生产信息系统的设计与实现

钟广宁++韦展飞

摘 要介绍使用B/S架构开发软件系统，使用C++开发数采程序，搭建三层结构的网络来实现整个生产信息系统。

【关键词】生产信息系统 网页 三层网络 数据采集

1 引 言

该系统旨在让生产单位管理人员方便地远程监视生产线的实时数据，按需调取历史数据及其趋势图，查看各种关键参数的小时、班、日、月統计，由此准确、快捷地掌握生产情况，进而有效制定生产策略。系统未实现之前，由记录工手抄大量生产参数，人工统计数据再报送各级管理人员，过程繁琐，时间滞后；由于手抄频率低，无法做到高频次的求平均，加上人为失误等因素，导致数据的准确性、可靠性都不高。此种种不足严重影响决策层判断并且浪费人力。

本文围绕网页制作发布及功能、网络架构、数据采集阐述了生产信息系统的全局设计思想，其中网页制作发布及功能是系统的核心内容，体现了满足用户的需求，是系统的设计目的。

2 网页制作发布及功能

2.1 软件开发使用的技术

工程发布平台使用windows 2010 server、IIS7；前端运用Html、CSS、jQuery、Ajax、Hightcharts ；后台运用asp.net框架，搭建三层架构：数据访问层（DAL）、业务逻辑层（BLL）、实体层（Entity）、用户界面层（UI），分别建立类库，引用关系如图1所示。

2.2 实时数据查询

进入实时数据页面，用户可选择某一条生产线或者某一类别，查看批量实时数据。数据以表格的形式展现，每个数值格上都有标题格，数值格与标题格背景颜色区分开。每个表格的标题都包含生产线和类别，如图2所示。页面每分钟异步读取数据显示（用户感觉不到刷新过程）。

2.3 历史趋势查询

用户可在实时数据页面选择一个或多个点（图2所示），然后对比查看趋势图（图3所示）。趋势图可以按一小时、八小时、日、七天、月、年时间跨度查看，也可以前后移动时间查看，并根据当前查询结果导出数据（Excel文件）。

2.4 报表查询

进入日报或月报页面，用户可选择某一条生产线或者某一类别，查看日或月统计数据。数值格与标题格背景颜色区分开。每个表格的标题都包含生产线和类别，如图4所示。

3 网络架构

（1）如图5所示，网络分为L1、L2、L3三层结构，三层网络物理分开，互不干扰，靠服务器双网卡耦合。

（2）L1层为基础自动化网络，是生产厂最基本的网络；L2为过程控制网络，主要用于数采；L3为管理层网络，用于办公。

（3）连接服务器的链路两端的带宽至少为千兆。

4 数据采集

（1）建立OPC服务器。在服务器上安装KepServer、力控等OPCServer软件，将生产线PLC、DCS的数据点位配置到OPCServer上，此服务器作为PLC、DCS与数采程序之间的桥梁。

（2）建立数据采集服务器。运用iplature框架、C++开发数采程序运行于该服务器上，程序执行的任务如表1所示。

（3）建立存储服务器。系统平台为Red Hat，数据库为oracle 11g，用于存储数采服务器传来的数据，并为网页发布服务器提供服务。

5 应用效果

（1）系统实时数据的展示比生产线的上位机晚一分钟，符合数据采集的设计要求，能有效帮助管理人员远程了解一线情况。

（2）取8个参数点对比，在一个班次内共计3840个数据，加载趋势图耗时不足3秒（包括原始值、平均值），导出数据文件不足5秒，满足用户体验，为管理人员分析数据提供可靠依据。

（3）报表能及时统计数据，取代记录工摘抄、统计的工作。

6 结语

生产信息系统的实现，能将工业生产从基础自动化推向过程控制，不仅可以利用信息化手段分析数据，提高生产和管理水平，也为生产智能化的发展提供基础条件。生产信息系统是一个庞大的系统性的工程，不可一蹴而就，随着生产的发展，需要在运用中不断优化、完善。

参考文献

[1]周金桥.ASP.NET夜话[M].北京：电子工业出版社，2009（08）.

[2]尼古拉斯·泽卡斯.JavaScript高级程序设计（第3版）[M].北京：人民邮电出版社，2012（03）.

[3]马骏.C#程序设计及应用教程（第2版）[M].北京：人民邮电出版社，2009（05）.

作者介绍

钟广宁（1987-），男，广西壮族自治区博白县人。学士学位。现为广西柳州钢铁集团有限公司烧结厂技术员、助理工程师。

参考文献

广西柳州钢铁集团有限公司烧结厂 广西壮族自治区柳州市 545000