的工业自动化网络规范》中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
Modbus与其他工业总线相比有哪些好处?
l 首先这是一个开放性的工业总线,并不属于某一家专门的公司。
l 其次,Modbus可以Over TCP/IP协议上,这对成本的降低以及配置难度的降低有着极大的作用
l 第三,目前大部分的仪表以及工业设备都支持Modbus协议
2.3 OPC
Why OPC?
OPC (用于过程控制的OLE)是一个工业标准,管理这个标准国际组织是OPC基金会,OPC基金会现有会员已超过220家。遍布全球,包括世界上所有主要的自动化控制系统、仪器仪表及过程控制系统的公司。
基于微软的OLE (现在的Active X)、COM (部件对象模型)和DCOM (分布式部件对象模型)技术。OPC包括一整套接口、属性和方法的标准集,用于过程控制和制造业自动化系统。
Active X/COM技术定义各种不同的软件部件如何交互使用和分享数据。不论过程中采用什么软件或设备,OPC为多种多样的过程控制设备之间进行通信提供了公用的接口。