悅揚Wincc系統實(shí)時(shí)數據移動(dòng)監控方案

1 概述

1.1 項目背景

在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過(guò)程的監控是十分重要的環(huán)節：現場(chǎng)工程師需要對控制系統進(jìn)行監控，實(shí)時(shí)監控工業(yè)流程各重要參數，瀏覽歷史記錄及各參數趨勢，及時(shí)對報警信息進(jìn)行處理；控制工程師需要對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，監控控制系統各個(gè)重要參數，評估控制系統性能，記錄歷史信息作為控制算法優(yōu)化的依據；產(chǎn)品經(jīng)理需要制定生產(chǎn)策略，實(shí)時(shí)方便的獲得產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)度、狀態(tài)等。如何適應多樣化監控應用場(chǎng)景，通過(guò)智能手機移動(dòng)端來(lái)監控的方案應運而生。

1.2 方案簡(jiǎn)介

智能手機具有攜帶方便、人性化、易擴展、操作系統開(kāi)放等優(yōu)點(diǎn)，可以基于A(yíng)ndroid平臺開(kāi)發(fā)控制系統監控軟件，實(shí)現參數的采集、數據庫開(kāi)發(fā)以及手機UI人機界面開(kāi)發(fā)。本方案針對現有Siemens PLC+ WinCC的自動(dòng)化系統，在此基礎上擴展移動(dòng)端監控功能，整個(gè)系統硬件由Siemens PLC、Wincc（帶SQL Server數據庫）終端、數據上傳終端（數據處理服務(wù)器）、Web服務(wù)器（云端Web服務(wù)器或通過(guò)路由器設置端口轉發(fā)規則進(jìn)行映射的內網(wǎng)Web服務(wù)器）、以及移動(dòng)端Android手機組成。

1.3 系統框架：

圖1 云服務(wù)器方案拓撲圖

或采用通過(guò)花生殼動(dòng)態(tài)域名解析+路由器設置端口轉發(fā)規則進(jìn)行映射的內網(wǎng)Web服務(wù)器，數據處理軟件和WebService集中在一臺終端上部署：

圖2簡(jiǎn)化（內網(wǎng)Web服務(wù)器）方案拓撲圖

2 軟件設計

2.1 需求分析

a. 用戶(hù)對象：擁有Android移動(dòng)終端的監控工業(yè)生產(chǎn)流程的現場(chǎng)工程師、控制工程師、產(chǎn)品經(jīng)理等管理人員；

b. 用戶(hù)期望：

1. 對控制系統進(jìn)行監控：實(shí)時(shí)監控工業(yè)流程各重要參數，瀏覽歷史記錄及各參數趨勢，及時(shí)對報警信息進(jìn)行處理；

2. 對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化：監控控制系統各個(gè)重要參數，評估控制系統性能，記錄歷史信息作為控制算法優(yōu)化的依據；

3. 實(shí)時(shí)方便的獲得產(chǎn)品生產(chǎn)的進(jìn)度、狀態(tài)，制定生產(chǎn)策略。

2.2 軟件功能

a. 選擇各監控節點(diǎn)，監控界面的切換；

b. 以曲線(xiàn)圖或柱形圖的形式實(shí)時(shí)監控各節點(diǎn)的流程信息，查看設備信息；

c. 查看歷史及統計信息，統計信息可以以餅狀圖、柱狀圖、趨勢圖的形式查看，并進(jìn)行多數據對比分析。

2.3 總體設計概述

a. 基于A(yíng)ndroid移動(dòng)終端的控制系統監控軟件是典型的B/S結構的應用；多個(gè)Android移動(dòng)客戶(hù)端可同時(shí)通過(guò)Internet向Web服務(wù)器發(fā)起請求并獲取實(shí)時(shí)的數據。Android移動(dòng)客戶(hù)端開(kāi)發(fā)APP系統，按客戶(hù)需求組織定義各功能界面，提供友好的交互UI界面。

b. Web服務(wù)器構建WebService，接收和響應外部系統（Android移動(dòng)客戶(hù)端和數據處理服務(wù)器）的數據請求。

c. 數據處理服務(wù)器上部署數據采集程序，常駐進(jìn)程，完成主要的邏輯處理，通過(guò)調用數據庫接口和網(wǎng)絡(luò )通信接口，實(shí)時(shí)與Wincc端（SQL Server）通訊，將Wincc有效數據采集并上傳給Web服務(wù)器。

2.5 Android APP功能簡(jiǎn)述

a. 功能模塊圖: