标签: 数据采集与监控

前言 在日常的生产活动中，许多企业需要使用底层PLC或传感器数据，但部分企业的终端平台仅支持TCP协议，而不支持常见的PLC或Modbus协议。为了实现兼容性，需要使用协议转换网关，将底层协议转换为TCP协议。 宏集物联网工控屏&网关支持200多种通信协议 ，包括常见的Modbus RTU/TCP、OPC UA，以及西门子、欧姆龙和三菱等PLC协议；此外，它还能 作为TCP客户端，通过TCP协议将数据发送到用户的终端平台 。 实现功能 1. 采集Modbus TCP传感器的数据 ，通过TCP方式发送到客户终端。 2. 设备兼容性和扩展性 ：确保网关&工控屏可以与多种设备兼容，并且能够适应未来增加的新的设备协议。 3. 数据缺失和准确性 ：在协议转换和传送过程中，确保数据缺失和准确性，避免因转换错误导致数据损坏。 操作步骤 01 配置Modbus TCP数据采集 （1）打开宏集JMobile Studio组态软件，双击协议，添加驱动程序，单击+：添加新行，从PLC列表中选择ModbusTCP协议，配置协议对话框，添加控制器/传感器的地址。其他参数可根据手册进行自定义配置。 （2）双击标签，单击+：添加新行，从驱动程序列表中选择Modbus TCP:显示标签定义对话框。寄存器类型和偏移量地址、数据类型可在传感器手册查询。 02 配置Direct Socket通信 宏集物联网工控屏&网关支持作为TCP的客户端发送数据给到TCP服务器。 （1）配置协议，双击协议，添加驱动程序，单击+：添加新行，从PLC列表中选择协议。在协议配置对话框内配置类型为TCP，输入远程IP地址和端口。 （2）双击标签，单击+：添加新行，从协议列表中选择Direct Socket，显示标签定义对话框。根据帮助文档的说明添加存储器类型和数据类型。 （3）设计画面，并链接Direct Socket协议下的标签值到对应位置，通过JS脚本设置按钮动作执行的命令，获取Modbus TCP的数据标签值给到Direct Socket send标签，然后下载项目到硬件中。 03 通信验证 （1）使用NetAssist网络调试助手作为TCP 服务器进行验证，配置协议类型TCP Server，本地主机地址，本地主机端口。 （2）数据发送和接收测试，将Modbus TCP采集到的实时数据进行发送TCP server。 总结 通过宏集物联网工控屏&网关进行协议转换，可以将底层PLC或传感器的数据转换为TCP协议并传输到用户终端。操作步骤包括配置Modbus TCP数据采集、Direct Socket通信和通信验证，以 确保系统的兼容性、扩展性和数据准确性 。其他协议采集的数据也可以按照相同的步骤进行TCP转发。

前言 随着工业4.0的快速推进和物联网技术的飞速发展，越来越多的企业开始推动内部的数字化改造，对产线设备进行智能化升级，实现设备的联网互通，消除数据孤岛，最终对产线数据进行高阶计算和分析，优化产线生产。 然而，工业现场中存在大量不同接口的设备，比如网口、串口、CAN口、IO口等，无法统一成以太网与现有控制系统进行集成。出于成本考虑，不可能全部淘汰这些设备，需要使用一些 多接口数采方案将不同类型接口的数据转成以太网数据，实现和用户系统的交互。 一、 套装介绍 宏集多接口数采套装以物联网工控屏 eSMART107为基础，结合附加模块为用户提供丰富的硬件接口和协议驱动， 完成现场设备的数据采集，实现企业各种设备、系统之间的数据交互 。 宏集多接口数采套装由 物联网工控屏 eSMART107 和附加模块组成，其中eSMART107是整个套装的核心单元，负责数据的采集、可视化和分析，以及设备的逻辑控制；附加模块包含串口转换模块和远程IO模块，负责提供额外的串口和数字量/模拟量信号传输通道。 二、 方案优势 基于套装丰富的硬件接口和强大的功能库，宏集多接口数采套装提供以下 八大优势 ： 1. 海量标签 支持1万点数据标签，满足大多数情况下的数采点数要求。 