CN1722141A - 数据采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种数据采集系统及方法。该系统包括一服务器，一数据库，多个工作终端计算机，多个数据接收终端，及现场生产设备。所述服务器包括一监控模块，一数据收集模块，一数据处理模块，一命令控制模块。监控模块用于现场设备状态；数据收集模块用于采集现场设备的生产资料；数据处理模块用于将数据收集模块采集的数据进行分配及处理；命令控制模块用于进行控制命令及进行结果处理并控制工作终端计算机进行信息显示。本系统可实现现场生产资料的采集并加以处理，实现资料采集自动化，制造无纸化，便于数据统计和分析实时化。

Description

数据采集系统及方法

【技术领域】

本发明涉及一种计算机及网络在生产现场数据采集中的应用技术。

【背景技术】

在过去，测量及生产现场的数据采集，所采用的方式是手工登记资料，人工进行数据统计及资料分析的作业方式。进入80年代，计算机技术开始运用到测量数据及生产数据的采集中。

如一项采集探头数据的技术发表在美国专利No 3,551,649上，题为“位置测量系统”(Position Measuring System)。该专利是将数据定时，把各个探头测得的探头数据输入寄存器，每个探头的数据单独存储。在题为”表面探测装置”(Surface Sensing Apparatus)的美国专利No3,481,042中公开了类似的装置，探头数据仅仅是从探头与工件接触时测得。

如在美国专利No 4,181,958中，揭露一个“多探头检测系统”的示意图，其多个探头的仿真输出信号，是依次采样、数字化和储存的。然后储存的信息由微处理机进行处理，所产生的数字信号是被选探头仿真输出信号的一个函数。该项专利没有揭示一种可以同时采集坐标测量数据和探头数据，以便得到高精度测量的系统。

申请号为85105104的中国专利“用于多轴线测量设备的实时数据采集装置”解决了上述专利的缺陷。该从多轴线测量设备上收集数据用的一种实时数据收集装置激光干涉计，用来输出从测量设备各轴线来的位置测量数据。有一个探头可以产生作为偏移函数的输出信号。从激光干涉计和探头测得的数据按照数据采集信号同时进行收集。同时收集的数据输入到一个数据分析计算机中以便进行处理。

再如申请号为96117034.4的中国专利申请案“具有控制功能的新型卷烟生产数据检测系统”，该申请案提供通讯控制机和前台数据检测机，且通过在前台数据检测机上加装跑条信号传感器和机器周期传感器，该两路传感器与前台数据检测机软件结合实现对卷烟生产机组的开、停、调机和运行速度，状态等的检测，并据之实现前台数据检测机对生产机组的死循环控制功能。

但上述数据采集技术不适用于支持RS485、TCP/IP协议的终端机，因此有必要提供一种支持使用RS485、TCP/IP协议的终端机及可自由设置处理流程的现场生产数据采集系统。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种数据采集系统及方法，其可进行现场生产资料的采集，及进行数据处理。

本发明的另一目的在于提供一种数据采集系统及方法，其支持RS485及TCP/IP协议终端机。

本发明揭露一种数据采集系统及方法。该数据采集系统包括一服务器，一数据库，多个工作终端计算机，多个数据接收终端，及多个不同类型现场生产设备。多个工作终端计算机，通过数据库连接与一数据库相连；服务器亦通过数据库连接与一数据库相连；该服务器通过网络与多个数据接收终端相连接，该网络可支持RS485协议或支持TCP/IP协议；所述多个数据接收终端通过电缆与不同类型的现场生产设备相连，该生产设备可为扫描仪、测试工站、报警器及计数敏感器等。其中，工作终端计算机用于向用户显示现场数据分析处理的结果；数据库用于存储现场生产数据、控制命令、处理信息及处理结果；服务器用于监控设备、接收现场数据、信息处理及将数据传送至数据库中；数据接收终端用于进行数据收集、控制生产设备、及返回结果显示；扫描仪用于进行资料扫描。

本发明还提供一种数据采集方法，该方法利用网络实现生产现场数据的采集，及进行数据处理。该方法包括如下步骤：(a)采集现场生产数据；(b)读取现场生产数据；(c)判断是否需要重新读取数据；(d)处理当前数据；(e)清除内存信息；(d)返回处理信息。

【附图说明】

图1为本发明数据采集系统之硬件架构图。

图2为本发明服务器之功能模块图。

图3为本发明数据采集系统之数据流图。

图4为本发明数据采集系统之现场设备关系示意图。

图5为本发明数据采集系统之作业流程图。

【具体实施方式】

本实施例只列举一工站与一扫描仪。在现场生产线中，每一生产线都有多个工站与多个扫描仪，每一工站均与一扫描仪相连，每一工站都有扫描顺序及内容，如工站A之扫描顺序为：内存清除命令条形码、员工号条形码、产品条形码等；工站B之扫描顺序为：内存清除命令条形码、员工号条形码、箱号条形码、料号条形码、产品条形码等。

