1、行业背景

随着世界经济地稳步发展，中国纺织行业步入了自动化发展转型期，为企业带来前所未有的发展机遇同时，也面临众多不利因素，如原材料、能源成本的增长，贸易出口沿途不可抗拒的自然因素，相关限制性法规地不断颁布实施等，均促使企业加强信息化建设，提高其市场竞争力。目前,各生产装置均上有自控系统，将现场的生产数据工艺流程以动态画面形式展现在人们面前。实时监控已作为自动化行业的重要环节，也成为企业信息化建设的有利因素。

对于纺织行业概括地讲，主要存在以下几个问题：

1）生产数据没有有效共享，因而对影响生产过程的主要因素缺乏有效的监控手段。从各生产车间来看，各生产装置都上有PLC，但其数据只能显示在装置的操作站上，只有到生产现场的控制面板上，才能观察到生产数据。在车间办公室、调度室，或公司领导，都无法直接看到现场的生产数据。如果出差在外，想了解一下生产情况就更是无能为力了。
2）分散的“信息孤岛”无法进行集中化管理。由于各装置信息封闭，即使在同一车间，由于采用的是不同厂家，或同一厂家不同型号的PLC，彼此间没有数据通讯手段。这致使生产管理的各个环节脱节，生产管理部门不能及时、有效地了解生产状况，指导组织生产，这样可能造成一定的浪费
3）没有长期的历史数据存储。随着存储介质价格不断下降，保存海量历史数据成为可能。而PLC或操作站本身一般不具备存储能力，或者历史数据存储能力很有限，而长期的历史数据有助于事故的事后分析。
4）质量信息反馈滞后，导致加工成本增加。化验数据直接反映生产的质量情况，对指导生产具有非常重要的意义。目前这些数据没有进入计算机系统，只有在现场仪表上才能看到。这些数据需要通过电话或报表形式报送生产管理部门，造成信息迟滞，并且不方便进行对比分析，形成一定的信息资源浪费。因此及时准确地将质量数据反馈给装置操作人员和生产调度人员，可以保证有效地控制生产质量、降低生产成本。
5）综合统计分析和应用力度不够。各生产车间长期发展积累的数据是公司的巨大财富，它目前还是一个未被充分发掘利用的宝藏。大量的数据只被用于现场监控，而没有对这些数据进行统计分析
6）数据采集难度大。由于生产设备都成套采购或引进的，本企业对控制系统没有足够的资料的，增加了数据采集难度。

2、数据采集方案

1）系统网络结构图
根据不同数据采集对象接口的网络特性不同，采取不同组网方式。对于MPI接口方式，如果PLC位于电控室，将在每个电控室安装一台前置数采机，将电控室所有MPI接口PLC组成一个区域MPI网，通过CP5611卡与前置数采同相连；如果PLC位于生产线上，则需要每一个区域MPI网上接加一对MPI中继器，将此PLC连接到较近前置数采机上。对于RS232接口（串口或编程口），如果PLC位于电控室且与前置数采机距离较近（小于10m）时，可直接与计算机串口相连；对于距离较远，可在计算机和PLC端各增加一个RS232/RS485转换器，增加通讯距离。系统网络结构图如下所示：

系统总图

注：本文中是西门子PLC和三菱PLC为例，如为其他PLC应采用不同的接口方式

电控室及现场总线网络图

 

在电控室及现场总线网络图中是对所有现场组网情况的汇总，不是所有电控室都需要这几种组网方式。

2）与控制器的通讯协议：
•西门子
与西门子PLC采用MPI、DP、以太网等通讯方式，对于有些设备装置由于不能修改PLC参数，可以通过MPI网关进行间接通讯。
•三菱
对于三菱PLC将采用串行和以太网两种通讯方式为主，协议则以三菱专有的1C、2C、1E和3E为主。对于少数无法或不便于扩展通讯模块也可以采监听方式实现数据采集。