CN214704402U - 一种冻干机的数据备份与恢复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种冻干机的数据备份与恢复系统，包括设置于现场控制侧的数据采集模块、数据备份模块和PLC，还包括设置于远程监控侧的远程监控模块，所述PLC和数据采集模块、数据备份模块、远程监控模块分别连接，所述数据备份模块和远程监控模块连接。本实用新型通过在现场控制侧新增数据备份模块，PLC发送给远程监控模块的数据还可以在数据备份模块中进行保存，当网络故障或者远程监控模块出现的问题解决后，读取数据备份模块中保存的数据就可以得到问题出现期间的数据，从而避免了数据丢失的问题。此外，将PLC和数据备份模块一同设置在现场控制侧，可以有效的避免过长的传输距离所导致的数据丢失以及延迟情况。

Description

一种冻干机的数据备份与恢复系统

技术领域

本实用新型涉及冻干机控制领域，尤其涉及一种冻干机的数据备份与恢复系统。

背景技术

常规的冻干机控制系统由PLC，PC，HMI组成，PC中运行的SCADA软件负责监控设备状态，操作设备，配方管理，数据管理等；PLC负责执行工艺程序并采集设备数据，并将数据上传至SCADA的关系数据库中。这种系统架构简单高效，但是也存在以下弊端：

如图1所示，由于PLC设置于现场控制侧，PC设置于远程监控侧，PLC与PC之间的通信距离较长，当用于通讯的网络设备出现问题时，SCADA无法采集PLC的数据，导致生产数据丢失；同时，当出现停电或者由于自身故障导致PC或者SCADA软件出现问题时，也无法采集问题出现期间PLC的数据，导致问题解决后问题出现期间的数据丢失。

由于数据在制药行业非常重要，因此需要在现有的冻干机控制系统基础上进行改进，防止数据丢失的情况出现。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种冻干机的数据备份与恢复系统，能够备份PLC的数据，有效解决问题出现期间的数据无法采集导致数据丢失的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种冻干机的数据备份与恢复系统，包括设置于现场控制侧的数据采集模块、数据备份模块和PLC，还包括设置于远程监控侧的远程监控模块，所述PLC和数据采集模块、数据备份模块、远程监控模块分别连接，所述数据备份模块和远程监控模块连接。

优选地，所述数据采集模块包括压差传感器，所述压差传感器、PLC、数据备份模块和远程监控模块依次连接。

优选地，所述数据采集模块包括粒子传感器，所述粒子传感器、PLC、数据备份模块和远程监控模块依次连接。

优选地，所述数据采集模块包括湿度传感器，所述湿度传感器、PLC、数据备份模块和远程监控模块依次连接。

优选地，所述数据采集模块包括温度传感器，所述温度传感器、PLC、数据备份模块和远程监控模块依次连接。

优选地，所述数据备份模块包括作为边缘数据库的数据采集存储单元，所述数据采集存储单元和压差传感器或粒子传感器或湿度传感器或温度传感器一一对应，所述压差传感器或粒子传感器或湿度传感器或温度传感器通过PLC和对应的数据采集存储单元连接，所述数据采集存储单元分别和远程监控模块连接。

优选地，所述数据采集存储单元包括保护壳和设置于保护壳内的第一数据采集单元和第一数据存储单元，所述第一数据采集单元的输入端通过PLC和压差传感器或粒子传感器或湿度传感器或温度传感器的输出端连接，所述第一数据采集单元的输出端和第一数据存储单元的输入端连接，所述第一数据存储单元的输出端和远程监控模块连接。

优选地，所述数据采集存储单元还包括第一无线通信单元，所述远程监控模块包括第二无线通信单元，所述第一数据采集单元的输出端和第一无线通信单元的输入端连接，所述第一无线通信单元和第二无线通信单元通过无线通信网络连接。

优选地，所述远程监控模块包括第二数据采集单元、数据分析单元、第二数据存储单元和显示单元，所述第二数据采集单元的输入端和PLC、数据备份模块分别连接，所述第二数据采集单元的输出端和第二数据存储单元的输入端连接，所述第二数据存储单元的输出端和数据分析单元的输入端连接，所述数据分析单元的输出端和显示单元连接。

优选地，所述远程监控模块包括报警单元，所述数据分析单元的输出端和报警单元连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型通过在现场控制侧新增数据备份模块，PLC发送给远程监控模块的数据还可以在数据备份模块中进行保存，当网络故障或者远程监控模块出现的问题解决后，读取数据备份模块中保存的数据就可以得到问题出现期间的数据，从而避免了数据丢失的问题。此外，将PLC和数据备份模块一同设置在现场控制侧，可以有效的避免过长的传输距离所导致的数据丢失以及延迟情况。

