一、解決方案概述

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式往往需要繁瑣的點(diǎn)表配置，增加了項(xiàng)目實(shí)施的時(shí)間和成本，并且在面對(duì)不同品牌 PLC 時(shí)，兼容性也成為一個(gè)挑戰(zhàn)。深控技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 為解決這些問(wèn)題提供了一種創(chuàng)新的方案，能夠高效、便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)西門(mén)子、三菱、施耐德等多種品牌 PLC 的數(shù)據(jù)采集。

（一）網(wǎng)關(guān)的核心功能與特點(diǎn)

自動(dòng)識(shí)別與適配

該工業(yè)網(wǎng)關(guān)具備強(qiáng)大的自動(dòng)識(shí)別能力，能夠自動(dòng)檢測(cè)并連接到網(wǎng)絡(luò)中的西門(mén)子、三菱、施耐德等不同品牌的 PLC。無(wú)需人工進(jìn)行復(fù)雜的點(diǎn)表配置，大大簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)采集的前期準(zhǔn)備工作。

通過(guò)內(nèi)置的智能算法和豐富的驅(qū)動(dòng)庫(kù)，網(wǎng)關(guān)可以自適應(yīng)不同 PLC 的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的數(shù)據(jù)交互。

高效的數(shù)據(jù)采集

采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，能夠以高頻率和高精度采集 PLC 中的各種數(shù)據(jù)，包括但不限于生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量等實(shí)時(shí)參數(shù)，以及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警等信息。

支持多種數(shù)據(jù)采集模式，如定時(shí)采集、事件觸發(fā)采集等，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)數(shù)據(jù)采集的需求。

可靠的數(shù)據(jù)傳輸

配備可靠的通信模塊，確保采集到的數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定、安全地傳輸?shù)?a target="_blank">上位機(jī)或云平臺(tái)。支持以太網(wǎng)、4G/5G 等多種通信方式，適應(yīng)不同的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

采用數(shù)據(jù)加密和校驗(yàn)技術(shù)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅Ｃ苄裕乐箶?shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被篡改或泄露。

靈活的擴(kuò)展性

網(wǎng)關(guān)具有良好的擴(kuò)展性，可方便地與其他工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行集成。例如，可以與傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)更全面的工業(yè)數(shù)據(jù)采集和控制。

支持二次開(kāi)發(fā)，用戶可以根據(jù)自身的特殊需求，在網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)定制化的功能，進(jìn)一步拓展其應(yīng)用范圍。

（二）與傳統(tǒng)點(diǎn)表方式的對(duì)比優(yōu)勢(shì)

節(jié)省時(shí)間和成本

傳統(tǒng)點(diǎn)表配置需要專業(yè)工程師對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的定義和設(shè)置，這是一個(gè)耗時(shí)且容易出錯(cuò)的過(guò)程。而不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以自動(dòng)識(shí)別和采集數(shù)據(jù)，大大縮短了項(xiàng)目實(shí)施周期，降低了人力成本。

提高兼容性

不同品牌的 PLC 往往具有不同的點(diǎn)表格式和通信協(xié)議，采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，需要針對(duì)每種 PLC 進(jìn)行專門(mén)的適配和開(kāi)發(fā)。而本方案中的深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)通過(guò)自動(dòng)識(shí)別和自適應(yīng)技術(shù)，能夠輕松應(yīng)對(duì)多種品牌 PLC 的混合使用場(chǎng)景，提高了系統(tǒng)的兼容性和通用性。

便于維護(hù)和升級(jí)

在傳統(tǒng)點(diǎn)表方式下，如果 PLC 中的數(shù)據(jù)點(diǎn)發(fā)生變化或需要添加新的設(shè)備，就需要重新修改點(diǎn)表并進(jìn)行相應(yīng)的配置調(diào)整。而使用不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)，只需要將新設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)關(guān)即可自動(dòng)識(shí)別并采集其數(shù)據(jù)，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)工作。

深控技術(shù)——不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)

二、不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景

（一）制造業(yè)

生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控與優(yōu)化

在汽車制造、電子制造等行業(yè)的生產(chǎn)線上，分布著大量的西門(mén)子、三菱等品牌的 PLC 控制設(shè)備。通過(guò)深控技術(shù)不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如機(jī)床的加工速度、溫度，裝配線上的機(jī)器人動(dòng)作狀態(tài)等。

將采集到的數(shù)據(jù)上傳到制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）或企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)中，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，企業(yè)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的異常情況，如設(shè)備故障、生產(chǎn)瓶頸等，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

例如，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)機(jī)床的加工溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，避免因過(guò)熱導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題或設(shè)備損壞。同時(shí)，通過(guò)對(duì)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，企業(yè)還可以優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

設(shè)備預(yù)防性維護(hù)

