CN100433000C

CN100433000C - 用面向对象数据库开发实现的数据收集方法

Info

Publication number: CN100433000C
Application number: CNB2005100266735A
Authority: CN
Inventors: 胡祖宝; 薛贻
Original assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Current assignee: Shanghai Baosight Software Co Ltd
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: CN1719441A

Abstract

本发明提供一种面向对象数据库开发实现的数据收集方法，包括如下步骤：步骤1：过程控制计算机将接收到的全过程不变的数据，保存在一个全过程数据表中；步骤2：过程控制计算机将接收到的按周期变化的数据保存到按工艺流程划分的区域表格中；步骤3：在成品卷产生后，过程控制计算机将成品卷关键字***每个工艺流程区域表格及全过程数据表中，然后以成品卷为单位，将该卷所有过程数据进行汇总，形成成品卷报表并发送。本发明不仅能准确地收集到各种从底层生产控制设备上传的数据，并将采样数据分配到分卷，还能直接与前台各应用功能，如HMI、IPC等，进行数据交换，能更好地掌握生产的情况，完善了过程计算机的控制功能。

Description

用面向对象数据库开发实现的数据收集方法

技术领域

本发明涉及一种数据收集方法，尤其涉及一种用面向对象数据库开发实现的数据收集方法。

背景技术

钢铁厂的信息体系结构一般划分为四级：L1-基础自动化***(以下简称L1)、L2-过程控制计算机(以下简称L2)、L3-(分厂级)生产控制计算机***(以下简称L3)、L4-公司级管理信息管理***(以下简称L4)。而一般钢铁冷轧厂内连续生产处理线的性能要求普遍较高，具有很高的技术含量和技术难度。数据收集***是过程控制计算机的主要功能之一，能有效地帮助人们掌握现场不断变化的实时数据、各种模型数据等，对降低故障率、提高生产产量起着非常重要的作用。

目前现有的数据收集***大部分都是运用标准C语言按传统文件结构模式开发的，程序结构复杂，接口多，占用较大***存储空间，与其他应用功能的结合性较差，而且一旦生产工艺发生变化后，相应的软件模块都要做相应的改动，程序的复用性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其不仅能准确地收集到各种从底层生产控制设备上传的数据，并将采样数据分配到分卷，还能直接与前台各应用功能，如HMI、IPC等，进行数据交换，能更好地掌握生产的情况，完善了过程计算机的控制功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，包括如下步骤：

步骤1：过程控制计算机将接收到的全过程不变的数据，设定原料卷关键字以原料卷为单位保存在一个全过程数据表中；

步骤2、将按周期变化的数据，按事先设定的周期向过程控制计算机发送，过程控制计算机将接收到的数据以原料卷为单位保存到按工艺流程划分的区域表格中；

步骤3、在成品卷产生后，过程控制计算机根据成品卷关键字与原料卷关键字的对应关系，将成品卷关键字***每个工艺流程区域表格及全过程数据表中，然后以成品卷为单位，将该卷所有过程数据进行汇总，形成成品卷报表并发送。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下优点和技术上的进步：

(1)采用面向对象数据库，准确地将采样数据分配到分卷

收集***的目的是通过收集每一钢卷在生产过程中的数据，以此为依据来研究机组的操作过程和质量控制的情况。L2过程机通过网络接受L1上传的数据，对于各连续生产处理线，L1在某一时刻上传的采样值，是分配在钢卷的不同长度位置的，或者分配到不同的钢卷上的，而过程计算机***中的数据存储表格的一条记录应该存储同一钢卷在同一长度位置的采样值。过去的数据收集***基本上都是按传统的文件结构设计开发的，收集***只是简单将收集上来的采样数据直接存储到表格，然后需由其他程序再对这些数据进行整理，才能获得按照时间顺序、沿钢卷长度方向排列的反映实际生产情况的有效数据。采用面向对象数据库开发实现的数据收集***，在接收数据后，准确地将采样数据分配到分卷，以钢卷为单位形成记录，并在钢卷出口剪切后，对数据进行加工、处理，形成成品卷报表直接向L3发送。

