CN111708335A - 一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，该方法根据实际需求确定要采集的数据项，在设备的数据变更的过程中，从变更服务器记录中获取到对应的数据项，完成设备信息的采集。根据数据采集的需要，灵活的选择需要进行数据采集的数据项，该种方式避免了传统的将设备的全部数据进行采集的复杂情况，仅针对必要数据进行采集，降低了数据处理的复杂度，提供了采集的工作效率，也避免了数据冗余的出现，另外从变更的服务器记录中获取到该变更数据，完成数据采集的方式，避免了传统的需要从变更数据库中获取数据的情况，本方式在服务器记录中获取到变更的数据项的数据信息，避免了多次对数据库的访问，提供了数据采集的工作效率。

Description

一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法
技术领域
本发明属于工业设备管理技术领域，特别涉及一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法。
背景技术
随着生产制造业的产业升级，越来越多的企业开始进行精益生产，力求做到整个生产工艺流程的质量追溯。在电子、汽车部件、机械制造等行业，生产自动化程度已较高，很多工位都是由数控机床、扭矩控制器、压力控制器、贴片机或其他一些工控设备进行半自动、全自动生产，相应的生产数据都暂存在这些自动化设备中，而这些数据又是相互独立的。如何通过一套系统高效、而又自动化的采集各种生产设备的生产数据，是整个制造业质量追溯系统的核心步骤。
在专利号为“CN103780689A”、名称为“自动化生产线设备数据采集方法及系统”的中国专利中，公开了一种自动化生产线设备数据采集方法，该方法通过Web系统、生产线工作站系统、OPC服务器等装置对生产线上的各个设备的生产数据进行监听并存储到数据库内。
以上专利中，通过OPC监听、TCP监听和COM监听分别实现了OPC协议设备、TCP协议设备和COM协议设备在生产过程中的数据监控和保存到数据库中，但是上述专利中的监控方式依赖设备所述的协议类型，使可监控的设备的类型有限，另外，上述监控过程对对设备的所有数据进行了监控和存储，容易造成众多不必要的数据记录。
发明内容
为解决上述问题，本发明的首要目的在于提供一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，该方法根据实际需要，灵活的确定需要进行采集的数据项，完成必要数据的采集。
本发明的另一个目的在于提供一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，该方法根据设备的控制系统的类型进行分类，并分别进行各种控制系统的数据采集。
本发明的再一个目的在于提供一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，该方法在采集过程中可设置采集的时间间隔，灵活的设置访问服务器的时间间隔。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，该方法根据实际需求确定要采集的数据项，在设备的数据变更的过程中，从变更服务器记录中获取到对应的数据项，完成设备信息的采集。根据数据采集的需要，灵活的选择需要进行数据采集的数据项，该种方式避免了传统的将设备的全部数据进行采集的复杂情况，仅针对必要数据进行采集，降低了数据处理的复杂度，提供了采集的工作效率，也避免了数据冗余的出现，另外从变更的服务器记录中获取到该变更数据，完成数据采集的方式，避免了传统的需要从变更数据库中获取数据的情况，传统的变更数据采集为：判断数据库中对应数据项的数据是否发生先后变化，当发生变化后对其进行记录和登记，而本方式在服务器记录中获取到变更的数据项的数据信息，避免了多次对数据库的访问，提供了数据采集的工作效率。
进一步地，在从服务器记录中获取对应数据项的过程中，设置获取的时间间隔，对时间间隔内的数据记录进行统一的采集。通过采集时间间隔的设置，降低了对服务器记录的访问和遍历的次数，避免了对服务器记录频繁访问造成的数据传输的压力。而对时间间隔内的记录仍进行获取和采集，也保证了数据采集的准确性和全面性。
进一步地，所述数据项包括设备的控制程序的变量名称。根据需要确定需要进行采集的设备的控制程序的变量名称，通过采集到的变量名称可实时的观察到该设备的当前生产执行情况。
进一步地，在设备的控制程序的变量名称的值发生变更时，对应的服务器中增加了一条变更记录，针对要进行采集的变量名称，遍历对应的服务器中的变更记录，获取到变量名称对应的变更值。
进一步地，根据设备的控制系统的类型而对设备进行分类，每种控制系统对应的服务器不同，每种控制系统的设备在控制程序的变量名称变更时，由对应的服务器进行记录。
进一步地，每个设备拥有独立的控制程序，每个控制程序的变量名称对应该设备的具体操作。
本发明根据实际需求，确定需要采集的设备的控制程序的变量名称，从服务器记录中获取到变更的记录，实现设备数据的采集，其中，单个服务器并非能够实现对所有控制系统的设备的数据信息进行记录，所以根据设备的控制系统的类型对设备进行分类，旨在为每种控制系统分配一种服务器，使服务器能够实现对设备的数据信息的准确记录，而针对需要采集的数据项，遍历服务器的记录即可获取相应的值。另外，通过设置每次访问服务器记录的时间间隔，避免了频繁对服务器记录的访问，降低了数据传输的压力，而对时间间隔内的数据记录均进行遍历和采集，保证了设备数据采集的准确性和全面性。
附图说明
图1是本发明的数据采集的流程图。
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。
参照图1所示，
一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，该方法根据实际需求确定要采集的数据项，在设备的数据变更的过程中，从变更服务器记录中获取到对应的数据项，完成设备信息的采集。根据数据采集的需要，灵活的选择需要进行数据采集的数据项，该种方式避免了传统的将设备的全部数据进行采集的复杂情况，仅针对必要数据进行采集，降低了数据处理的复杂度，提供了采集的工作效率，也避免了数据冗余的出现，另外从变更的服务器记录中获取到该变更数据，完成数据采集的方式，避免了传统的需要从变更数据库中获取数据的情况，传统的变更数据采集为：判断数据库中对应数据项的数据是否发生先后变化，当发生变化后对其进行记录和登记，而本方式在服务器记录中获取到变更的数据项的数据信息，避免了多次对数据库的访问，提供了数据采集的工作效率。
进一步地，在从服务器记录中获取对应数据项的过程中，设置获取的时间间隔，对时间间隔内的数据记录进行统一的采集。通过采集时间间隔的设置，降低了对服务器记录的访问和遍历的次数，避免了对服务器记录频繁访问造成的数据传输的压力。而对时间间隔内的记录仍进行获取和采集，也保证了数据采集的准确性和全面性。
进一步地，所述数据项包括设备的控制程序的变量名称。根据需要确定需要进行采集的设备的控制程序的变量名称，通过采集到的变量名称可实时的观察到该设备的当前生产执行情况。
进一步地，在设备的控制程序的变量名称的值发生变更时，对应的服务器中增加了一条变更记录，针对要进行采集的变量名称，遍历对应的服务器中的变更记录，获取到变量名称对应的变更值。传统方式为：设备信息变更后，在存储有设备信息的数据库中，产生一条触发事件，随即在变更记录中增加一条变更数据，当需要进行采集设备数据时，需要先访问数据库，从数据库中获取该数据到对应的存储设备变更信息的数据库表中：控制变量表。
进一步地，根据设备的控制系统的类型而对设备进行分类，每种控制系统对应的服务器不同，每种控制系统的设备在控制程序的变量名称变更时，由对应的服务器进行记录。例如：根据设备的控制系统的是否属于OPC UA而对设备进行分类，当设备的控制系统属于OPC UA时，则从UA服务器中获取到设备的变更信息，在实际生产过程中，当设备的控制系统不属于OPC UA时，则需要创建开放的互联互通协议，从开放的互联互通协议中获取到设备变更的记录。
在本实施例中，控制系统主要包含如下字段：控制系统ID、控制系统类型ID(选择录入)、控制系统名称、UA服务器终结点Url、是否UA服务器(要勾选)、IP地址、TCP端口、组件Url(来自控制系统类型)、组件类型全限定名(来自控制系统类型)；当设备的控制系统属于OPC UA时，则该控制系统的必须项为：控制系统ID、控制系统类型ID(选择录入)、控制系统名称、UA服务器终结点Url、是否UA服务器(要勾选)；反之必须项为：控制系统ID、控制系统类型ID(选择录入)、控制系统名称、是否UA服务器(要勾选)、IP地址、TCP端口、组件Url(来自控制系统类型)、组件类型全限定名(来自控制系统类型)。
在本实施例中，从UA服务器中获取设备的变更信息的过程包括：使用UA服务器终结点Url并实例化UA客户端，从需要数据采集的控制系统变量表筛选这个UA服务器的对应记录，循环筛选出的控制系统变量记录，调用UA客户端实例的读节点方法，参数名称为控制系统变量名称，从返回结果中读取对应数据回写到控制变量表的变量值；控制变量表用于存储设备的变更信息记录。
在本实施例中，建立开放的互联互通协议需要设备的组件URL、组件全限定类名、IP地址、TCP端口；在通过开放的互联互通协议中获取设备的变更信息的过程包括：循环开放互联互通协议设备记录，使用参数(组件Url、组件全限定类名、IP地址、TCP端口)实例化设备实例，从需要数据采集的控制系统变量表筛选这个设备的对应记录，循环筛选出的控制系统变量记录，调用设备实例的运行命令(读写方法)，参数名称为控制系统变量名称，从设备实例与变量名称同名的属性名称中读取属性值回写到控制系统变量表的变量值；控制变量表用于存储设备的变更信息记录。
进一步地，每个设备拥有独立的控制程序，每个控制程序的变量名称对应该设备的具体操作。
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 (6)

1.一种基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，该方法根据实际需求确定要采集的数据项，在设备的数据变更的过程中，从变更服务器记录中获取到对应的数据项，完成设备信息的采集。
2.如权利要求1所述的基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，在从服务器记录中获取对应数据项的过程中，设置获取的时间间隔，对时间间隔内的数据记录进行统一的采集。
3.如权利要求2所述的基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，所述数据项包括设备的控制程序的变量名称。
4.如权利要求3所述的基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，在设备的控制程序的变量名称的值发生变更时，对应的服务器中增加了一条变更记录，针对要进行采集的变量名称，遍历对应的服务器中的变更记录，获取到变量名称对应的变更值。
5.如权利要求4所述的基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，根据设备的控制系统的类型而对设备进行分类，每种控制系统对应的服务器不同，每种控制系统的设备在控制程序的变量名称变更时，由对应的服务器进行记录。
6.如权利要求5所述的基于智慧工厂的设备数据采集的方法，其特征在于，每个设备拥有独立的控制程序，每个控制程序的变量名称对应该设备的具体操作。
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