攀鋼1450熱連軋數據采集系統

2.2 系統數據結構

系統采用內存共享數據區存放現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據，它的目標首先是緩解實(shí)時(shí)性要求高但快速的數據通信、軋線(xiàn)跟蹤等子系統與實(shí)時(shí)性要求低但比較耗時(shí)的數據存儲系統（數據庫和文件）間的矛盾，保證系統的實(shí)時(shí)性；其次提供快速、大數據量的進(jìn)程問(wèn)通信。

內存共享數據區實(shí)際上是一個(gè)信息頭加上實(shí)時(shí)數據緩沖池的結構。其中信息頭中主要包括信息頭長(cháng)度、數據區長(cháng)度、當前采樣周期和相關(guān)數據區指針等內容。實(shí)時(shí)數據緩沖池是一個(gè)結構數組，數組的每個(gè)元素對應現場(chǎng)來(lái)的一個(gè)數據幀。

每個(gè)數據幀對應于一個(gè)采樣時(shí)刻采集的數據，并且這些數據按照主軋線(xiàn)軋制區域管理。內存共享數據區的實(shí)時(shí)數據緩沖池按循環(huán)緩沖區方式保存最近幾塊軋件的采集數據。當數據通信系統采集到一個(gè)完整的數據幀后，先將數據寫(xiě)入由信息頭中當前幀號指示的數組位置，接著(zhù)將當前幀號加1（當前幀號超過(guò)上限后置0），數據幀長(cháng)度加1，然

后發(fā)送SM—DATACHANGE消息通知網(wǎng)絡(luò )通信及數據處理進(jìn)程有“新數據”到來(lái)。

網(wǎng)絡(luò )通信及數據處理進(jìn)程在完成啟動(dòng)后總是在等SMDATACHANGE消息，一旦收到該消息，網(wǎng)絡(luò )通信及數據處理進(jìn)程立即讀取內存共享

數據區中的“新數據”進(jìn)行處理，完成處理后將信息頭中數據幀長(cháng)度減1。

2.3 數據流程

熱軋過(guò)程實(shí)時(shí)采集系統采集的數據分布在主軋線(xiàn)基礎自動(dòng)化系統和過(guò)程自動(dòng)化系統中，這些數據通過(guò)基礎自動(dòng)化系統區域網(wǎng)絡(luò )集中到粗軋基礎自動(dòng)化系統的第1架粗軋機的PLC R1和第2架粗軋機的PLC R2、精軋基礎自動(dòng)化系統的PLC302、卷取基礎自動(dòng)化系統的PLC408和過(guò)程自動(dòng)化系統的數據中心機服務(wù)器中?，F場(chǎng)數據按軋制區域管理，包括加熱爐、粗軋、熱卷箱、精軋和卷取4個(gè)區域，另外還有板坯及軋制計劃數據

系統實(shí)時(shí)數據采用內存共享數據區提供各進(jìn)程問(wèn)的數據通信和數據緩沖，使用消息和事件對象實(shí)現進(jìn)程問(wèn)調度和同步，使用通信報文完成客戶(hù)服務(wù)器之間的數據通信。

主要的內存共享數據區有：前端數據采集服務(wù)共享數據區ServerCom、客戶(hù)端數據采集服務(wù)共享數據區ClientCom、報警信息內存共享數據區AlarmCom、歷史報警內存共享數據區AlarmRec—Com、特征值內存共享數據區CharacterCom、跟蹤數據內存共享數據區TrackCom、歷史數據內存共享數據區HisDataCom、特征值數據文件數據區Char.acterHisCom、信號表內存共享數據區SignalCom、設備常數內存共享數據區DeviceConstCom和人工干預內存共享數據區OperatorCom。

歷史數據采用數據文件和數據庫的形式存儲，其中實(shí)時(shí)數據由于數據量非常大，根據鋼卷不同存放在不同的實(shí)時(shí)數據文件中；而統計特征值則按一個(gè)鋼卷一條記錄的形式保存在數據庫的相應表中，以方便統計和查詢(xún)。

系統數據流如圖3所示。前端數據采集服務(wù)器實(shí)時(shí)數據采集進(jìn)程SDCP負責與連接到系統中的PLC建立通信鏈接，將數據采集并發(fā)送到共享內存數據區供數據通信和處理進(jìn)程使用，該進(jìn)程具有正常和動(dòng)態(tài)特性測試兩種工作方式；前端數據采集服務(wù)器網(wǎng)絡(luò )通信與數據處理進(jìn)程SNCP包含軋線(xiàn)跟蹤和控制邏輯、與客戶(hù)端計算機的rCP/IP數據通信、特征值計算、工序質(zhì)量判定（自動(dòng)和目視）、特征值和實(shí)時(shí)數據存儲、二級設定數據接收、動(dòng)態(tài)特性測試管理、通信管理等主要功能。前端數據采集服務(wù)器顯示及管理界面進(jìn)程SDAP主要供系統開(kāi)發(fā)和系統維護人員使用；客戶(hù)機數據通信進(jìn)程CDTP負責客戶(hù)機實(shí)時(shí)數據的讀取以及數據庫中歷史數據的讀??；客戶(hù)機數據處理進(jìn)程CDMP負責對CDTP進(jìn)程讀取的數據進(jìn)行處理；客戶(hù)機用戶(hù)界面進(jìn)程CDAP用于實(shí)現人機交互。