(2)程序结构设计简单、灵活，有效地降低了过程计算机的负荷和存储容量

如果进入生产机组的钢卷较长，钢卷上各个物理点经过机组同一个设备的时间不同，由于机组的动态变化，对这些点的处理可能存在较大的差别；另外，对于技术难度较高的生产处理线，采样数据的项目较多，时间要求也不一致。这样的话，采样数据的排列和组成都比较复杂，传统文件结构开发的收集***，数据一般以序列的形式保存在文件中，复杂的数据可能就需用数组结构来存储。数组结构在处理上难度较高，也容易出错，造成死锁的话将直接影响到整个过程计算机***的运行。而且文件***在设计开发的过程中，必须首先定义存储数据的文件的大小，文件的大小也是固定的，即使文件中没有数据，计算机的存储空间也已被占用。而且因为计算机的存储容量有限，所以文件不能设计得过大，即***一般只能存储一定时间内的生产数据。但是，用数据库开发的话，存储数据的表格的大小都是按照实际的存储数量动态变化的，并可以按需要定时清空，而且数据以钢卷为单位存放，操作的针对性强，表格的结构也简单；收集数据的同时，直接将数据整理后分配到分卷，无需再开发其他的程序来处理数据，就使得整个过程计算机***的程序结构比较简单；如果一个程序出错，***将立即显示报警信息，也不会影响其他程序的正常运行。因此，用数据库开发实现的数据收集***有效地降低了过程计算机的负荷和存储容量，大大提高了运行速度。

(3)与其他功能模块很好的结合，并有利于前台应用功能的开发

用面向对象数据库开发实现的数据收集***，承担了主要的数据处理功能，一方面根据跟踪模块提供的钢卷移动位置信息，将接收到的采样数据与钢卷相对应，一方面将整理后的数据发送给L3，存储在表里的数据也能供其他模块使用。同时，数据收集***跟HMI、IPC等前台应用***直接进行数据交换，这是原来的文件结构***不可能办到的。

(4)可用于不同的计算机平台，程序测试简单、方便

数据库可用于不同的计算机操作***平台，可采用的开发语言多种多样，常用的SQL语句简单易掌握。而数据库自带的或者可用的操作工具较多，可在直观的操作界面上直接对数据进行操作，使程序测试起来简单、方便许多。

具体实施方式

本发明的用面向对象数据库开发实现的数据收集方法包括如下步骤：

所述全过程不变的数据，包括钢卷的规格、材质等(***中只保存一套)。

一般，根据预先确定的采样点，钢卷在经过某一(组)工艺处理设备后，L1(基础自动化***)通过网络发送一组数据(包括钢卷ID)到L2(过程控制计算机，数据收集***(属于过程控制计算机)收到数据，并以原料卷ID为关键字将数据按生产顺序保存在一个表格中(全过程数据表)(见表一)。

如果L1(基础自动化***)发送的信息中，未带有原料卷ID，数据收集***可以从钢卷跟踪映像表(见附表二)中获得当前时刻通过该(组)工艺设备的钢卷ID(如从附表二可知，在入***套位置的是钢卷B)。

表二(钢卷跟踪映像表)

机组位置	钢卷ID
机组位置	钢卷ID	开卷机	钢卷B
入***套	钢卷B	开卷机	钢卷B
入***套	钢卷B	炉子	钢卷A
。。。	。。。	炉子	钢卷A
。。。	。。。	称重机	钢卷A

所述的按周期变化的数据即机组的实时数据，包括炉温、气体流量等，由L1(基础自动化***)的电气或仪表设备按事先设定的周期向L2(过程控制计算机)发送，L2(过程控制计算机)***中保存全过程数据，在钢卷通过出口剪切后，对数据进行加工处理，形成成品卷报表。

L1(基础自动化***)发送的这些周期数据，有的是按固定时间顺序发送的，有的是按钢卷通过的固定长度发送的；有的是PLC(电气)设备发送的，有的是DCS(仪表)设备发送的。数据收集***，将接收到的数据，根据接收时间的先后顺序保存到按工艺流程(如最普遍的入口开卷、炉子加热、出口剪切)划分的区域表格(见表三~五)中，并从钢卷跟踪映像表中找到当前时刻的通过该组工艺设备的原料卷ID。

表三：

入口开卷数据表

序号	原料钢卷ID	成品卷ID	开卷机张力(n)	开卷机张力设定值(n)
序号	原料钢卷ID	成品卷ID	开卷机张力(n)	开卷机张力设定值(n)	1	钢卷A	钢卷A’	50	55
2	钢卷B	钢卷B’	60	65	1	钢卷A	钢卷A’	50	55
2	钢卷B	钢卷B’	60	65	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。
N	钢卷N	钢卷N’	80	85	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。