附图说明

图1为现有冻干机控制系统的架构示意图。

图2为本实用新型实施例的架构示意图。

图3为本实用新型实施例的数据采集存储单元的结构框图。

图4为本实用新型实施例的远程监控模块的结构框图。

图例说明：1-数据采集模块、2-数据备份模块、3-远程监控模块、11-压差传感器、12-粒子传感器、13-湿度传感器、14-温度传感器、21-数据采集存储单元、201-第一数据采集单元、202-第一数据存储单元、203-第一无线通信单元、301-第二无线通信单元、302-第二数据采集单元、303-数据分析单元、304-第二数据存储单元、305-显示单元、306-报警单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务。其在边缘侧发起，产生更快的网络服务响应，满足行业在实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面的基本需求。

基于边缘计算技术的思想，如图2所示，本实用新型提出一种冻干机的数据备份与恢复系统，包括设置于现场控制侧的数据采集模块1、数据备份模块2和PLC，还包括设置于远程监控侧的远程监控模块3，远程监控模块3运行有SCADA软件，所述PLC和数据采集模块1、数据备份模块2、远程监控模块3分别连接，所述数据备份模块2和远程监控模块3连接。通过上述结构，PLC将数据采集模块1的采集数据发送给数据备份模块2和远程监控模块3，当现场控制侧和远程监控侧的网络连接异常或者远程监控模块3出现故障时，虽然远程监控模块3不能获取PLC的数据，但在此期间与PLC一同处于现场控制侧的数据备份模块2可以将数据保存，在问题修复后，远程监控模块3就能读取数据备份模块2中问题出现期间的数据，从而避免了数据丢失，保证了生产环境数据的完整性以及可追溯性。

如图2所示，本实施例中所述数据采集模块1包括压差传感器11、粒子传感器12、湿度传感器13、温度传感器14中的一种或多种，所述压差传感器11、粒子传感器12、湿度传感器13、温度传感器14分别依次通过PLC和数据备份模块2连接远程监控模块3。

如图3所示，本实施例中所述数据备份模块2包括作为边缘数据库的数据采集存储单元21，所述数据采集存储单元21和压差传感器11或粒子传感器12或湿度传感器13或温度传感器14一一对应，所述压差传感器11或粒子传感器12或湿度传感器13或温度传感器14通过PLC和对应的数据采集存储单元21连接，所述数据采集存储单元21分别和远程监控模块3连接。通过上述结构，数据备份模块2中不同的数据采集存储单元21分别采集和存储对应的传感器的数据，便于进行数据管理，同时多个数据采集存储单元21分散了风险，避免单个数据采集存储单元21损坏的情况下无法备份所有的生产数据。

如图3所示，本实施例中所述数据采集存储单元21包括保护壳和设置于保护壳内的第一数据采集单元201和第一数据存储单元202，所述第一数据采集单元201的输入端通过PLC和压差传感器11或粒子传感器12或湿度传感器13或温度传感器14的输出端连接，所述第一数据采集单元201的输出端和第一数据存储单元202的输入端连接，所述第一数据存储单元202的输出端和远程监控模块3连接。

如图3所示，进一步的，所述数据采集存储单元21还包括第一无线通信单元203，如图4所示，所述远程监控模块3包括第二无线通信单元301，所述第一数据存储单元202的输出端和第一无线通信单元204的输入端连接，所述第一无线通信单元204和第二无线通信单元301通过无线通信网络连接。本实施例采用数据采集存储单元21与远程监控模块3进行无线通信的方式，可以避免有线传输时因线缆损坏造成数据传输失败的隐患。为了节省成本也可以采用数据采集存储单元21与远程监控模块3有线连接。

如图3所示，本实施例中所述远程监控模块3包括第二数据采集单元302、数据分析单元303、第二数据存储单元304和显示单元305，所述第二数据采集单元302的输入端和PLC连接，并通过第二无线通信单元301和数据备份模块2连接，所述第二数据采集单元302的输出端和第二数据存储单元304的输入端连接，所述第二数据存储单元304的输出端和数据分析单元303的输入端连接，所述数据分析单元303的输出端和显示单元305连接。通过上述结构远程监控模块3可以将接受的数据实时进行展示。此外，所述远程监控模块3包括报警单元306，所述数据分析单元303的输出端和报警单元306连接，从而在出现异常数据时可以及时发出警报提醒工作人员。