参阅图1所示，为本发明数据采集系统(DCS)之硬件架构图。多个工作终端计算机3通过数据库连接与一数据库2相连；服务器1通过网络5与数据库2相连；该服务器1通过网络与多个数据接收终端(DCT)4相连；每台数据接收终端(DCT)4与一现场生产设备通过电缆相连，所述现场生产设备如测试工站5、敏感器6、报警器7等，一扫描仪8与测试工站5相连，用于扫描数据，所扫描的数据包括内存清除命令条形码、产品条形码、员工号条形码、箱号条形码、料号条形码、不良代码条形码。其中内存清除命令条形码为一命令，该命令被编制成条形码，便于扫描仪读取，该内存清除命令条形码是判断内存信息全部清除及部分清除的依据；员工号条形码是判断员工操作权限的依据，某员工初上岗位进行工作时，扫描其员工号条形码，服务器1查询数据库2以判断是否允许该员工进行下一步的扫描动作。其中工作终端计算机3用于向用户显示现场数据分析处理的结果。数据库2用于存储现场生产数据、控制命令，及进行数据处理并将处理结果返回服务器；服务器1包括一系列软件功能模块(如图2所示)，用于监控设备、现场数据接受、信息处理、及将数据传送至数据库中；数据接收终端4用于进行数据收集、控制生产设备、及返回结果显示，其所接收的数据可为测试工站5对产品的测试信息，该测试信息包含测试结果、测试时间、测试内容等；测试工站5用于根据测试内容对产品进行测试，其中每件产品可以进行几项测试内容的测试，每个测试工站可以针对一项测试内容进行测试；敏感器6用于记录产品出现的不良次数，当测试工站5测试出产品不良时，计数敏感器6即在原有计数基础上累加1，由数据接收终端4将该不良信息采集且经由服务器1传送到数据库2中保存；报警器7用于当出现异常时，进行报警提示，发出响声，经由数据接收终端4将此信息传送到服务器1，并保存至数据库2中，藉由工作终端计算机3显示给用户。

其中网络支持RS485及TCP/IP协议，其可以为企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)或其它类型网络；数据库连接可为开放式数据库连接(Open Database Connectivity，ODBC)，或者Java数据库连接(Java Database Connectivity，JDBC)等。

参阅图2所示，为本发明所述服务器之功能模块图。该服务器1包括一系统初始化模块10、一监控模块11、一数据收集模块12、一数据处理模块13、一命令控制模块14、一判断模块15。其中系统初始化模块10用于初始化敏感器6使之置零及系统参数初始化，系统参数包括：是否扫描不良代码条形码行为的参数，以下以Fork表示，初始化Fork等于零，表示当前产品之当前测试内容仍有不良，需要返回现场继续扫描该不良代码条形码；是否进行同一产品条形码循环扫描的参数，以下以Rule表示，初始化Rule值等于2，表示同一产品的几项测试内容还未测试完毕，需要对该同一产品条形码循环扫描；一个产品的扫描过程是否结束的参数，以下以Last表示，初始化Last值等于1，表示该产品扫描过程结束，扫描下一产品条形码时，重复该过程，Last等于0表示该产品的扫描过程还未结束，需要继续扫描读取现场数据。监控模块11用于监控生产现场设备状态，如报警器7目前的工作状态是否正常、敏感器6目前的工作状态是否正常。数据收集模块12用于进行数据收集与验证，如采集扫描仪8的扫描信息、采集测试工站5的测试结果、采集敏感器6的数据及采集报警器7的状态等。数据处理模块13用于进行数据分配与处理。命令控制模块14用于控制命令及进行资料结果处理、控制在工作终端计算机3显示信息。判断模块15用于判断数据库处理完数据后返回的处理信息，该处理信息包括两部分，一为处理结果，即当前数据处理是否OK，二为处理信息即提示接下要扫描的信息。如果返回的当前数据处理结果是以OK开头则表示数据正确。

参阅图3所示，为本发明数据采集系统之功能模块间的信息流图。监控模块11监控现场设备状态，数据收集模块12从现场设备采集资料并进行验证，数据处理模块13将数据收集模块12获取的数据进行分配与处理，命令控制模块14对现场设备进行命令控制及控制进行信息显示。

参阅图4所示，为本发明数据采集系统之现场设备关系示意图。扫描仪8扫描现场数据资料，例如扫描仪8扫描员工号条形码，数据接收终端(DCT)4采集该员工号条形码，服务器接收该员工号条形码信息，根据该信息查询资料2判断该员工资料是否存在，若存在再判断该员工资料是否正确及是否允许该员工继续下一扫描动作；扫描仪8扫描一产品条形码，DCT4采集该数据，服务器1接收该数据，且将其送数据库2保存；数据库2处理上述数据，并将处理信息返回服务器1；DCT4可用来显示返回的结果，并可控制其它设备，如报警器7及敏感器6等。

