基于中间件的小型断路器数字化车间数据采集及控制系统 *

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.07.011

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 592 ›› Issue (7): 65-71.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.07.011

基于中间件的小型断路器数字化车间数据采集及控制系统 ^*

闫俊涛¹, 吴自然², 吴桂初², 舒亮²

1.温州大学计算机与人工智能学院, 浙江温州 325000;
2.温州大学电气与电子工程学院, 浙江温州 325000

收稿日期:2020-04-27 出版日期:2020-07-30 发布日期:2020-08-10
作者简介:闫俊涛(1991—),男,硕士研究生,研究方向为电器智能化。|吴自然(1984—),男,副研究员,博士,研究方向为智能制造、机器视觉等。|吴桂初(1957—),男,教授,研究方向为智能电器和智能制造等。
基金资助:
* 浙江省重点研发计划项目(2017C01008);温州市重大科技专项项目(2018ZG020)

Miniature Circuit Breaker Digital Workshop Data Acquisition and Control System Based on Middleware

YAN Juntao¹, WU Ziran², WU Guichu², SHU Liang²

1. College of Computer Science and Artificial Intelligence, Wenzhou University, Wenzhou 325000, China;
2. College of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325000, China

Received:2020-04-27 Online:2020-07-30 Published:2020-08-10

摘要/Abstract

摘要：

针对小型断路器企业数字化转型遇到的实时数据采集的瓶颈问题以及实际的需求,结合具有高通信协议兼容性、高并发、高效率、高稳定性等特点的EasyStudio中间件业务处理平台,提出并实现了具有通信协议可灵活转换、易操作、软硬件双向交互、扩展性及可移植性强、产品生产数据可追溯等特点的基于中间件的小型断路器数字化车间数据采集及控制系统。根据系统在工业现场获取到的生产数据的情况,表明系统能够实现车间生产数据的实时、准确、全面的采集、转发和存储,以及在数据异常的情况下对相应的硬件控制器进行反向控制。数据采集系统为生产车间的数字化、智能化提供了强有力的数据支持及可视化交互接口。

关键词: 数字化车间, 中间件, 数据追溯, 通信协议转换

Abstract:

In order to satisfy the actual demand of real-time data collection during digital transition for miniature circuit breaker (MCB) companies,the EasyStudio middleware processing platform which is of high-concurrency,high efficiency,high stability is used.A middleware based data acquisition and control system for the MCB digital workshop is proposed and implemented.The system achieves high communication protocol compatibility,easy operation,duplex interaction,strong extensibility and portability,and traceability for product data.According to the production data obtained by the system at the industrial site,it is proven that the system can achieve real-time,accurate and comprehensive acquisition,data storing and transmission.The system also achieves instruction assignment to specific hardware under certain circumstances.The system provides efficient data support and visual interaction interface for the digitization and intelligentization of the production workshop.

Key words: digital workshop, middleware, data traceability, communication protocol conversion

中图分类号:

TP391

闫俊涛, 吴自然, 吴桂初, 舒亮. 基于中间件的小型断路器数字化车间数据采集及控制系统 ^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 592(7): 65-71.

YAN Juntao, WU Ziran, WU Guichu, SHU Liang. Miniature Circuit Breaker Digital Workshop Data Acquisition and Control System Based on Middleware[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 592(7): 65-71.

图/表 16

图1

图2

图3

图4

图5

图6

图7

图8

图9

图10

表1

表2

表3

表4

表5

图11

参考文献 15

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数据解析字段名称	字段值	备注
MBAP01	0	Modbus协议头
MBAP02	0
MBAP03	141
modbusadd1	1
modbusact1	3
reglength1	100	读取寄存器地址长度
RoomNum	0	车间编号
LineNum	1	产线编号
MachineNum	12	设备编号
regstatus	1	运行状态(‘1’表示正常,‘2’表示故障)
regsaveflag	1	存储标记(0-1跳变有效)
regTypeNum	2	产品型号(1P、2P、3P、4P)
regStationCode	20190716PTX^*	条码
regproduce	10580	检测数量/个
regTestResult	1	测试结果(‘1’表示合格, ‘0’表示不合格)
regNG	9	不合格数/个
PassRate	0.999	合格率
OnTime	30 684	运行时间/s
WorkTime	27 548	负荷时间/s
RealBeat	1.25	实际节拍/(s/个)
PerformanceEfficiency	0.84	性能开动率
TimeEfficiency	0.897 7	时间开动率
OEE	0.889	设备OEE

拼包字段名称	字段值	备注
RoomNum	0	车间编号
LineNum	1	产线编号
MachineNum	12	设备编号
regstatus	1	运行状态(‘1’表示正常,‘2’表示故障)
regproduce	10 580	检测数量(单位:个)
regNG	9	不合格数(单位:个)
PassRate	0.999	合格率
OEE	0.889	设备OEE

拼包字段名称	字段值	备注
LineStatus	1	整线运行状态(‘1’表示正常,‘2’表示故障)
TestPlan	20 000	计划检测数量/个
FinishRate	0.529	计划达成率
OncePassRate	0.996	一次直通率
MachineEnergy	0.583 8	整线设备能耗

拼包字段名称	字段值	备注
finsHead	0x46494E53	FINS协议头(0x表示16进制)
finsLength	0x0000000C	报文长度
finsCommand	0x00000000	初始化握手命令代码
finsErrorCode	0x00000000	错误码
finsClientIP	0x00000021	服务器节点号(IP最后一位“33”的16进制表示)

拼包字段名称	字段值	备注
finsHead	0x46494E53	FINS协议头(0x表示16进制)
finsLength	0x0000001C	报文长度
finsCommand	0x00000002	初始化握手命令代码
finsErrorCode	0x00000000	错误码
finsModeAndNode	0x80000200	80表示ICF,02表示GCT
finsIpNode	0xEA000021	EA表示PLC节点号, 21表示服务器节点号
finsWriteMode	0x00FF0102	00表示服务器单元号,FF表示SID,0102表示“写”命令
finsMemoryRegion	0x82	内存区代码(82表示D区)
finsStartAddress	0x0064	起始地址
finsWriteLength	0x0001	写入的长度
finsWriteData	0x0002	写入的数据(“2”表示暂停)

基于中间件的小型断路器数字化车间数据采集及控制系统 ^*

Miniature Circuit Breaker Digital Workshop Data Acquisition and Control System Based on Middleware

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