本实施例中，第一数据采集单元201和第二数据采集单元302包括数据采集卡，第一无线通信单元203和第二无线通信单元301包括wifi通信模块或者4G网络通信模块，第一数据存储单元202和第二数据存储单元304包括硬盘存储器，数据分析单元303包括运行有SCADA软件的PC机或者笔记本电脑，显示单元305包括显示屏，报警单元306包括声光报警器。

以下对本实施例的具体工作过程进行说明：

当系统正常运行期间，远程监控模块3采集PLC发送的数据并且形成数据报告。

在生产过程中，当远程监控模块3的SCADA系统运行异常时，远程监控模块3将不能正常记录数据，数据备份模块2中的数据采集存储单元21缓存PLC发送的至少一个批次的数据，待SCADA系统恢复正常后会首先会进行缺失数据的分析，分析出缺失数据的时间段以及缺失数据量，分析完成后，远程监控模块3将向数据备份模块2中的数据采集存储单元21发起恢复缺失数据的请求，此时远程监控模块3的SCADA系统与作为边缘数据库的数据备份模块2建立通讯握手。待通讯建立完成后，数据采集存储单元21将解析第一数据存储单元202缓存的数据，按照时间段，数据类型，数据格式等要求发送到作为SCADA系统数据库的第二数据存储单元304中。当数据发送完成后，SCADA系统将对数据进行校验，分析数据的完整性，当数据校验成功后，整个数据的恢复过程结束。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，包括设置于现场控制侧的数据采集模块(1)、数据备份模块(2)和PLC，还包括设置于远程监控侧的远程监控模块(3)，所述PLC和数据采集模块(1)、数据备份模块(2)、远程监控模块(3)分别连接，所述数据备份模块(2)和远程监控模块(3)连接。

2.根据权利要求1所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括压差传感器(11)，所述压差传感器(11)、PLC、数据备份模块(2)和远程监控模块(3)依次连接。

3.根据权利要求2所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括粒子传感器(12)，所述粒子传感器(12)、PLC、数据备份模块(2)和远程监控模块(3)依次连接。

4.根据权利要求3所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括湿度传感器(13)，所述湿度传感器(13)、PLC、数据备份模块(2)和远程监控模块(3)依次连接。

5.根据权利要求4所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集模块(1)包括温度传感器(14)，所述温度传感器(14)、PLC、数据备份模块(2)和远程监控模块(3)依次连接。

6.根据权利要求5所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据备份模块(2)包括作为边缘数据库的数据采集存储单元(21)，所述数据采集存储单元(21)和压差传感器(11)或粒子传感器(12)或湿度传感器(13)或温度传感器(14)一一对应，所述压差传感器(11)或粒子传感器(12)或湿度传感器(13)或温度传感器(14)通过PLC和对应的数据采集存储单元(21)连接，所述数据采集存储单元(21)分别和远程监控模块(3)连接。

7.根据权利要求6所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集存储单元(21)包括保护壳和设置于保护壳内的第一数据采集单元(201)和第一数据存储单元(202)，所述第一数据采集单元(201)的输入端通过PLC和压差传感器(11)或粒子传感器(12)或湿度传感器(13)或温度传感器(14)的输出端连接，所述第一数据采集单元(201)的输出端和第一数据存储单元(202)的输入端连接，所述第一数据存储单元(202)的输出端和远程监控模块(3)连接。

8.根据权利要求7所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述数据采集存储单元(21)还包括第一无线通信单元(203)，所述远程监控模块(3)包括第二无线通信单元(301)，所述第一数据存储单元(202)的输出端和第一无线通信单元(203)的输入端连接，所述第一无线通信单元(203)和第二无线通信单元(301)通过无线通信网络连接。

9.根据权利要求1所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述远程监控模块(3)包括第二数据采集单元(302)、数据分析单元(303)、第二数据存储单元(304)和显示单元(305)，所述第二数据采集单元(302)的输入端和PLC、数据备份模块(2)分别连接，所述第二数据采集单元(302)的输出端和第二数据存储单元(304)的输入端连接，所述第二数据存储单元(304)的输出端和数据分析单元(303)的输入端连接，所述数据分析单元(303)的输出端和显示单元(305)连接。

10.根据权利要求9所述的冻干机的数据备份与恢复系统，其特征在于，所述远程监控模块(3)包括报警单元(306)，所述数据分析单元(303)的输出端和报警单元(306)连接。

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