燃油调节器上位机数据采集监控系统

项目背景与难点

燃油调节器是航空发动机燃油控制系统的关键部件，其生产与测试过程对数据采集的实时性、准确性和可追溯性要求极高。客户原有作业方式主要依赖人工读取仪表和手工记录数据，设备运行状态无法集中监控，历史数据分散且难以回溯。同时，参数调整需要现场操作，缺乏统一的权限管控，存在误操作风险。

从技术角度看，该项目存在以下难点：一是设备接口多样，需要同时通过西门子S7协议读取PLC数据，并通过TCP/IP协议读取外部独立设备数据，共涉及54个采集点位；二是上位机运行于国产麒麟操作系统，需要保证软件在国产化环境下的稳定兼容；三是系统需严格区分管理员、普通用户、计量员三类角色权限，防止越权操作；四是设备控制逻辑、PID闭环运算、报警停机及安全保护全部由PLC执行，上位机仅负责数据展示与指令下发，必须清晰划分功能边界，避免干扰设备控制。

软件交付内容

敏洽交付的上位机数据采集监控软件，基于Python与PyQt开发，运行于国产麒麟操作系统。软件由多协议数据采集、实时曲线、数据存储与历史查询、权限管理、PID参数配置、报警预警及设备指令交互等模块组成。

多协议数据采集模块通过独立后台线程，使用西门子S7协议读取16个PLC点位，通过TCP/IP协议读取其余外部设备点位，实现54个采集点位的实时轮询，并具备断线检测与自动重连机制。实时曲线模块支持自由选择采集通道，最多同时展示4条曲线，实时曲线与历史回放复用同一套渲染逻辑。数据存储采用SQLite数据库，建立数采记录、操作登录记录、报警记录三张数据表，支持历史曲线回放、操作日志查询和报警日志查询，数据库文件可被第三方SQLite工具直接打开。

权限管理模块实现三级账号管控，管理员、普通用户、计量员权限严格隔离。PID参数配置模块提供可视化表格，支持参数编辑、一键下发至PLC、备份与还原。报警模块支持自定义上下阈值，报警事件由PLC产生并上传，上位机负责弹窗展示与日志持久化。设备操作按钮与PLC点位绑定，点击即可下发指令。

实施成果

系统上线后，燃油调节器生产与测试过程中的54个采集点位实现实时集中监控，取代了原先分散的人工读取与记录方式，数据刷新与展示更加及时。操作人员可通过实时曲线同时对比4个通道的变化趋势，辅助判断设备运行状态，参数调整效率明显提升。

三级权限管控有效规范了操作行为，管理员、普通用户、计量员各司其职，避免了越权操作带来的安全隐患。PID参数与报警阈值通过上位机一键下发至PLC，减少了现场手动调整的工作量，同时参数备份与还原功能降低了误配置风险。

所有数采记录、操作记录和报警记录均持久化存储于SQLite数据库，支持历史曲线回放与多条件查询，实现了全流程数据可追溯。报警弹窗与日志记录帮助运维人员快速定位异常，缩短故障响应时间。软件运行于国产麒麟系统，满足自主可控要求，为后续同类设备的上位机改造提供了可复用的方案。

关键指标