最新WEB技术的Web SCADA平台构建数字化车间

       近年来，随着工业4.0在我国的逐渐普及和深化发展，企业的信息化建设不断的深入，制造业也在向物联网的方向发展。在现在的工厂管理中，由于使用了大量的设备，因此对设备运行状态以及能源耗用，包括环境参数监控成为食品制造业成本，质量监控，计划管理的重点因素。基于以数据采集为基础的Web SCADA及支持JavaScript二次开发的平台，可以很好的实现上述要求的监控系统在工厂的生产过程中对设备的数据采集、监视分析。可把已有的工厂生产线与智能信息采集结合起来，规避不必要的能耗以降低成本，同时提高产品质量。另一方面，工厂厂区分散在不同地域，厂区规模大，设备数量多，生产及管理部门复杂，安全系数要求高，这样的情况企业也需要有一个集中管控的平台来实现对设备和能源的集中管理。

下面将通过必个案例，用于说明如何通过SCADA构建设备实时监控系统：

1、  利用3D渲染与IGX专业画图Inkscape SAGE软件结合画出工厂结构平面图，可点击页面跳转进入到相应生产线中的设备工艺画面中。

        在每一个生产工艺中，利用IGX下的Ip Scanner协议对设备IP进行通信监听，若设备处于通信正常状态灯会闪烁，处于断开状态灯会亮红黄。

        同时可显示实时时间，链接了视频流监控，可通过点击页面中摄像头图标显示实时监控画面。

2、生产线系统监控

 如上图，通过3D构建出数字化产线，可点击相应设备进入设备工艺图页面，点击摄像头图标可监控各设备实时工作情况。鼠标放置各个设备处可跳转至相应页面，对设备进行关键参数显示及运行状态显示。设备的运行状态显示设定了前提条件，若处于生产中，所画的颜色框会显示绿色代表运行，红色代表设备停机，黄色代表设备故障。若设备断电不显示数据则提示框将无颜色显示。

2、污水处理厂案例：

如上图：通过将现场污水处理厂的设备、工艺流程构建进系统内，系统实时采集对应设备及区域的数据，一是给管理者提供数据决策支持，二是用于给实际工作人员降低工作量，可远程实时监控相关设备的运行状态，三是对于复杂的工艺控制，可通过SCADA实现逻辑定义，最终实现自动化工艺流程执行，对于有综合管理平台的企业，可将此页面嵌入到自己的平台内，实现集中管理；

3、锅炉厂应用案例：

如上图，通过给锅炉增加低成本的数据网关，实现对锅炉、水泵、水箱、节能器等设备进行实时的监控，一是用于工艺流程监控，二是可通过传感器对关键设备进行故障监测，传统的1.0设备维修方式为发现问题，对其进行维修，在当前对效率管控高的企业来说，这种维修方式是滞后的，通过对电机、锅炉等关键设备实时采集数据，基于设备的机理模型进行有效的数据分析，使故障得到提前发现，进行预防性的维护、保养，向设备维护3.0转型，能有效的降低客户损失，同时增强售后服务质量，增加客户对产品的使用粘性；

4、制冷系统应用案例：

如上图，通过SCADA实现对相关设备，如冰水箱、循环泵、大水箱、制冷机、水塔等关键设备，通过工艺流程进行整体制作，将线下的制冷工艺转换为数字化的制冷系统，使现场执行过程通过数字工艺实时的展示，除数据的采集、监控外，可通过制冷工艺要求对设备等进行工艺控制，通过设备及工艺的组合达到制冷的经济性。 

上述SCADA平台的技术实现，一是对市面多设备协议的支持度是最重要的，如下，目前SCADA平台支持到市面80%以上的协议，通过协议实现低层设备的数据采集，这是第一步，第二步则是需要通过支持WEB技术的图形引擎，实现将采集到点与设备进行绑定，这个过程是通过编辑界面实现的，当然为了支持复杂逻辑，系统支持JS脚本，系统通过协议采集到的数据打包成igrX2.js包，对于前端开发人员，则更加友好；

 关于前端脚本二次开发的支持：

大多数脚本（或逻辑）可以放置在浏览器中或在客户端执行。然而，可能存在一些逻辑不需要通过网页与用户交互的时间。或者，一些关键逻辑需要一直运行，无论用户正在查看哪个页面，甚至浏览器关闭。这些脚本可以从服务器端运行，并且它们可以最高效地执行，特别是当脚本需要访问服务器标记值时。在标准JavaScript函数之外，IntegraXor还提供了一些额外的服务器相关执行功能。两个最常用的函数是getTag（'tagname'）和setTag（'tagname'，data）。

1.  
   getTag（'tagname'）;
2.  
   setTag（'tagname'，data）;

        IntegraXor附带了一些额外的专有功能或方法来简化编程工作，主要用于与服务器通信的脚本。setTag（'TagName'，Data）用于设置Tag 值，其中TagName 是字符串中的标签，Data 是保存值以设置到特定Tag 中的变量。getTag（'TagName'）用于获取Tag 值，它返回相关数据类型中的值。sleep（DELAY）用于保持脚本执行指定的时间，DELAY 以毫秒为单位。setTimeout（）和setInterval（）在大多数情况下可能无法在服务器端工作。

print（'url'，DELAY [，PRINTER]），

此函数允许在不调用标准打印对话框的情况下打印页面（url），因此使得自动打印成为可能。可能存在需要轮询和执行某些数据的情况，这可能花费一些时间，因此工程师可以以毫秒为单位引入一些延迟（第二参数，DELAY）以确保在打印之前页面准备就绪。第三个参数PRINTER 是指打印机
名称的可选参数，如果没有提供打印机名称，或者当找不到指定的打印机时，将选择默认打印机进行打印。定期打印需要此功能，例如每日或每小时报告。此打印功能始终打印到系统默认打印机。
[提示]提示使用getTag（'same_tag'）从同一个标签获取数据可能会导致不必要的CPU使用开销，可能会影响性能，特别是在大项目或慢CPU。一个更好的方法是创建一个内部变量来缓存该值，然后重复使用该变量。

1.  
   var max = getTag( 'Tag001');
2.  
   for (var i=0; i<max; i ) {
3.  
   //do something
4.  
   }

setTag（）接受可选参数，从而可以更改虚拟标记的时间戳以用于数据库日志记录。

setTag（'tag'，data，option）;

其中选项是具有接受JavaScript Date（）的时间项的JSON对象。完整的示例可以在以下代码片段中看到。
 

1.  
   var opt = {
2.  
   "time" :
3.  
   new Date(
4.  
   2020, //yyyy
5.  
   0, //M; 0: Jan, 1: Feb...
6.  
   1, //D
7.  
   1, //h
8.  
   2, //m
9.  
   3, //s
10.  
    456//msec
11.  
    )
12.  
    };
13.  
     
14.  
    setTag( "myTag", 123.45, opt);

如果有几个标签需要合并成一个标签，可以使用下面的示例脚本：

1.  
   var S1 = getTag（'SIM1_Lek'）;
2.  
   var S2 = getTag（'SIM1_Breuk'）;
3.  
   var S3 = getTag（'SIM1_Service'）;
4.  
   var S4 = getTag（'SIM1_Loopim'）;

//打开任何一个标签都会触发事件。

setTag（'SIM1_Alarm'，S1 | S2 | S3 | S4）;

并且该脚本可以在虚拟标记的标记表达式中进一步简化为一行。

$ SIM1_LEG | $ SIM1_Breuk | $ SIM1_Service | SIM1_Loopim

上述为Web SCADA平台通过低成本的”拖拉拽“方式构建SCADA平台，对于复杂逻辑且拥有开发能力的公司或人员可以在此基础上，通过与后端服务与前端JS脚本的配合，构建更加强大的SCADA系统；

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