什么是關于生產設備數(shù)據采集?
數(shù)據采集(DAQ),是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析,處理。
工業(yè)生產設備數(shù)據采集是利用泛在感知技術對各種工業(yè)生產設備進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備、系統(tǒng)和產品,采集大范圍、深層次的工業(yè)生產設備數(shù)據,以及異構數(shù)據的協(xié)議轉換與邊緣處理,構建工業(yè)互聯(lián)網平臺的數(shù)據基礎。
工業(yè)生產設備數(shù)據采集的重要性和難點
工業(yè)大數(shù)據的采集為工業(yè)創(chuàng)新以及戰(zhàn)略性發(fā)展提供數(shù)據基礎,也是打造數(shù)字化工廠實現(xiàn)智能制造,邁向工業(yè)4.0的必經之路。工業(yè)生產設備作為工業(yè)生產最為重要的一部分,其各種數(shù)據直接關系著產品和工廠管理。
數(shù)字化工廠不等于無人工廠,產品配置,制造流程越復雜越多變,越需要人的參與;在數(shù)字化工廠當中,工人更多地是處理異常情況,調整設備。但數(shù)據采集一直是困擾著所有制造工廠的傳統(tǒng)痛點,自動化設備品牌類型繁多,廠家和數(shù)據接口各異,國外廠家本地支持有限,不同采購年代。即便產量停機數(shù)據自動采集了,也不等于整個制造過程數(shù)據都獲得了,只要還有其他人工參與環(huán)節(jié),這些數(shù)據就不完整。
工業(yè)生產設備數(shù)據采集方式
工業(yè)生產設備數(shù)據采集有三種方式:分別是數(shù)據系統(tǒng)直接聯(lián)網通信,通過工業(yè)網關進行采集和通過遠程IO進行采集。
1.直接聯(lián)網通信
直接聯(lián)網是指借助數(shù)控系統(tǒng)自身的通信協(xié)議、通信網口,不添加任何硬件,直接與車間的局域網進行連接,與數(shù)據采集服務器進行通信,服務器上的軟件進行數(shù)據的展示、統(tǒng)計、分析,一般可實現(xiàn)對機床開機、關機、運行、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)都自帶有用于進行數(shù)據通信的以太網口,通過不同的數(shù)據傳輸協(xié)議,即可實現(xiàn)對數(shù)控機床運行狀態(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口,通過發(fā)那科的FOCAS協(xié)議,就可以進行直接聯(lián)網通信;西門子840D系統(tǒng),PCU50版本以上的也可以通過OPC協(xié)議進行設備的直接聯(lián)網通信。
2.工業(yè)網關采集
對于沒有以太網通信接口,或不支持以太網通信的數(shù)控系統(tǒng),可以借助工業(yè)以太網關的方式連接數(shù)控機床的PLC控制器,實現(xiàn)對設備數(shù)據的采集,實時獲取設備的開機、關機、運行、暫停、報警狀態(tài)。
工業(yè)通信網關可以在各種網絡協(xié)議間做報文轉換,即將車間內各種不同種類的PLC的通信協(xié)議轉換成一種標準協(xié)議,通過該協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據采集服務器對現(xiàn)場PLC設備信息的實時獲取。
3.遠程IO采集
對于不能直接進行以太網口通信,又沒有PLC控制單元的設備,可以通過部署遠程IO進行設備運行數(shù)據的采集,通過遠程IO的方式可以實時采集到設備的開機、關機、運行、報警、暫停狀態(tài)。
遠程IO模塊,是工業(yè)級遠程采集與控制模塊,可提供了無源節(jié)點的開關量輸入采集,通過對設備電氣系統(tǒng)的分析,確定需要的電氣信號,連接入遠程IO模塊,由模塊將電氣系統(tǒng)的開關量、模擬量轉化成網絡數(shù)據,通過車間局域網傳送給數(shù)據采集服務器。