一種基于rtu與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域，尤其涉及一種基于RTU(Remote Terminal Unit，遠(yuǎn)程終端單元)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)愈發(fā)增多，工業(yè)企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)與監(jiān)控的要求越來(lái)越高。由于生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)有效期短，而且數(shù)據(jù)量大，需要秒級(jí)甚至毫秒級(jí)的數(shù)據(jù)采集處理，所以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用便成為必然趨勢(shì)。目前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多單純的使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行采集，但是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)很難直接采集儀表和閥門(mén)的數(shù)據(jù)，同時(shí)采集PLC、儀表和閥門(mén)不能做到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性和擴(kuò)展性，已經(jīng)難以滿(mǎn)足企業(yè)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，解決了【背景技術(shù)】部分提到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)采集PLC、儀表和閥門(mén)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性和擴(kuò)展性的問(wèn)題。為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0004]本發(fā)明包括:上位機(jī)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、RTU設(shè)備、PLC設(shè)備、儀表和閥門(mén)。
[0005]所述的上位機(jī)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)分別連接，用于查詢(xún)、監(jiān)控及解析采集到的PLC、儀表和閥門(mén)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。
[0006]所述的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，用于將部分或者所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為歷史數(shù)據(jù)。
[0007]所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與各RTU設(shè)備連接，用于將各RTU采集站中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中采集。
[0008]所述的RTU設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)接口、RS232接口或RS485接口與PLC、儀表和閥門(mén)連接，用于控制PLC、儀表和閥門(mén)的數(shù)據(jù)采集，或者根據(jù)情況做變量變化，如進(jìn)行瞬時(shí)量的累積和單位轉(zhuǎn)換等。
[0009]所述的PLC、儀表和閥門(mén)設(shè)備，用于采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、液位、壓力、流量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、角度、開(kāi)度等數(shù)據(jù)。
[0010]特別地，所述的RTU設(shè)備應(yīng)包括CPU模塊、電源模塊、RS232和RS485串行端口、以太網(wǎng)接口，各模塊按照CPU模塊、電源模塊、串口模塊和以太網(wǎng)模塊的順序插入帶有CPU槽、電源模塊槽以及通訊模塊槽的底板，底板用于將各模塊固定在機(jī)架上。
[0011]特別地，所述的RTU設(shè)備可以接入專(zhuān)用的校時(shí)與定位模塊。
[0012]本發(fā)明提供的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基于各采集站不同設(shè)備產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)考慮，采用RTU設(shè)備的多采集端口對(duì)PLC、儀表和閥門(mén)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一采集和轉(zhuǎn)換，隔離了物理設(shè)備與工業(yè)以太網(wǎng)，優(yōu)化了底層設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)展性。RTU設(shè)備有著高效的采集速率，采集頻率可達(dá)百毫秒級(jí)，在對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集頻率要求高的系統(tǒng)中有著優(yōu)秀表現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。其中，上位機(jī)101、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)102、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)103、RTU設(shè)備104、PLC設(shè)備105、儀表106、閥門(mén)107。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0015]請(qǐng)參照附圖所示，附圖為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖。
[0016]本實(shí)施例中基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括:上位機(jī)101、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(Oracle) 102、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)(Agilor) 103、RTU設(shè)備(Tbox) 104、PLC設(shè)備105、儀表設(shè)備106以及閥門(mén)設(shè)備107。
[0017]所述上位機(jī)101與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)102和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)103連接，用于查詢(xún)及顯示經(jīng)RTU設(shè)備104采集的相關(guān)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0018]于本實(shí)施例，上位機(jī)101運(yùn)行軟件基于組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)，具有良好的人機(jī)交互和系統(tǒng)可擴(kuò)展性。
[0019]所述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)102與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)103連接，用于存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。
