CN111158327A - 一种生产设备的生产监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用自动化技术领域，提供了一种生产设备的生产监控系统，包括：现场设备层，包括现场生产设备，现场生产设备上设置有检测装置；现场控制层，包括PLC或DCS控制站，PLC或DCS控制站与现场设备层中的现场生产设备连接；现场管理层，包括历史服务器、工程师站、操作员站，历史服务器、工程师站、操作员站与现场控制层中的PLC或DCS控制站连接；信息管理层，包括WEB服务器，WEB服务器与现场管理层中的历史服务器连接；以及远程监控层，包括远程监控移动终端和远程监控计算机，远程监控移动终端和远程监控计算机以无线或有线连接方式与信息管理层的WEB服务器连接，从而简化了生产监控系统，使得生产监控数据传输更快、监控响应更及时，提高了监控效率。

Description

一种生产设备的生产监控系统
技术领域
本发明属于自动化技术领域，尤其涉及一种生产设备的生产监控系统。
背景技术
自动化控制或监控系统用于整个工厂各个车间设备的管理和控制，并且能够与远程服务器或用户终端进行通信，从而监控整个车间内部设备的运行情况，为车间生产提供看板管理，推进企业的精细化管理建设。然而，目前市场上的自动化控制系统的生产数据需要经过OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)、通过互联网传送到中间商运营服务器，增加了故障的发生率，同时也提高了数据泄露的风险和数据的传输效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产设备的生产监控系统，旨在解决由于现有技术无法提供一种高效的生产设备的生产监控系统，导致监控效率不高的问题。
一方面，本发明提供了一种生产设备的生产监控系统，所述系统包括：
现场设备层，包括现场生产设备，所述现场生产设备上设置有检测装置；
现场控制层，包括PLC或DCS控制站，所述PLC或DCS控制站与所述现场设备层中的所述现场生产设备连接；
现场管理层，包括历史服务器、工程师站、操作员站，所述历史服务器、工程师站、操作员站与所述现场控制层中的所述PLC或DCS控制站连接；
信息管理层，包括WEB服务器，所述WEB服务器与所述现场管理层中的所述历史服务器连接；以及
远程监控层，包括远程监控移动终端和远程监控计算机，所述远程监控移动终端和远程监控计算机以无线或有线连接方式与所述信息管理层的所述WEB服务器连接。
优选地，所述检测装置对所述现场生产设备的生产情况和运行情况进行监测，将监测到的生产和运行信号转换成PLC或DCS所能接收的监测信号，所述现场生产设备接收所述现场控制层所发出的控制信号，以对所述现场生产设备进行调整控制。
进一步优选地，所述现场控制层接收所述现场设备层发送的监测信号，并根据所述监测信号计算所述现场生产设备的控制数据，向所述现场设备层发出对应的控制信号，以对所述现场生产设备进行调整控制，并把接收到的所述监测信号和发出的所述控制信号传送给所述现场管理层。
进一步优选地，所述现场管理层中的所述工程师站对所述现场控制层的控制逻辑和所述现场生产设备的组态进行修改，并对所述修改进行监控，并把修改监控数据写入所述历史服务器，所述操作员站对所述现场生产设备的生产情况和运行情况进行监控，并将监控数据写入所述历史服务器，所述历史服务器接收并存储所述工程师站和操作员站上传的数据。
进一步优选地，所述信息管理层中的WEB服务器使用所述历史服务器中的数据向外提供生产监控服务。
优选地，所述系统还包括：
网络传输层，包括Internet网络或移动电话网络，以在所述信息管理层和远程监控层之间提供无线或有线连接方式。
进一步优选地，所述远程监控层中的远程监控移动终端和远程监控计算机通过所述Internet网络或移动电话网络同步获取所述WEB服务器的监控数据，并输出对应的监控画面。
进一步优选地，所述信息管理层还包括企业防火墙，所述企业防火墙与所述WEB服务器连接、以及所述网络传输层中Internet网络或移动电话网络连接，以对所述远程监控移动终端和远程监控计算机进行访问控制。
本发明提供了一种生产设备的生产监控系统，该系统包括现场设备层、现场控制层、现场管理层、信息管理层以及远程监控层，现场生产设备上设置有检测装置，现场控制层中的PLC或DCS控制站与现场设备层中的现场生产设备连接，现场管理层中的历史服务器、工程师站、操作员站与现场控制层中的PLC或DCS控制站连接，信息管理层中的WEB服务器与现场管理层中的历史服务器连接，远程监控层中的远程监控移动终端和远程监控计算机以无线或有线连接方式与信息管理层的WEB服务器连接，从而简化了生产监控系统，使得生产监控数据传输更快、监控响应更及时，提高了监控效率，同时实现了远程监控移动终端和远程监控计算机同步在线监控。
附图说明
图1是本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的优选结构示意图；
图3是本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的实例结构示意图；以及
图4是本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的数据流向示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
图1示出了本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该生产监控系统1包括现场设备层11、现场控制层12、现场管理层13、信息管理层14以及远程监控层15，现场设备层11用于对现场生产设备的生产情况和运行情况进行监测，将监测到的生产和运行信号转换成PLC(可编程逻辑控制器)或DCS(集散控制系统)所能接收的监测信号，以及用于接收现场控制层12所发出的控制信号，以对现场生产设备进行调整控制。现场控制层12用于接收现场设备层11发送的监测信号，并根据监测信号计算现场生产设备的控制数据，向现场设备层11发出对应的控制信号，以对现场生产设备进行调整控制，并把接收到的监测信号和发出的控制信号传送给现场管理层13。现场管理层13用于对现场控制层12的控制逻辑和现场生产设备的组态进行修改，对修改进行监控，并存储修改监控数据，还对现场生产设备的生产情况和运行情况进行监控，并存储监控数据。信息管理层14用于使用现场管理层13中的监控数据向外提供生产监控服务。远程监控层15以无线或有线连接方式从信息管理层14同步获取监控数据，并输出对应的监控画面，以实现对生产设备的远程生产监控。
如图2所示，优选地，现场设备层11包括现场生产设备，现场生产设备上设置有检测装置111，该检测装置安装在现场生产设备上，检测装置111对现场生产设备的生产情况和运行情况进行监测，将监测到的生产和运行信号转换成PLC或DCS所能接收的监测信号，并将该监测信号发送给现场控制层12，现场设备层11的现场生产设备接收现场控制层12所发出的控制信号，根据控制信号对现场生产设备进行调整控制。其中，检测装置111可以为流量传感器、温度传感器或压力传感器，以得到现场生产设备对应的监测信号(例如，开关量信号、模拟量信号、频率信号、脉冲信号等)，从而对各个类型的生产设备的运行进行监控。
现场控制层12包括DCS控制站121和/或PLC控制站122，PLC和DCS控制站与现场设备层11中的现场生产设备连接，现场生产设备接收现场设备层11发送的监测信号，并根据监测信号计算现场生产设备的控制数据，进而向现场生产设备发出对应的控制信号(例如，开关控制信号、流量控制信号、频率控制信号、脉冲控制信号)，以对现场生产设备进行调整控制，并把接收到的监测信号和发出的控制信号对应的监测数据和控制数据传送给现场管理层13，以便现场管理层13对监测数据和控制数据进行查看和存储。
现场管理层13包括历史服务器131、工程师站132、操作员站133，历史服务器131、工程师站132、操作员站133与现场控制层12中的PLC或DCS控制站连接，从而无需设置OPC，简化了生产监控系统，使得生产监控数据传输更快、监控响应更及时。现场管理层13中的工程师站132在接收到工程师指令后对现场控制层12的控制逻辑和现场生产设备的组态(例如，现场生产设备的配置参数等)进行修改，对修改进行监控，并把修改监控数据写入历史服务器131，操作员站133通过监测信号对现场生产设备的生产情况和运行情况进行监控，并将对应的监控数据写入历史服务器131，历史服务器131接收并存储工程师站132和操作员站133上传的数据。当然，工程师站132也可以通过监测信号对现场生产设备的生产情况和运行情况进行监控，并将对应的监控数据写入历史服务器131。
信息管理层14包括WEB服务器141，WEB服务器141与现场管理层13中的历史服务器131连接，WEB服务器141使用历史服务器131中的数据向外提供生产监控服务，从而便于外部或远程监控终端快速、方便地获取生产监控数据。具体地，建立现场管理层13的历史服务器与HTTPS服务器(WEB服务器141)的数据对接，同时把监控数据写入监控网页中，通过HTTP超文本协议对外网提供生产监控服务。进一步优选地，信息管理层14还包括企业防火墙，企业防火墙与WEB服务器连接，以对远程监控层15中的远程监控移动终端和远程监控计算机进行访问控制。
远程监控层15包括远程监控移动终端151和远程监控计算机152，远程监控移动终端151和远程监控计算机152以无线或有线连接方式与信息管理层14的WEB服务器141连接，这样，远程监控移动终端151和远程监控计算机152可直接获取生产监控数据，而无需通过中间运营服务器，从而提高了生产监控数据的安全性。远程监控移动终端151和远程监控计算机152通过Internet网络或移动电话网络同步获取WEB服务器的监控数据，并输出对应的监控画面，以供对应用户通过移动终端(例如，智能手机)或桌面计算机同步对生产设备进行监控。