2. 丰富接口 提供2个网口、6个串口、2个CAN2.0b接口，物理连接现场的网口/串口/CAN口设备。 3. 海量协议 支持Modbus、CAN、J1939、OPC UA、TCP、UDP、BACnet，以及西门子、AB、三菱、施耐德、欧姆龙、GE、基恩士等PLC协议, 轻松建立数据通讯。 4. 灵活组合 提供丰富的远程IO模块类型,自由搭配组合，采集/输出数字量和模拟量信号。 5. 设备控制 支持Profinet、EtherCAT、EtherNet/IP、CANopen、Modbus TCP/RTU等现场总线, 编写CODESYS PLC程序,与现场的伺服驱动、远程IO模块等设备进行总线通讯，实现设备控制。 6. 高效可视化 提供2000+可视化控件, 设计制作直观、精美的可视化界面, 实现人机交互。 7. 计算分析 支持JavaScript高级编程语言，基于产线基础数据，实现设备OEE、设备稼动率、停机时间/次数、停机损失等高阶数据的计算和分析。 8. 数据交互 提供MQTT和SQL数据库接口,与用户的MES/ERP系统、云平台、物联网平台、企业数据库进行交互,实现OT和IT的融和。 三、 客户案例 1.河南某客户 客户需求 ：需要一个PLC-HMI一体机，3个485接口，8个DI（PNP），8个DO（PNP），编写PLC程序控制设备。 宏集方案 ：该客户使用CODESYS组态软件编写PLC程序下载到宏集eSMART107工控屏中，通过工控屏的485串口和远程IO模块连接现场仪器仪表，实现数据采集和输出，以及阀门、继电器的控制。此外，该客户使用工控屏配套组态软件JMobile Studio设计可视化界面，展示开关状态等关键数据。 2. 上海某食品行业客户 客户需求 ：采集现场西门子S7-200和S7-400系列PLC、多个计数器设备数据，并将数据存储到中央服务器中的SQL Server数据库中，服务器中的可视化平台对数据库中的数据进行调用，完成数据展示。 宏集方案 ：该客户使用工控屏配套组态软件JMobile Studio完成协议驱动、数据标签以及SQL Server数据库连接和增删改查的参数配置，完成数据的存储。 3. 武汉某客户 客户需求 ：需要PLC-HMI一体机，12个DI（PNP），2个AI（0~20mA/4~20mA），2个AO（0~20mA/4~20mA），2个PT100，编写PLC程序 宏集方案 ：该客户使用CODESYS组态软件编写PLC程序下载到宏集eSMART107工控屏中，使用远程IO模块连接现场仪器仪表，完成数据的采集和输出。此外，通过工控屏配套组态软件JMobile Studio编辑可视化界面，展示现场仪表的关键数据，用于人机交互。 四、 总结 宏集多接口数采套装为用户提供丰富的硬件接口和通讯协议驱动，帮助用户完成现场数据的采集，最终通过以太网与用户系统进行集成，实现企业的全局连接，加快数字化改造进程。

来源：宏集科技 工业物联网 宏集案例丨宏集PC Runtime软件助推食品行业生产线数字化革新 原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/DwzVzifUiidNr-FT3Zfzpg 欢迎关注虹科，为您提供最新资讯！ 01 前言 近年来，中国食品行业发展迅速且灵活多变，在当前经济下行的情形下，食品行业正面临着日益激烈的竞争，导致企业利润下降。 为了保持企业市场竞争力， 国内某top10食品企业采用宏集SCADA解决方案—PC Runtime软件对其产线进行数字化改造 ，搜集全流程生产及质量数据，优化生产过程，降低成本，为产线后续进一步的数字化和信息化打下基础。 02 宏集PC Runtime软件 基于该企业的现场环境和数字化改造需求，我们给客户推荐了宏集PC Runtime软件，帮助用户完成 现场数据的采集、处理、存储和可视化 。如下是整个项目的方案架构图。 图1. 