[0020]所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)103與RTU設(shè)備104連接，用于采集通過(guò)RTU設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0021]所述RTU設(shè)備104與PLC設(shè)備105、儀表設(shè)備106以及閥門(mén)設(shè)備107連接，用于采集其設(shè)備的瞬時(shí)狀態(tài)，瞬時(shí)值，并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換或者瞬時(shí)量累積，還用于作為網(wǎng)關(guān)隔離物理設(shè)備與整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
[0022]所述RTU設(shè)備104包括CPU模塊以及與其連接的電源模塊、RS232接口、RS485接口、以太網(wǎng)接口。
[0023]所述PLC設(shè)備105、儀表設(shè)備106以及閥門(mén)設(shè)備107，在RTU設(shè)備的控制下，對(duì)溫度、濕度、液位、壓力、流量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、角度、開(kāi)度等大量工業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
[0024]本發(fā)明的工作原理如下:在RTU設(shè)備104的控制下，各采集站將PLC設(shè)備105、儀表設(shè)備106、閥門(mén)設(shè)備107中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、單位轉(zhuǎn)換和累積，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)103將各RTU采集站中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，通過(guò)API或者規(guī)則編輯器的方式將數(shù)據(jù)存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)102。通過(guò)上位機(jī)101進(jìn)行組態(tài)界面的監(jiān)視與控制，并隨時(shí)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或者歷史數(shù)據(jù)。
[0025]本發(fā)明提供的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基于各采集站不同設(shè)備產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)考慮，采用RTU設(shè)備的多采集端口對(duì)PLC、儀表和閥門(mén)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一采集和轉(zhuǎn)換，隔離了物理設(shè)備與工業(yè)以太網(wǎng)，優(yōu)化了底層設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)展性。RTU設(shè)備有著高效的采集速率，采集頻率可達(dá)百毫秒級(jí)，在對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集頻率要求高的系統(tǒng)中有著優(yōu)秀表現(xiàn)。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本發(fā)明的精神和原理之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、RTU設(shè)備、PLC設(shè)備、儀表和閥門(mén)； 所述的上位機(jī)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)分別連接，用于查詢(xún)、監(jiān)控及解析采集到的PLC、儀表和閥門(mén)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)； 所述的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，用于將部分或者所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為歷史數(shù)據(jù)； 所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與各RTU設(shè)備連接，用于將各RTU采集站中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中采集； 所述的RTU設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)接口、RS232接口或RS485接口與PLC、儀表和閥門(mén)連接，用于控制PLC、儀表和閥門(mén)的數(shù)據(jù)采集，或者根據(jù)情況做變量變化，進(jìn)行瞬時(shí)量的累積和單位轉(zhuǎn)換； 所述的PLC、儀表和閥門(mén)設(shè)備，用于采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、液位、壓力、流量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、角度、開(kāi)度數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的RTU設(shè)備包括CPU模塊、電源模塊、RS232和RS485串行端口、以太網(wǎng)接口，各模塊按照CPU模塊、電源模塊、串口模塊和以太網(wǎng)模塊的順序插入帶有CPU槽、電源模塊槽以及通訊模塊槽的底板，底板用于將各模塊固定在機(jī)架上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于，所述的RTU設(shè)備接入專(zhuān)用的校時(shí)與定位模塊。
【專(zhuān)利摘要】一種基于RTU與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的工業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，涉及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域。包括：上位機(jī)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、RTU設(shè)備、PLC設(shè)備、儀表和閥門(mén)。上位機(jī)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)分別連接，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)相連接，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)與各RTU設(shè)備連接，RTU設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)接口、RS232接口或RS485接口與PLC、儀表和閥門(mén)連接，PLC、儀表和閥門(mén)設(shè)備，用于采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度、液位、壓力、流量、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、角度、開(kāi)度等數(shù)據(jù)。優(yōu)點(diǎn)在于，采用RTU設(shè)備的多采集端口對(duì)PLC、儀表和閥門(mén)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一采集和轉(zhuǎn)換，隔離了物理設(shè)備與工業(yè)以太網(wǎng)，優(yōu)化了底層設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有良好的可擴(kuò)展性。RTU設(shè)備有高效的采集速率，采集頻率達(dá)百毫秒級(jí)。
【IPC分類(lèi)】G05B19/05
【公開(kāi)號(hào)】CN104932408
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510280807
【發(fā)明人】肖文豪, 紀(jì)揚(yáng), 仲峻云, 李文兵
【申請(qǐng)人】冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年5月28日