表四：

炉内数据表

序号	原料钢卷ID	成品卷ID	带钢温度(℃)	炉内温度(℃)	氧气浓度(ppm)	氢气浓度(ppm)
序号	原料钢卷ID	成品卷ID	带钢温度(℃)	炉内温度(℃)	氧气浓度(ppm)	氢气浓度(ppm)	1	钢卷A	钢卷A’	50	55	100	200
2	钢卷B	钢卷B’	60	65	150	250	1	钢卷A	钢卷A’	50	55	100	200
2	钢卷B	钢卷B’	60	65	150	250	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。
N	钢卷N	钢卷N’	80	85	400	450	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。

表五：

出口剪切数据表

序号	原料钢卷ID	成品卷ID	剪切方式	取样数	成品卷长度(m)	成品卷重量(kg)
序号	原料钢卷ID	成品卷ID	剪切方式	取样数	成品卷长度(m)	成品卷重量(kg)	1	钢卷A	钢卷A’	0	0	500	1000
2	钢卷B	钢卷B’	1	2	550	1400	1	钢卷A	钢卷A’	0	0	500	1000
2	钢卷B	钢卷B’	1	2	550	1400	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。
N	钢卷N	钢卷N’	2	3	600	1800	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。

步骤3、在成品卷产生后，过程控制计算机根据成品卷关键字与原料卷关键字的对应关系，将成品卷关键字***每个工艺流程区域表格及全过程数据表中，然后以成品卷为单位，将该卷所有过程数据进行汇总，形成成品卷报表并发送。在本具体实施例中，步骤3具体为：

在钢卷经过出口剪切后，即成品卷ID产生后，数据收集***根据成品卷ID与原料钢卷ID的对应关系(如从表一中可知，成品卷A’对应的原料钢卷为钢卷A)，将成品卷ID***每个工艺流程区域表格中，然后以成品卷为单位，将该卷所有过程数据进行汇总(见附图2)，整理后形成成品卷报表(见表六)发送给L3(生产控制计算机***)以及其他应用程序、模块。成品卷报表形成后，原过程数据将被清除，以释放存储空间，提高计算机运行速度。

表六：

成品卷报表

序号	成品卷ID	开卷机张力(n)	开卷机张力设定值(n)	剪切方式	带钢温度(℃)	炉内温度(℃)	取样数	氧气浓度(ppm)	成品卷长度(m)	成品卷重量(kg)
序号	成品卷ID	开卷机张力(n)	开卷机张力设定值(n)	剪切方式	带钢温度(℃)	炉内温度(℃)	取样数	氧气浓度(ppm)	成品卷长度(m)	成品卷重量(kg)	1	钢卷A’	50	55	0	50	55	0	100	500	1000
2	钢卷B’	60	65	1	60	65	2	150	550	1400	1	钢卷A’	50	55	0	50	55	0	100	500	1000
2	钢卷B’	60	65	1	60	65	2	150	550	1400	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。
N	钢卷N’	80	85	2	80	85	3	400	600	1800	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。	。。。

Claims

1、一种用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：过程控制计算机将接收到的全过程不变的数据，设定原料卷关键字，以原料卷为单位保存在一个全过程数据表中；

步骤3、在成品卷产生后，根据原料卷关键字生成对应的成品卷关键字，过程控制计算机根据成品卷关键字与原料卷关键字的对应关系，将成品卷关键字***每个工艺流程区域表格及全过程数据表中，然后以成品卷为单位，将该卷所有过程数据进行汇总，形成成品卷报表并发送。

2、根据权利要求1所述的用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其特征在于，还包括：步骤4、在成品卷形成后，原过程数据将被清除。

3、根据权利要求1所述的用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其特征在于，所述的原料卷关键字为原料卷ID，所述的成品卷关键字为成品卷ID。

4、根据权利要求1所述的用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其特征在于，步骤1中所述的保存全过程数据的方法为将数据按数据的生成时间顺序保存。

5、根据权利要求1所述的用面向对象数据库开发实现的数据收集方法，其特征在于，步骤2中所述按事先设定的周期发送数据是指按固定时间顺序发送。