什么是關(guān)于生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集?
數(shù)據(jù)采集(DAQ),是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。
工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集是利用泛在感知技術(shù)對各種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實時高效采集和云端匯聚。通過各類通信手段接入不同設(shè)備、系統(tǒng)和產(chǎn)品,采集大范圍、深層次的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù),以及異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣處理,構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集的重要性和難點(diǎn)
工業(yè)大數(shù)據(jù)的采集為工業(yè)創(chuàng)新以及戰(zhàn)略性發(fā)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),也是打造數(shù)字化工廠實現(xiàn)智能制造,邁向工業(yè)4.0的必經(jīng)之路。工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備作為工業(yè)生產(chǎn)最為重要的一部分,其各種數(shù)據(jù)直接關(guān)系著產(chǎn)品和工廠管理。
數(shù)字化工廠不等于無人工廠,產(chǎn)品配置,制造流程越復(fù)雜越多變,越需要人的參與;在數(shù)字化工廠當(dāng)中,工人更多地是處理異常情況,調(diào)整設(shè)備。但數(shù)據(jù)采集一直是困擾著所有制造工廠的傳統(tǒng)痛點(diǎn),自動化設(shè)備品牌類型繁多,廠家和數(shù)據(jù)接口各異,國外廠家本地支持有限,不同采購年代。即便產(chǎn)量停機(jī)數(shù)據(jù)自動采集了,也不等于整個制造過程數(shù)據(jù)都獲得了,只要還有其他人工參與環(huán)節(jié),這些數(shù)據(jù)就不完整。
工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式
工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集有三種方式:分別是數(shù)據(jù)系統(tǒng)直接聯(lián)網(wǎng)通信,通過工業(yè)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行采集和通過遠(yuǎn)程IO進(jìn)行采集。
1.直接聯(lián)網(wǎng)通信
直接聯(lián)網(wǎng)是指借助數(shù)控系統(tǒng)自身的通信協(xié)議、通信網(wǎng)口,不添加任何硬件,直接與車間的局域網(wǎng)進(jìn)行連接,與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器進(jìn)行通信,服務(wù)器上的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的展示、統(tǒng)計、分析,一般可實現(xiàn)對機(jī)床開機(jī)、關(guān)機(jī)、運(yùn)行、暫停、報警狀態(tài)的采集,及報警信息的記錄。
高端數(shù)控系統(tǒng)都自帶有用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的以太網(wǎng)口,通過不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,即可實現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)的實時監(jiān)測。發(fā)那科0i\31i\18i系列的數(shù)控系統(tǒng)在操作面板背面都配置有網(wǎng)口,通過發(fā)那科的FOCAS協(xié)議,就可以進(jìn)行直接聯(lián)網(wǎng)通信;西門子840D系統(tǒng),PCU50版本以上的也可以通過OPC協(xié)議進(jìn)行設(shè)備的直接聯(lián)網(wǎng)通信。
2.工業(yè)網(wǎng)關(guān)采集
對于沒有以太網(wǎng)通信接口,或不支持以太網(wǎng)通信的數(shù)控系統(tǒng),可以借助工業(yè)以太網(wǎng)關(guān)的方式連接數(shù)控機(jī)床的PLC控制器,實現(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)的采集,實時獲取設(shè)備的開機(jī)、關(guān)機(jī)、運(yùn)行、暫停、報警狀態(tài)。
工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以在各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議間做報文轉(zhuǎn)換,即將車間內(nèi)各種不同種類的PLC的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換成一種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,通過該協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器對現(xiàn)場PLC設(shè)備信息的實時獲取。
3.遠(yuǎn)程IO采集
對于不能直接進(jìn)行以太網(wǎng)口通信,又沒有PLC控制單元的設(shè)備,可以通過部署遠(yuǎn)程IO進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集,通過遠(yuǎn)程IO的方式可以實時采集到設(shè)備的開機(jī)、關(guān)機(jī)、運(yùn)行、報警、暫停狀態(tài)。
遠(yuǎn)程IO模塊,是工業(yè)級遠(yuǎn)程采集與控制模塊,可提供了無源節(jié)點(diǎn)的開關(guān)量輸入采集,通過對設(shè)備電氣系統(tǒng)的分析,確定需要的電氣信號,連接入遠(yuǎn)程IO模塊,由模塊將電氣系統(tǒng)的開關(guān)量、模擬量轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),通過車間局域網(wǎng)傳送給數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。