客户方案架构图 凭借强大的功能库和控件库，宏集PC Runtime软件快速帮助该客户完成方案部署与落地，软件特色功能主要有如下几点： 支持200+通讯协议，包括 OPC UA/Modbus/MQTT/TCP/UDP/自由串口， 以及西门子/AB/欧姆龙/三菱/施耐德/倍福/GE/基恩士/力士乐等PLC协议 支持2000+现代风格控件，控件库支持在线检索 支持警报、趋势、报表、配方、计划任务、数据映射、多语言、审计追踪、电子签名、用户管理、邮件通知、结构标签等功能 内置百种便捷宏指令 支持MySQL、SQL Server、PostgreSQL等关系型数据库的增删改查 支持JavaScript脚本编写，完成定制化功能开发 内置web服务器，支持通过web浏览器实现远程监控 支持多实例运行 03 关键挑战与应对之策 在帮助该客户落地数字化改造的过程中，我们也遇到了一些挑战。针对这些关键挑战，我们也分享一下宏集PC Runtime软件的应对之策。 （1）现场西门子PLC和传感器数据的采集 宏集PC Runtime软件支持200+通讯协议（如下所示），适配绝大多数现场PLC和传感器通讯协议。在现场调试时，由于种种原因，我们遇到通过Modbus TCP协议无法准确采集现场PLC数据的问题，最终调整为OPC UA协议，完成PLC数据的采集。 图2. 宏集PC Runtime软件支持的部分协议 （2）产线高阶数据的计算 该客户需要基于现场设备的基础数据计算出产线的高阶数据，比如OEE、产线速度、停机时间/次数/损失、警报班次占比、废品率等。基于客户的高阶数据需求以及对应的计算方法，我们在宏集PC Runtime软件内部编写相应的JavaScript功能脚本，计算出客户所想要的产线高阶数据。 图3. 部分JavaScript功能脚本 （3）现场操作人员通过平板电脑远程录入人工数据 宏集PC Runtime软件内置web服务器，该企业的产线工作人员可通过手持平板电脑中的web浏览器远程访问产线状态，并在“人工看板”中手动录入部分人工数据。 图4. 远程监控画面（非项目实际画面） （4）数据存储到MySQL数据库 宏集PC Runtime软件支持多种关系型数据库，比如MySQL、SQL Server、PostgreSQL以及支持ODBC驱动的数据库，且软件内部集成多种数据库操作（表格创建、数据读取/插入/更新/删除等）的宏指令，以及通过编写JavaScript功能脚本，帮助该客户完成产线数据的存储，建立企业数仓。 图5. 数据库相关宏指令 图6. 数据存储到mysql数据库（非项目实际存储内容） 04 实际效果 经过最终的项目落地，该客户现场的实际效果如下所示： | 全局可视化看板 | 产线OEE相关数据 | 产线停机时间/次数/损失 | 产线警报状态及占比（非实际项目警报分类） | 产线废品率（非实际废品分类） 05 总结 通过宏集PC Runtime软件，该客户最终完成现场PLC和传感器数据的采集，计算出产线高阶数据并制作出整个产线的可视化看板。 此外，工厂管理层人员每天晨会通过web端远程查看产线生产状态，根据产线高阶数据对企业生产进行分析，研究优化策略，进而提高产线生产效率，保持企业的竞争力。

一、背景介绍 当前，在国际市场竞争加剧、消费者个性化需求突出的背景下，我国食品加工行业面临着诸多挑战： 越发严苛的食品安全标准、追求供应链的透明度和效率、进一步提高产品质量和降低成本 等等。 为了应对上述挑战，我国食品加工企业迫切需要利用先进的数字化技术和智能解决方案，来实现生产线的数字化升级，从而达到提升生产效率、优化质量管理、可持续生产的目标，更好地适应瞬息万变的市场环境。 二、 食品加工行业数字化转型的关键 在食品行业的数字化转型过程中，企业面临着多重挑战，其中主要集中在 生产效率、能源、环境和网络安全 四个关键领域。 1. 在生产效率方面 提高生产性能和产品可追溯性需要投资先进的数字化技术，并建立全面的数据管理系统。 2. 在能源管理方面 应对能源价格上涨对生产成本的影响，要求企业实施数字化能源管理系统，优化能源使用，能耗监控，实现降本增效。 3. 在环保监测方面 企业需监测和控制消耗以满足公司和政府的环保规定。 4. 在网络安全方面 随着数字化程度的提升，保护整个信息系统的网络安全成为一项紧迫任务，需要采取强有力的网络安全措施，包括防火墙、入侵检测系统和员工培训。 三、 宏集Panorama如何帮助食品行业数字化升级? 宏集Panorama SCADA解决方案凭借其丰富的功能、高安全性、高稳定性和可扩展性而备受赞誉，是创建SCADA应用程序的理想选择。 该方案是一个用于构建数据采集、SCADA和历史解决方案的软件套件，它主要包含三种不同产品，分别是Panorama COM (通信前端)、Panorama E2(SCADA)、Panorama H2(历史解决方案)，每个组件都提供了不同的功能，它们有共同的组态软件(Panorama Studio)用来实现各种功能。 1. 生产：提高性能和产品可追溯性 首先，宏集Panorama SCADA平台能够 实时监测和控制生产过程中的关键指标 ，支持配置报警和事件触发机制，在生产过程中出现异常情况时，可以向操作员发出预警，从而快速应对故障，避免生产中断。 其次，利用Panorama系统的 数据收集与历史纪录功能 ，操作人员可以实时掌握生产数据的动态变化趋势，从而能够对生产过程中的性能瓶颈进行分析和优化。同时，该系统平台还为企业的管理者提供实时报表、分析图表等工具，帮助管理层实时了解生产过程，掌握产线的生产状况，从而更好地进行企业的生产管理。 最后，此平台可以 整合其他生产系统 ，如制造执行系统(MES)、企业资源计划(ERP)等，以实现生产过程的更好协同和协调。 产线性能监控界面 警报管理界面 移动平板展示界面 2. 能源&环境 宏集Panorama E2平台可以 对生产设备和工厂的能源消耗进行实时监测 。通过实时数据采集，企业能够了解能源使用的实际情况，识别能源高消耗的设备或过程。 产线能效趋势展示 此外，宏集Panorama H2平台可提供 对生产过程的能源效率分析 。通过对数据的分析，企业可以识别哪些生产活动或操作可能浪费了过多的能源，并制定相应的优化策略。 能耗分析 3. 网络安全：保护企业系统安全 网络安全是保护SCADA系统免受潜在威胁和损害的关键因素，以确保其在关键基础设施和工业过程中的稳定性和安全性。 在一个完整SCADA系统中，网络安全关注点包括防止未经授权的访问、预防网络攻击、确保数据完整性和保密性、防范程序修改带来的安全问题、预防基础设施故障导致的安全隐患，以及防止系统受到恶意操作。这些方面的综合管理是确保SCADA系统安全可靠运行的关键措施。 宏集Panorama SCADA平台 获得了法国国家安全局(ANSSI)的网络安全认证 ，证明了Panorama SCADA平台对于网络威胁的有效防范和保护能力。这一认证为用户提供了更高水平的安全性保障，确保其在关键基础设施和工业控制领域的应用能够得到充分的信任和可靠性。 四、总结 在数字化转型的背景下，食品加工行业迎来了新的机遇，然而，企业在抓住这些机遇的同时，也需应对多方面的挑战。 宏集Panorama SCADA平台 为食品加工行业企业提供全面的数字化解决方案，帮助企业发挥数字化优势，提高生产效率，降低成本，同时满足节能环保与信息安全等方面的要求，确保企业成功实施数字化策略，实现 更高效、更环保、更安全 的运营。

来源：宏集科技 工业物联网 宏集案例 | 宏集Panorama SCADA在制药生产过程中的应用 欢迎关注虹科，为您提供最新资讯！ 01 应用背景 制药行业关乎大众生命健康，在生产过程中各方面都要求遵循质量规范。制药行业虽然是一种流程化行业，但是和石油、化工等流程行业不同，行业特点决定了它的特殊性。根据质量规范要求，制药行业的SCADA需要满足国内GMP、欧盟GMP、美国FDA等验证体系的要求。 另外，药品生产批记录是质量控制重要一环，审计追踪和电子签名等功能对于保证数据的准确性和完整性都是极为重要的。SCADA系统要保证对生产关键工艺参数的采集是准确的，并有明确的验证文件支持，同时，也要从各个方面来保证数据的完整性。 02 行业关键问题 （1）制药产品工艺要求极高， 生产过程参数数值的变化 会对产品质量产生较大的影响，造成产品合格率低、废品率高等严重现象； （2）产品质量控制，需要实现生产批次 电子记录和审计追踪的功能 ； （3）难以对生产过程中各个环节的 实时警报输出 ，出现问题不能及时进行调整，影响最终产品质量。 03 方案介绍 宏集Panorama SCADA解决方案针对不同的工艺可定制开发，通过对现场设备系统集成，打通生产现场过程控制层与企业运营管理层间的联系，实现设备层、信息管理系统的数据交互。此外，通过对产品、生产进度、生产效率、质量信息、设备运行等管理过程的可视化、数字化、智能化改善，提高生产效率和产品质量、降低生产成本和能耗，实现工厂数字化转型。 宏集Panorama SCADA解决方案凭借其丰富的功能、高安全性、高稳定性和可扩展性而备受赞誉，是创建SCADA应用程序的理想选择。该方案是一个用于构建数据采集、SCADA和历史解决方案的软件套件，它主要包含三种不同产品，分别是Panorama COM （通信前端）、Panorama E2（SCADA）、Panorama H2（历史解决方案），每个组件都提供了不同的功能，它们有共同的组态软件（Panorama Studio）用来实现各种功能。 04 方案价值 宏集Panorama SCADA符合FDA要求-21CFR第11部分，支持电子记录、电子签名以及审计追踪的要求，能够广泛应用在食品、药品等行业。 （1）数据采集和可视化 工艺数据监控主要是对装置的操作条件、物料平衡和管道输送等进行监控和管理，并根据对不同情况采取及时的措施进行处理。 Panorama SCADA解决方案不仅支持本地实时数据的采集也支持物联网、遥测数据的采集，并且具有丰富的通信协议与现场设备或者第三方系统兼容。同时，宏集Panorama SCADA可以通过桌面HMI、Web HMI和移动端HMI查看实时数据、获取警报信息等。 桌面HMI显示 手机APP显示 （2）审计追踪和电子签名 Panorama SCADA支持审计追踪和电子签名的功能，能够记录并追踪操作员、工作站、对应的事件、对应设备、操作时间等。 （3）警报筛选和通知 PanoramaSCADA报警分为实时报警、历史报警、分析警报，在界面中可以方便的切换。另外，可以在报警页面根据优先级、设备、车间快速筛选警报类型。 同时，Panorama SCADA支持on-call调度功能，根据白天、晚上、工作日等需要选择对应的警报信息发送方式，警报信息可通过VOIP语音、VOIP文本信息以及短信、电子邮件、传真等多种方式进行传输。 （4）趋势显示 Panorama SCADA平台可以实现对设备液位、压力、温度等过程变量的趋势显示，并且能够根据需求设置需要的图例，例如背景、线条、坐标轴等，另外，也可以切换实时趋势和历史趋势，打印趋势画面等。 （5）设备绩效 通过计数器和定时器的应用，可以实现对设备的故障次数，持续时间进行记录，并通过图表的方式进行展现，实现设备绩效统计分析。 （6）数据转发 在Panorama SCADA平台中，数据可通过多种数据转发，如导出到数据库、MQTT发布、OPC UA转发等。用户可以根据自己的需要将数据提供给第三方系统应用。 另外，Panorama SCADA平台支持视频监控系统连接，通过连接现场摄像头对无人值守作业区进行视频监控。视频监控页面可以监控作业区管道、设备、环境运行状态，根据需要可进行录制视频、抓图等操作，当有非法闯入或者泄露危险可在系统上报警提示。 05 总结 宏集Panorama SCADA解决方案在制药行业的使用， 实现了工艺数据的实时采集和可视化 ，为优化生产调度提供支持，同时 审计追踪和电子签名等功能 帮助企业把控产品质量，满足行业特殊性需求。