参阅图5所示，为本发明数据采集系统之数据处理作业流程图。首先数据接收终端4从扫描仪8获取现场数据(步骤S11)，该现场数据可包括：内存清除命令条形码、员工号条形码、产品条形码、不良代码条形码等。判断该数据是否是内存清除命令条形码(步骤S12)。如果是内存清除命令条形码，则清除全部内存信息，并返回步骤S11重新读取现场数据(步骤S21)；如果不是内存清除命令条形码，则将上述数据送数据库2进行处理(步骤S13)。数据库2处理完后，将处理信息返回服务器1，其中该处理信息包括处理结果和处理信息。然后由判断模块15判断处理结果是否正确(步骤S14)，即判断数据库2所返回的处理结果是否是以OK开头，若处理结果是以OK开头，则再判断Rule值是否等于2，即判断该同一产品条形码是否需要循环扫描以进行下一测试内容(步骤S17)，若Rule值等于2，表明该产品之测试内容尚未结束，需要扫描该产品之下一测试内容，则返回步骤S11若Rule值不等于2，则再判断Last值是否等于1(步骤S18)，即判断该产品的扫描过程是否结束，若Last值等于1，说明该产品之所有测试内容均已测试完毕，即该产品之扫描过程结束，则将该产品之测试信息保存至数据库2中，且清除内存中的该部分资料(步骤S22)，进入步骤S20若Last值不等于1，说明该产品的扫描过程还未结束，则返回步骤S11。若数据库处理结果不是以OK开头，则再判断Fork值是否等于0(步骤S15)，即判断当前产品之该项测式内容是否还需要进行测试，若Fork值等于0，表明该产品之当前测试内容仍有不良，需要返回现场继续扫描错误信息，则进入步骤S11；若Fork值不等于0，清除当前不需保存之内存信息(步骤S19)，如上述扫描过的产品条形码信息，接收数据库返回的处理信息(步骤S20)，该处理信息是提示接下来所要扫描的信息。

Claims (10)

1.一种数据采集系统，其可进行现场生产资料的采集，及进行数据处理，其包括多个工作终端计算机、一数据库、一服务器，该服务器与多个数据接收终端相连，每台数据接收终端均与一生产设备相连，其特征在于，其中：

所述数据库用于存储现场生产数据、控制命令，及进行数据处理并将处理信息返回服务器；

所述数据接收终端，用于进行数据收集，控制生产设备及返回结果显示；

所述服务器，包括：

一命令控制模块，用于向监控模块发出间空生产设备状态的指令、接收及处理监控模块返回的生产设备状态信息：

一监控模块，用于接收命令控制模块发出的监控指令，监控生产设备状态，将生产设备状态返回至命令控制模块进行处理；

一数据收集模块，用于进行采集数据接收终端接收的现场生产数据，且将所采集的数据送至数据库进行处理及保存；

一数据处理模块，用于将数据收集模块采集的数据进行分析处理

一判断模块，用于判断数据库处理完资料后返回的处理信息。

2.如权利要求1所述的数据采集系统，其特征在于，其中服务器还包括一系统初始化模块，用于初始化敏感器为零及系统参数初始化。

3.如权利要求2所述的数据采集系统，其特征在于，其中系统参数初始化包括初始化是否扫描不良代码条形码行为之参数值，初始化是否进行同一产品条形码循环扫描之参数值，初始化一个产品的扫描过程是否结束之参数值。

4.一种数据采集方法，其可进行现场生产资料的采集，及进行数据处理，其提供多个工作终端计算机、一数据库、一服务器，该服务器与多个数据接收终端相连，每台数据接收终端均与一生产设备相连，其特征在于，该方法包括有如下步骤：

获取现场数据；

判断该数据是否是内存清除命令条形码；

如果是内存清除命令条形码，则清除全部内存信息，并返回现场重新获取数据；

如果不是内存清除命令条形码，则将上述数据送数据库处理，并返回处理结果及处理信息；

判断上述处理结果是否正确；

如果上述处理结果为正确，则再判断同一产品条形码是否需要循环扫描；

如果该同一产品条形码不需要循环扫描，则再判断该产品的扫描过程是否结束；

如果该产品的扫描过程结束，则清除部份内存资料；

如果上述处理结果不正确，则判断是否需要继续扫描不良代码条形码；

如果不需要继续扫描不良代码条形码，则清除当前数据内存信息；

接收返回之处理信息。

5.如权利要求4所述的数据采集方法，其特征在于，其中如果同一产品条形码需要循环扫描，即该产品还有未完成的测试内容，则返回现场继续获取数据。

6.如权利要求4所述的数据采集方法，其特征在于，其中如果该产品的扫描过程没有结束，则需要再次读取该产品的现场数据。

7.如权利要求4所述的数据采集方法，共特征在于，其中如果需要继续扫描不良代码条形码，则返回现场重新获取数据。

8.如权利要求4所述的数据采集方法，其特征在于，其中若该产品扫描过程结束，清除部分内存资料之步骤尚包括步骤：

接收数据库返回的处理信息。

9.如权利要求8所述的数据采集方法，其特征在于，其中数据库返回之处理信息是指：提示接下来所要扫描的信息。

10.如权利要求4所述的数据采集方法，其特征在于，其中数据库返回之当前数据处理结果是否正确，其表示形式可以OK开头表示正确。

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