制造業(yè)中的設(shè)備維護(hù)是保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的關(guān)鍵。利用工業(yè)網(wǎng)關(guān)采集 PLC 中的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，如電機(jī)的振動(dòng)頻率、電流、電壓等參數(shù)，以及設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)等信息。

通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，建立設(shè)備的健康模型，預(yù)測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障。當(dāng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化時(shí)，提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提醒維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備檢查和維護(hù)。

例如，在一家機(jī)械制造企業(yè)中，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)對(duì)生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺(tái)電機(jī)的振動(dòng)頻率超出正常范圍時(shí)，系統(tǒng)預(yù)測(cè)該電機(jī)可能存在軸承磨損等問(wèn)題，及時(shí)通知維護(hù)人員進(jìn)行檢修，避免了設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷，降低了設(shè)備維修成本和停機(jī)損失。

（二）能源行業(yè)

電力系統(tǒng)監(jiān)控與管理

在發(fā)電廠、變電站等電力設(shè)施中，施耐德等品牌的 PLC 廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備的控制和監(jiān)測(cè)。深控技術(shù)不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以采集電力系統(tǒng)中的各種數(shù)據(jù)，如電網(wǎng)的電壓、電流、功率因數(shù)，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、輸出功率等。

將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)诫娏ΡO(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。通過(guò)對(duì)電力數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化電力調(diào)度，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。

例如，當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，電力監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出功率，保證電網(wǎng)的電壓和頻率穩(wěn)定。同時(shí)，通過(guò)對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，安排預(yù)防性維護(hù)，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

新能源發(fā)電場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集與分析

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源發(fā)電場(chǎng)越來(lái)越多。在這些發(fā)電場(chǎng)中，不同品牌的 PLC 用于控制光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等設(shè)備。工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以采集新能源發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如太陽(yáng)能板的發(fā)電功率、風(fēng)速、風(fēng)向等。

通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，提高發(fā)電效率。同時(shí)，將數(shù)據(jù)上傳到能源管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源發(fā)電場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，為能源的合理調(diào)配和利用提供依據(jù)。

例如，在一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)中，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)采集太陽(yáng)能板的發(fā)電數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整太陽(yáng)能板的角度和清洗時(shí)間，提高太陽(yáng)能板的發(fā)電效率。同時(shí)，能源管理平臺(tái)可以根據(jù)發(fā)電場(chǎng)的實(shí)時(shí)發(fā)電量和電網(wǎng)的需求，合理安排電力的輸出，提高能源的利用效率。

（三）水處理行業(yè)

污水處理廠的自動(dòng)化控制與監(jiān)測(cè)

在污水處理廠中，西門(mén)子、三菱等品牌的 PLC 用于控制各種污水處理設(shè)備，如水泵、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等。深控技術(shù)不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以采集 PLC 中的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和污水處理過(guò)程中的參數(shù)，如污水的流量、液位、酸堿度、溶解氧等。

將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿鬯幚韽S的監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過(guò)程的自動(dòng)化控制和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，提高污水處理效率，確保出水質(zhì)量符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

例如，當(dāng)污水的液位發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整水泵的運(yùn)行頻率，保持污水液位的穩(wěn)定。同時(shí)，根據(jù)污水的酸堿度和溶解氧等參數(shù)，自動(dòng)控制加藥設(shè)備的投藥量，保證污水處理效果。通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，安排維護(hù)人員進(jìn)行維修，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間，提高污水處理廠的運(yùn)行效率。

水資源管理與遠(yuǎn)程監(jiān)控

對(duì)于城市供水系統(tǒng)、水利工程等水資源管理領(lǐng)域，工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以采集水位、流量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)，并通過(guò)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾?a target="_blank">中心。實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程管理，優(yōu)化水資源的調(diào)配和利用。

例如，在一個(gè)城市供水系統(tǒng)中，通過(guò)工業(yè)網(wǎng)關(guān)采集各個(gè)泵站和水廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以及供水管網(wǎng)中的壓力、流量等數(shù)據(jù)。管理中心可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整供水策略，保障城市居民的用水需求。同時(shí)，通過(guò)對(duì)水質(zhì)數(shù)據(jù)的分析，確保供水質(zhì)量安全。在水利工程中，工業(yè)網(wǎng)關(guān)可以采集水庫(kù)的水位、大壩的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，為水利工程的安全運(yùn)行和水資源的合理調(diào)度提供支持。

綜上所述，深控技術(shù)“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 為西門(mén)子、三菱、施耐德等 PLC 數(shù)據(jù)采集提供了一種高效、便捷、可靠的解決方案，并在制造業(yè)、能源行業(yè)、水處理行業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)該網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)采集和分析，能夠幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率、降低成本、保障設(shè)備安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理，為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用提供有力支撐。

審核編輯 黃宇