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如何在种类繁多的工业设备上真正实现“万物互联”?

发布时间:2022-01-02 12:36:37 来源:环球体育注册

  由工业数据的分类和特殊性可知,数据的类型不同,其采集方式也完全不同。工业互联网平台首先需要能够支持异构设备和异构系统的连接和数据采集。异构设备连接企业在生产过程中会用到大量的生产设备,包括产线、加工设备、辅助工具、物流配送、环保设备等。

  生产设备市场已经非常成熟,各个细分领域都有专业的设备制造商。这些设备制造商由于多年的知识积累和沉淀,形成了各自独立的可编程逻辑控制(PLC)系统或者通信协议,用于统一实现对自己产品体系的自动化控制。不同厂家或品牌的PLC,其接口协议各不相同,连接方式自然也会有所差异。

  而目前市面上的PLC品牌多达数千种,就算比较流行的也有几百种之多。除此之外,还有很多设备不具备PLC系统,而是采用自研的数据协议和通用的传输接口来实现数据传输和控制。这为生产设备的连接和数据采集带来了极大的难度和复杂性。

  工业互联网平台需要有能力管理这种异构设备连接的复杂性。目前,在设备连接方面主要有两类场景,即生产类设备和交付给用户的智能产品,分别对应于第二类和第三类工业数据。生产类设备如前所述,生产类设备存在极大的差异性和复杂性,连接方式主要有以下几种。

  一般PLC厂商都会开放其通信协议,通过通信协议就可获知每个参数对应的地址,连接过程相对比较简单。可结合设备实际情况,在不改变原设备通信接口的前提下使用交换机上的以太网口,使用协议类采集软件与PLC进行协议通信,采集PLC中变量地址的数据。

  某些设备,尤其是专用设备,制造商往往采用自研的数据协议,再提供通用的传输接口(如以太网、RS485等)来实现数据传输和控制。这类设备连接的关键是要获取制造商的数据协议,然后根据协议配置或开发相应的数据采集程序。

  传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并将检测感受到的信息按一定规律变换为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器数据可以通过采集器、采集卡或单片机进行采集,再通过无线网络或以太网传输到服务器。

  上位机是指可以直接发出操控命令的计算机,一般是PC或终端,屏幕上显示各种信号变化(如液压、水位、温度等)。下位机是直接控制设备、获取设备状况的计算机,一般是PLC或单片机之类。下位机按频率读取设备状态数据(一般为模拟量),转换成数字信号反馈给上位机。上位机上一般会安装组态软件等进行数据显示和设备控制。这种情况可以利用组态软件提供的接口进行数据采集,包括OPC、Web Service、数据库连接等方式。

  SCADA(Supervisory ControI And Data Acquisition)是对分布距离远且生产单位分散的生产系统的一种数据采集、监视和控制系统。数据采集是SCADA系统的核心能力,实时性高,以时序数据为主,所以数据量往往很大。一般商业的SCADA系统都具备开放的接口,可以采用系统连接方式进行数据采集。

  在设备连接过程中经常会遇到“哑设备”,即无接口或有接口无协议。对于“哑设备”,需要具体情况具体分析,根据监控目标来确定是改造还是更换。

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