优选地，生产监控系统1还包括网络传输层，网络传输层包括Internet网络或移动电话网络，以在信息管理层和远程监控层之间提供无线或有线连接方式。
图3是本发明实施例提供的生产设备的生产监控系统的实例结构示意图，图中的现场设备层示出了各种设置在现场生产设备上的传感器，例如，流量、温度、压力、限位传感器等，现场控制层中的PLC或DCS控制站以现场控制站的形式示出，远程监控层以远程监控手机、远程监控电脑的形式示出。图4是本发明实施例提供的生产监控系统中监控数据流向示意图，通过对现场设备层的数据采集将监控信号发送给现场控制层，现场控制层根据监测信号计算现场生产设备的控制数据，进而向现场生产设备发出对应的控制信号，另外，现场控制层将对应的监控数据上传到现场管理层，以便工作人员对现场生产设备进行监控，现场管理层将监控数据上传到信息管理层，信息管理层通过网络传输层将监控数据提供到远程监控层，以供对应用户通过移动终端(例如，智能手机)或桌面计算机同步对生产设备进行监控。
本发明实施例提供了一种生产设备的生产监控系统，该系统包括现场设备层、现场控制层、现场管理层、信息管理层以及远程监控层，现场生产设备上设置有检测装置，现场控制层中的PLC或DCS控制站与现场设备层中的现场生产设备连接，现场管理层中的历史服务器、工程师站、操作员站与现场控制层中的PLC或DCS控制站连接，信息管理层中的WEB服务器与现场管理层中的历史服务器连接，远程监控层中的远程监控移动终端和远程监控计算机以无线或有线连接方式与信息管理层的WEB服务器连接，从而简化了生产监控系统，使得生产监控数据传输更快、监控响应更及时，提高了监控效率，同时实现了远程监控移动终端和远程监控计算机同步在线监控。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生产设备的生产监控系统，其特征在于，所述系统包括：
现场设备层，包括现场生产设备，所述现场生产设备上设置有检测装置；
现场控制层，包括PLC或DCS控制站，所述PLC或DCS控制站与所述现场设备层中的所述现场生产设备连接；
现场管理层，包括历史服务器、工程师站、操作员站，所述历史服务器、工程师站、操作员站与所述现场控制层中的所述PLC或DCS控制站连接；
信息管理层，包括WEB服务器，所述WEB服务器与所述现场管理层中的所述历史服务器连接；以及
远程监控层，包括远程监控移动终端和远程监控计算机，所述远程监控移动终端和远程监控计算机以无线或有线连接方式与所述信息管理层的所述WEB服务器连接。
2.如权利要求1所述的生产监控系统，其特征在于，所述检测装置对所述现场生产设备的生产情况和运行情况进行监测，将监测到的生产和运行信号转换成PLC或DCS所能接收的监测信号，所述现场生产设备接收所述现场控制层所发出的控制信号，以对所述现场生产设备进行调整控制。
3.如权利要求2所述的生产监控系统，其特征在于，所述现场控制层接收所述现场设备层发送的监测信号，并根据所述监测信号计算所述现场生产设备的控制数据，向所述现场设备层发出对应的控制信号，以对所述现场生产设备进行调整控制，并把接收到的所述监测信号和发出的所述控制信号传送给所述现场管理层。
4.如权利要求3所述的生产监控系统，其特征在于，所述现场管理层中的所述工程师站对所述现场控制层的控制逻辑和所述现场生产设备的组态进行修改，并对所述修改进行监控，并把修改监控数据写入所述历史服务器，所述操作员站对所述现场生产设备的生产情况和运行情况进行监控，并将监控数据写入所述历史服务器，所述历史服务器接收并存储所述工程师站和操作员站上传的数据。
5.如权利要求4所述的生产监控系统，其特征在于，所述信息管理层中的WEB服务器使用所述历史服务器中的数据向外提供生产监控服务。
6.如权利要求1所述的生产监控系统，其特征在于，所述系统还包括：
网络传输层，包括Internet网络或移动电话网络，以在所述信息管理层和远程监控层之间提供无线或有线连接方式。
7.如权利要求6所述的生产监控系统，其特征在于，所述远程监控层中的远程监控移动终端和远程监控计算机通过所述Internet网络或移动电话网络同步获取所述WEB服务器的监控数据，并输出对应的监控画面。
8.如权利要求7所述的生产监控系统，其特征在于，所述信息管理层还包括企业防火墙，所述企业防火墙与所述WEB服务器连接、以及所述网络传输层中Internet网络或移动电话网络连接，以对所述远程监控移动终端和远程监控计算机进行访问控制。
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