一种高速采集工业控制监控系统技术方案

本申请涉及一种高速采集工业控制监控系统，包括控制柜，所述控制柜的CPU模块通过光纤连接到在线监测模块，所述控制柜和在线监测模块连接到通信网络，通信网络连接到在线监测装置，所述在线监测装置上设置有第一网口和第二网口，所述通信网络通过第一网口连接到在线监测装置，所述在线监测装置通过第二网口连接到上位机。本申请极大的减小在线监测装置解析数据、存储数据的压力，同时也可以减小控制柜的CPU的网络通信压力。CPU的网络通信压力。CPU的网络通信压力。

【技术实现步骤摘要】
一种高速采集工业控制监控系统


[0001]本申请涉及工业控制器领域，具体涉及一种高速采集工业控制监控系统。

技术介绍

[0002]数据的采集是在线监测系统中不可或缺的环节。PLC采集的数据可用来分析故障产生原因，做预测，实时显示。随着数据挖掘技术、数据分析的发展，行业内数据采集正在向高精度、高频率的趋势发展。
[0003]在目前的在线监测系统中，上位机或组态工具均已实现了对系统数据的采集并将数据存储至上位机数据库中。但是，若PLC通信频率过快，例如1ms以下，上位机解析数据并存储到数据库的时间过长，容易出现数据丢失的情况。受限于PLC通信频率和数据库存储速度瓶颈，大部分的监控系统采集精度只能在500ms左右，已经不能满足对数据分析，故障分析的要求。特别是在故障发生的时候，整个过程仅持续1秒或数秒钟，若仍使用现有方案，则采集数据间隔过大，数据精度不够，不能准确反映数据的变化情况。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种高速采集工业控制监控系统，极大的减小在线监测装置解析数据、存储数据的压力，同时也可以减小控制柜的CPU的网络通信压力。
[0005]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0006]本申请实施例提供一种高速采集工业控制监控系统，包括控制柜，所述控制柜的CPU模块通过光纤连接到在线监测模块，所述控制柜和在线监测模块连接到通信网络，通信网络连接到在线监测装置，所述在线监测装置上设置有第一网口和第二网口，所述通信网络通过第一网口连接到在线监测装置，所述在线监测装置通过第二网口连接到上位机。
[0007]所述在线监测装置包括实时数据处理模块、高速数据处理模块、故障监测模块、服务器通信模块、波形生成模块以及WEB配置页面，所述在线监测模块将数据传输到在线监测装置，所述实时数据处理模块、高速数据处理模块将数据解析成统一的高速暂态数据格式，所述故障监测模块监测高速暂态数据格式，在出现故障时波形生成模块生成故障波形记录文件，所述服务器通信模块用以实现在线监测装置与上位机的通信连接，所述WEB配置页面用以对监测数据进行配置和展示。
[0008]所述在线监测模块为PLC控制器。
[0009]与现有技术相比，本申请的有益效果是：通过提升在线监测系统的采集精度，更精确的分析系统的各种动作过程及故障原因，极大的减小在线监测装置解析数据、存储数据的压力，同时也可以减小控制柜的CPU的网络通信压力。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看
作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0011]图1为本申请实施例的整体示意图；
[0012]图2为本申请实施例的电路原理框体。
具体实施方式
[0013]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0014]术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0015]术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0016]如图1所示，一种高速采集工业控制监控系统，包括控制柜1，所述控制柜1的CPU模块通过光纤连接到在线监测模块2，所述控制柜1和在线监测模块2连接到通信网络3，通信网络3连接到在线监测装置4，所述在线监测装置4上设置有第一网口5和第二网口6，所述通信网络3通过第一网口5连接到在线监测装置4，所述在线监测装置4通过第二网口6连接到上位机7。
[0017]所述在线监测装置4包括实时数据处理模块41、高速数据处理模块42、故障监测模块43、服务器通信模块44、波形生成模块45以及WEB配置页面46，所述在线监测模块2将数据传输到在线监测装置4，所述实时数据处理模块41、高速数据处理模块42将数据解析成统一的高速暂态数据格式，所述故障监测模块43监测高速暂态数据格式，在出现故障时波形生成模块45生成故障波形记录文件，所述服务器通信模块44用以实现在线监测装置4与上位机7的通信连接，所述WEB配置页面46用以对监测数据进行配置和展示。
[0018]所述在线监测模块2为PLC控制器。
[0019]如图2所示，所述在线监测装置4包括有ARM芯片和FPGA芯片双芯片，所述ARM芯片通过SPI1连接flash芯片，ARM芯片通过PCIe连接ROM芯片，所述FPGA芯片通过SPI连接flash芯片，所述ARM芯片和FPGA芯片通过并行总线连接到SRAM芯片，所述ARM芯片通过网口驱动芯片连接第一网口5和第二网口6，所述FPGA芯片通过光电转换芯片连接光纤，所述在线监测装置4内还包括直流供电芯片。
[0020]通过提升在线监测系统的采集精度，更精确的分析系统的各种动作过程及故障原因。同时，为了避免高速录波数据的长期传输、解析、存储对服务器的影响，将高速数据在在线监测装置中处理，仅在故障发生时以文件格式存储数据。本系统将数据分为两种类型进行传输：实时数据和高速录波数据。实时数据作为上位机和服务器实时显示的数据源，高速录波数据则作为故障触发后的数据源。
[0021]以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速采集工业控制监控系统，其特征在于，包括控制柜(1)，所述控制柜(1)的CPU模块通过光纤连接到在线监测模块(2)，所述控制柜(1)和在线监测模块(2)连接到通信网络(3)，通信网络(3)连接到在线监测装置(4)，所述在线监测装置(4)上设置有第一网口(5)和第二网口(6)，所述通信网络(3)通过第一网口(5)连接到在线监测装置(4)，所述在线监测装置(4)通过第二网口(6)连接到上位机(7)。2.根据权利要求1所述的一种高速采集工业控制监控系统，其特征在于，所述在线监测装置(4)包括实时数据处理模块(41)、高速数据处理模块(42)、故障监测模块(43...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钰琦，胡静宪，何可智，李刻文，
申请(专利权)人：长江三峡能事达电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：