工业数据采集具有一些鲜明的特征,在面对具体需求时,不同场景会对技术选型产生影响,例如设备的组网方式、数据传输方式、数据本地化处理、数据汇聚和管理等。
工业数据采集控制 工业数据采集终端
工业数据采集控制 工业数据采集终端
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1. 多种工业协议并存
工业领域使用的通信协议有很多,如PROFIBUS、Modbus、CAN、HART、EtherCAT、EthernetIP、Modbus/TCP、PROFINET、OPC UA,以及大量的厂商私有协议。这种状况出现,很大程度上是因为工业软硬件系统存在较强的封闭性和复杂性。
设想在工业现场,不同厂商生产的设备,采用不同的工业协议,要实现所有设备的互联,需要对各种协议做解析并进行数据转换,这是工业物联网存量改造项目开展时遇到的问题——想要解决“万国牌”设备的数据采集,耗时又费力。
工业数据采集大多数时候带有时间戳,即数据在什么时刻采集。大量工业数据建模、工业知识组件和算法组件,均以时间序列数据作为输入数据,例如时域分析或频域分析方法,都要求原始数据包含时间维度信息。
在搭建工业物联网平台时,应结合时间序列数据的特点,在数据传输、存储、分析方面做针对性的考虑。例如时序数据库(Time Series DataBase,TSDB)专门从时间维度进行设计和优化,数据按时间顺序组织管理。
图3-1所示为典型的时间序列数据,存储于关系型数据库中,当数据规模急剧增大时,关系型数据库的处理能力变得吃紧,需要性能更优的数据库。工业数据和互联网数据存在很大别,前者通常是结构化的,而后者以非结构化数据为主。
有些大的科学装置,例如粒子加速器的束流监测系统,采样率达数兆每秒。采样率越高意味着单位时间数据量越大,如此大的数据量,如果不加处理直接通过网络传输到数据中心或云端,对于网络的带宽要求非常之高,而且如此大的带宽下,很难保证网络传输的可靠性,可能会产生非常大的传输时延。
上述业务场景将在靠近数据源头的现场对数据进行即时处理,实时分析,提取特征量,然后基于分析的结果进行本地决策,指导下一步动作,同时将分析结果上传到云端,数据量经过本地处理后大大减小了。
03 工业数据采集的体系结构
工业数据采集体系包括设备接入、协议转换、边缘计算。设备接入是工业数据采集建立物理世界和数字世界连接的起点。设备接入利用有线或通信方式,实现工业现场和工厂外智能产品/移动装备的泛在连接,将数据上报到云端。工业数据采集发展了这么多年,存在设备接入的复杂性和多样性。
数据接入后,将对数据进行解析、转换,并通过标准应用层协议如MQTT、HTTP上传到物联网平台。部分工业物联网应用场景,在协议转换后,可能在本地做即时数据分析和预处理,再上传到云端,提升即时性并降低网络带宽压力。
根据硬件载体不同,将设备接入产品分为以下3类,分类并非,不同类别之间的异,在于其侧重点不同。
制造业在利用工业大数据创造价值方面有着广阔的应用前景。
工业大数据可以帮助企业优化生产过程,提高生产效率和产品质量。也帮助企业改进产品质量,对产品性能和使用数据进行深入分析,可以为客户提供更加个性化的产品和服务。通过对能源使用情况进行实时和分析,可以帮助企业更加精准地管理能源消耗,降低能源成本。
马云曾在云栖大会上表示:“以前制造业靠电,未来制造业靠数据!”当前,我们正处于大数据和数字化转型的时代,数据无处不在,一切都可以用数据说话,运用数据驱动的思想智慧工厂大规模数据采集只能为企业提供设备透明化、人员透明化、工业透明化的生产管理手段。和策略在制造实践中逐渐成为了共识。实现智能制造,必须使用大数据。例如,在设备管理方面,过去由于设备在运行过程中的磨损,会影响产品品质。而使用信息技术、物联网技术后,可以通过实时感知数据,明确产品故障,生产过程中所有因素均能提通过工业大数据控制,真正实现生产智能化。
海通达HTD-WM32255工业级多功能数据采集,可以采集4-20mA、0-5V、0-10V 模拟量信号,也可以采集开关量信号。采集的模拟量及开关量信号经过模数转换为数字量,数据格式采用 modbus 协议,通过的方式传送到控制室或上位机的 PLC 或DCS 系统上。已广泛与西门子、施耐德、三菱、欧姆龙、罗克韦尔、台达、海为、和利时、中控等 PLC、DCS 系统互联互通。
工控技术的出现和推广带来了第三次工业革命,使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初,随着改革开放的春风,国外先进的工控技术进入大陆,比较广泛使用的工业控制产品有“PLC,变频器,触摸屏,伺服电机,工控机”等。这些产品和技术大力推动了的制造业自动化进程,为现代化的建设作出了巨大的贡献。3. 工业透明化:工业4.0、互联网经济的大背景下,信息技术融入工业,极大提升了实体经济的创新力和生产力,工业生产的信息化,也为互联网概念的落地提供了数据支撑。工业互联网正在加快驱动产业转型升级、资源配置、生产管理模式的革新。互联网工业数据采集系统你可以去了解下亚控科技KingIOBox平台,它是聚焦更全面、准确、高效的数据采集需求,致力于提供分散式、轻量化、低成本的数据采集产品和解决方案。KingIOBox旨在提供Linux平台的解决方案,具备的采集性能、良好的易用性和可维护性。亚控还有很多工控平台,你可以多去了解看看。
大规模数据采集使得整个生产过程变得透明。通过数据分析,企业可以实时了解生产进度、库存情况、供应链状态等信息。这种透明化使得企业能够更加灵活地应对市场需求变化,实现生产的及时调整,减少库存压力,提高供应链的敏捷性。
智慧工厂通过大规模数据采集,可以员工的工作表现、生产效率、健康状况等。通过数据分析,企业可以更好地了解员工的工作习惯,为员工提供个性化的培训和支持,从而提高整体生产力。同时,也可以通过数据分析评估员工的工作表现,为激励措施提供依据。通过大规模数据采集,企业可以对生产过程进行全面分析。从生产流程、设备利用率、物料运输等方面收集数据,通过数据挖掘和分析,发现潜在的生产瓶颈和效率低下的环节。基于这些数据,企业可以制定优化生产流程的策略,提高生产效率和质量。
5. 质量控制和客户满意度提升:
通过大规模数据采集,企业可以实时监测产品质量参数,发现生产中可能存在的质量问题。及时发现问题可以帮助企业快速采取措施,避免大规模的质量问题发生。而且,企业可以借助数据分析了解客户需求,实现生产的个性化定制,提高产品符合客户需求的程度,提升客户满意度。
既然PLC里的程序你会做,那你还担心什么。PID程序你在PLC里编就行了。只需把PID中需要用到的参数写到组态软件中就行了。比如设定值,P, I, D 当前采样值,这些做到组态软件中就行了
工业控制(Factory control)主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、化,并具有可控性及可视性。PID控制可以在PLC程序中做,PLC有PID指令,另外组态软件中也有这个功能。
例如:电站电网的实时需要采集大量的数据值,并进行综合处理,工控技术的介入方便处理了大量的信息。
粗略来讲,即工业生产过程中的控制技术。工业控制技术包括了信号检测技术、通讯技术、计算机技术等多种技术,通过综合使用如上技术,实除了以上价值,工业大数据通过大数据分析客户的购买行为和喜好,制造业企业可以开发出更加符合市场需求的产品和服务。但同时也面临着数据安全、数据质量、数据处理能力等挑战。因此,制造业需要结合自身实际情况,采用科学合理的方法和技术手段来有效利用工业大数据创造价值。现温度控制、过程控制等复杂控制。
采集来自工业生产过程的模拟式和(或)数字式数据的能力,并能向工业过程发出模拟式和(或)数字式控制信号,以实现工业2. 时间序列数据过程控制和(或)监视
市场上关于数据采集的软件还是比较多的,同时也是鱼龙混杂的,有的产品很好,而有的产品就比较次了,这个时候我们在选择的时候要谨慎小心,切不能因为价格低于市场价而购买,这样可能就更得不偿失。亚控科技KingIO你可以了解下,KingIO作为一个的数据采集平台,实现了对5000余种设备的数据采集,支持多种数据库,多种方式的存储,并为第三方软件或者数据采集监管平台提供标准统一的数据源。而且亚控科技也是实力大大强的行业龙头,在工控软件中排名都是数一数二的,组态王更是装机量,要选择我建议还是选择大品牌大企业。
边缘计算近几年发展迅速,大家越来越意识到数据就近处理的优势,无论是实效性还是出于数据安全性考虑,或是网络的可靠性,边缘计算在工业物联网体系中扮演着重要角色,边云协同也逐渐成了共识。互联网经济的大背景下,信息技术融入工业,极大提升了实体经济的创新力和生产力,工业生产的信息化,也成为互联网概念的落地提供了数据支持。工业互联网正在加快驱动产业转型升级、资源配置、生产管理模式的革新。亚控KingIOBox平台聚焦更全面、准确、高效的数据采集需求,致力于提供分散式、轻量化、低成本的数据采集产品和解决方案,而且KingIOBox连接工业设备与云端,实时准确地将生产、环境数据发送到云端,在实现数据共享的同时,也减轻了云平台的计算压力,提前就将海量数据进行解析、逻辑判断,实现边缘计算。在工业数据采集软件中还是非常不错的,挺适用的,亚控KingIO也是可以实现各类设备的数据采集和存工业数据采集的一个很大特点是实时性,包括数据采集的实时性以及数据处理的实时性。例如基于传感器的数据采集,其中一个重要指标为采样率,即每秒采集多少个点。采样率低的如温湿度采集,采样间隔在分钟级;采样率高一些的如振动信号,每秒钟采集几万个点甚至更多,方便后续信号分析处理以获得高阶谐波分量。储。
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