如何將傳統設備接入工業互聯網?

無歡m


我是樂創物聯!我來回答這個問題。我主要是做物聯網方面和工業自動化方面的。也開發過相關物聯網產品。


2016年9月,工信部、國家發改委兩部委共同印發《智能硬件產業創新發展專項行動(2016-2018年》。在重點任務裡面,第5點為工業級智能硬件設備。面向工業生產需要,發展高可靠智能工業傳感器、智能工業網關、智能PLC、工業級可穿戴設備和無人系統等智能硬件產品及服務。支持新型工業通信、工業安全防護、遠程維護、工業雲計算與服務等技術架構和設備的產業化,提升工業級智能化系統開發、優化、綜合仿真和測試驗證能力。

本刊訊. 工信部發布智能硬件產業創新發展專項行動[J]. 中國公共安全, 2016, 292(17):13.

先認清兩個概念。

何為傳統設備

我理解的傳統設備是那些市面上控制器比較常見的,例如PLC/單片機/板卡類等控制的自動化設備,傳統相對於新潮,應該是沒有帶有聯網功能的設備。

何為工業互聯網

繼工業革命和互聯網革命之後的下一次全球商業浪潮,人類社會的下一場生產力革命,工業領域的全面升級,互聯網與製造業的跨界融合。國家啟動新基建,工業互聯網是重要的一個方面。近年來,新工業革命方興未艾,全球製造業正邁向數字化、智能化時代。為應對新工業革命下的國際競爭,發達國家不約而同地將智能製造作為製造業未來發展的重要方向。美國的《先進製造業國家戰略計劃》,旨在大力推動以“工業互聯網”和“新一代機器人”為特徵的智能製造戰略佈局。作為工業4.0的倡導者,德國意欲主導智慧工廠等工業4.0標準制定,掌控智能製造的規則話語權。中國提出中國製造2025計劃。中國製造2025,是中國政府實施製造強國戰略的第一個十年行動綱領。

應用案例:智能製造等。

智能製造

兩者如何能夠聯繫在一起

工業互聯網我看來就是物聯網。下面用案例介紹如何將傳統的設備接入工業互聯網。

案例1:PLC類

西門子PLC 之間遠程組網的操作流程

https://jingyan.baidu.com/article/db55b609d54d554ba30a2f0d.html

我的經驗是:

基於博途V15 西門子S7-1200與SEW變頻器進行PROFINET通信測試1https://www.toutiao.com/i6696795708042772999/基於博途V15 西門子S7-1200與SEW變頻器進行PROFINET通信測試2https://www.toutiao.com/i6702946638450655752/

主要思想就是將PLC加入聯網設備,比如工業級4G模組、以太網模塊、NB-IOT等模塊,控制器有了聯網的功能,然後利用基礎的TCP/IP協議就可以實現數據上傳與下載。

案例2:單片機類

這是物聯網學習路線。ESP8266是物聯網比較火的一款WiFi芯片。

舉個溫溼度上傳到樂創物聯物聯網雲平臺的例子:溫度採集為29度,樂創物聯物聯網雲平臺後臺顯示29度,串口顯示29度。

溫度實驗

樂創物聯物聯網雲平臺後臺

串口顯示


大家覺得呢?歡迎交流討論。


回答不易,請多關照,多加交流評論。我也寫了好多關於物聯網的東西,更多相關技術,請關注樂創物聯!


樂創物聯


傳統設備接入工業互聯網,目前來說也是一種行業趨勢,對於一些數據不敏感,需要遠程控制,監控的設備的都是有這個需求。作者也是從事這個行業的改造有多年的經歷。

從最初的設備比較分散,而需要遠距離將這些設備的數據接入監控系統,我們使用到的宏電的DTU,最初使用2G的網絡進行數據傳輸。有的地方網絡覆蓋不好,信號傳輸慢,甚至數據有丟失等問題。這類設備一般支持串口(RS232,RS422,RS485,TTL),透明傳輸協議,串行數據速率:300~115200bps,一般都是支持三大移動運營商:移動,聯通,電信。它最大的一個缺點就是需要有公網IP,對於以前而言,公網IP比較多,申請後就會有,問題不大,但是以目前的情況而言是不太可能了。IPV4情況下,網絡資源以嚴重不足。而IPV6還沒有大範圍推廣。

任然記得當時為了給客戶做演示,當時使用2G的無線網卡,然後申請了免費的花生殼賬號,然後將動態IP綁定到花生殼的域名上,再在DTU裡設置這個域名,從而解決了公網IP的問題。又使用組態軟件開發好畫面後,將畫面等通過WEB方式發佈到這個域名上。用戶就可以通過互聯網實時訪問DTU所連接的設備的數據了。大概的網絡結構就如下圖所示,不過這裡的4G/5G為2G.

當然現在你也可以使用這種網絡結構。不過這種結構的弊端必須要考慮。除非你能解決這個問題。當然解決它也是有辦法的,請看後面的內容。

那麼試想一下,我們的傳統行業使用最多的工業設備最多的是什麼?智能儀表,PLC,DCS等,而這些設備有各種不同的硬件接口,如串口,網口等,各種協議:Modbus-RTU,Modbus-TCP,MPI,Profibus,ControlNet,Host Link,CC-LINK 等通訊協議。當然也有可能只是一些 DI,AI信號等。這個時候有客戶提出來我想要在另一個城市,隨時隨地都能看到這些設備的運行情況,報警狀態,甚至還要再出現問題時,能遠程維護,比如監控PLC程序,並在線修改,下載,上載程序,那麼這個時候怎麼辦?

一般的進行數據遠傳,可以使用4G智能網關設備,實現針對不同的協議,不同接口設備的數據的遠傳,很多這樣的企業都有自己的雲平臺,客戶可以藉此雲平臺實現遠程維護,降低維護成本。

但是有一個問題,就是雲平臺是屬於這個產品廠家的,而非客戶自己的,那麼所有數據都在他人的平臺上,數據安全無法保證,如果哪天這個公司倒閉,或者說這個公司沒有足夠強大的管理,安全機制,那麼如果才能保證你的數據安全???

行業內這類事情屢見不鮮。那麼數據在自己手裡,或者交給強大的公司去管理你的數據,都是很好的選擇。

另一個問題就是數據傳輸不穩定,因為要通過雲服務器提供服務,那麼服務器的選擇也非常重要。如果你的客戶在國外,需要你在國內提供遠程技術支持,那麼這個問題將會比較突出。

那麼以上此類型的無線網關設備,就要儘量避免,防止數據洩露,丟失,維護困難等問題。

為了解決以上問題,嘗試了多家公司的產品後,最終選擇瞭如下的解決方案,基本可以滿足作者的所以功能需求。

從圖中可以看出支持多種協議的設備,如PLC,觸摸屏,將設備連接到無線通訊模塊後,進行簡單配置,可以通過4G,wifi,有線三種方式將數據通過全球加速服務器上傳到客戶的監控設備,這些監控系統可以是安裝在任何地方的組態軟件,如WINCC ,IFIX,INTOUCH,PCS7,組態王,Kepware等,最讓人滿意的就是支持編程軟件,可以遠程通過編程軟件,如西門子博圖TIA,三菱,歐姆龍,威綸通,MCGS等軟件實現PLC,觸摸屏等遠程監控,程序上載,下載等功能。

那麼我們來看看如何進行無線通訊模塊的配置:

1)接通DC24V電源;

2)網線和電腦通過網線連接通訊模塊的LAN口,設置模塊和PC在一個局域網內;

3)輸入無線設備的網址後,可以進行網線或者WIFI連接外網的設置。

基本設置步驟:

1)打開配置軟件,進行基本配置,選擇對應的設備類型

2)短信及4G設置步驟,注意插入到無線設備的為移動或者聯通的SIM卡時,要選擇“自動”,

3)配置需要監控的點位,然後下載配置好的內容。

4)利用組態軟件的OPC功能獲取模塊配置軟件的OPC地址就可以了。

組態軟件我們使用的是組態王進行測試。添加數據字典後,就可以通過I/O點配置找到。

然後就可以按照常規的組態方法,進行變量添加,畫面組態等工作。

現場調試中,針對不同的應用可以選擇不同類型的模塊,模塊小巧,功能強大。

如果通過Webgui軟件開發畫面,實現電腦,手機等多平臺監控,支持微信,短信推送報警信息,語音電話,可以帶有少量的I/O點,實現現場信號採集,以及輸出控制。

也可以接入視頻信號,實現視頻監控的要求,獨有的數據壓縮技術,節省了大量網絡流量。

在使用手機監控時,可以將手機監控畫面投屏到電視,也是非常好玩的。


劍指工控


1,如果傳統設備有網口,那直接接入即可,只需要搞上位機的處理信息即可。

2,如果沒有網口,有串口也行,可以採用串口服務器。

3,如果什麼也沒有,那就沒必要了。如果非要加,可以增加一個帶以太網口 的PLC,通過硬接線獲取信息。


分享到:


相關文章: