tag 标签: 数据采集

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  • 热度 1
    2024-6-21 10:31
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    MES制造执行系统有什么数据采集方式?
    ​ MES制造执行系统的特点,就是能实时收集生产过程中的各类信息、数据,然后汇集到数据库中,作数据分析及供管理层查询。如何高效的采集车间的各类数据,是决定一个MES制造执行系统软件项目实施成败的重要关键环节。为您简单介绍一下几类常见的数据采集方式。 ​ 1、必须录入的数据 必须录入的数据指系统必须直接从外部获得的数据。系统可以通过规格基础定义功能以及过程数据基础定义功能完全的自行建立属于企业自己的数据收集项目库。 例如产品的编码、产品流程、工序名称、工艺条件目标等。 2、系统自动生成的的数据 生产过程中的部分由事件触发的数据可以由系统在过程中自动收集,主要包括:工序开始操作的时间、结束时间、设备状态等。这一类的数据,可由时间触发之后,根据原本设定的基础数据,由系统自动收集。 3、通过条码采集的方式 通过条码收集制造数据的方式是最为普遍的方式之一。条码收集数据的前提是信息可以以编码的方式表达或与预设的数据通过编码建立对应关系。 条码方式可收集的数据主要包括:产品批号、物料批号、加工资源编号、运输资源编号、人员编号、异常类别、异常现象、设备状态(维修、保养、故障停机等)、作业开始、作业结束等。 条码可以提高数据录入的准确性,提高录入速度,且成本较低。因此,建议尽可能的将数据进行分类然后编码处理,转化成条码的方式表达以便于现场的数据采集。 4、传感器采集数据 某些行业对温度、压力、湿度等的要求有严格要求的,其相关数据来源可以增加各类传感器。采集模式主要为温度传感器、压力传感器、无线数据采集卡和PC等构成。 ​ MES主要关注设备的状态管理,状态管理的目的是提供给决策者准确的人员,设备能力信息,以确认计划的有效性。 首先要定义停机标标准,如故障停机,计划停机,设备点检,操作工休息,缺少原材料…,其次是这些状态的切换要尽量要与设备集成,避免操作工太多的人为操作。 万界星空科技专注于制造业生产管理MES平台的研发和实施.如果你的企业也有生产管理上面的问题,可以私信或者联系我们。 ​
  • 热度 3
    2024-5-30 10:15
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    众所周知,在自动驾驶中,主要涵盖 感知、规划、控制 三个关键的技术层面。在感知层面,单一传感器采集外界信息,各有优劣,比如摄像头采集信息分辨率高,但是受外界条件影响较大,一般缺少深度信息;激光雷达有一个较大的感知范围和精度,但是分辨率上不如相机。因此,市面上普遍采用多传感器的方案进行车辆感知。而做传感器融合时,需要先进行 运动补偿、时间同步和传感器标定。 要实现多传感器的时间同步,首先,我们需要选择一个统一的时钟源,为整个系统提供时间基准,通过”PPS+GPRMC”形式完成主设备授时。此外,在系统中包含多个不同类型的传感器,一般采用基于以太网的时间同步协议,实现主设备与传感器的高精度时间同步。这一整体流程确保了多传感器数据能在统一时间框架内准确分析处理。 一、时钟源 1、GNSS 在自动驾驶系统时间同步中,多数情况下会配备高精度GNSS车载接收机,如图1所示。GNSS接收机会解算导航卫星信号从而实现定位和授时功能。具体来说,解算获得导航卫星中高精度原子时钟与本系统时间的钟差,从而校准系统时间,完成GNSS的授时功能。 图1:GNSS接收机 二、PPS+GPRMC 随后,GNSS接收机会发送PPS脉冲+GPRMC报文,信号如图2所示。 图2:PPS与GPRMC 1、PPS PPS(Pulse Per Second,秒脉冲):基于 UTC(协调世界时)产生时间周期为1s的同步脉冲信号,脉冲宽度通常在5ms-100ms之间。 2、 GPRMC GPRMC(Global Positioning System Recommended Minimum data,全球定位系统推荐最小数据集):是NMEA 0183报文之一,包含经纬度、日期(年、月、日)和UTC时间(精确到秒)等信息,通过标准串口进行输出。 3、 时间同步原理 通过PPS+GPRMC进行时间同步原理如下: 当设备(比如域控制器、工控机)接收到PPS秒脉冲后,会将内部以晶振为时钟源的系统时间进行清零(毫秒及以下部分),并由此开始计算毫秒时间。 设备收到GPRMC数据后,提取报文中的UTC时间(时、分、秒、年、月、日)。 收到秒脉冲到解析出GPRMC中UTC时间所用时间为tx,tx时间与UTC整秒时间相加同步给设备系统,进而完成一次时间同步。 每秒钟会精确校准一次系统时间,以确保时间的准确性。 4、可操作性 在智能驾驶的方案中,一般都采用多传感器进行数据采集和存储。此时如果我们在域控制器与各类传感器之前都采用”PPS+GPRMC”,用两根线来连接这两个物理接口,技术上是可行的,但是实际上十分难以操作。 PPS是低功率脉冲电平信号,一次性带十几个设备是十分困难的,并且容易出现信号干扰。 GPRMC通过RS232串口发送同步报文,RS232是一种1对1的全双工通信形式,也可以通过主从形式实现1对几数据传输,但对十几,非常少见。 因此,基于单纯的PPS和GPRMC实现整个自动驾驶系统的时间同步,具有理论可行性,但并不具有实际可操作性。 三、高精度时间同步协议 1、PTP PTP(Precision Time Protocol,精确时间协议)是一种IEEE 1588标准定义,用于在以太网中实现高精度的时间同步网络协议。它能够为网络中的所有设备提供一个统一的时间参考,从而确保数据的时效性和一致性。采用硬件时间戳,可以大幅减少软件处理时间,同步精度可以达到亚微秒级。此外,PTP可以运行在L2层(MAC层)和L4层(UDP层),在L2层网络运行时,可以在MAC层中直接进行报文解析,避免在UDP层处理,减少协议栈中驻留时间,进一步提高时间同步精度,十分适用于自动驾驶系统。 PTP网络由一个主时钟(Master Clock)和多个从时钟(Slave Clock)组成,。主时钟通常连接到一个高精度的时间源,如GPS,而从时钟则分布在网络中的各个设备上,如各类传感器。同时定义了三种时钟节点,包括 普通时钟,边界时钟和透明时钟。 普通时钟(Ordinary Clock, OC): 基本的从时钟,只有一个PTP通信端口,只同步时间。 边界时钟(Boundary Clock, BC): 有多个PTP通信端口的时钟,可以接收一个时间信号并转发到另一个网络段,如交换机或路由器。 透明时钟(Transparent Clock, TC): 通过它的报文不需要进行任何处理,直接转发。 2、时间同步过程 PTP通过在主从设备之间交互同步报文,并记录下报文发送时间,从而计算网络传输延迟和主从设备间时钟的偏差。同步报文包括:Sync、Follow_Up、Delay_Req和Delay_Resp,时间同步过程如下,如图3所示: 图3:PTP时间同步过程 ① 主时钟周期性的发送 Sync 报文 (预计时间) → 从时钟接收 Sync 报文 (时间 t2); ② 主时钟发送 Follow_Up 报文 (实际发送时间 t1) → 从时钟接收 Follow_Up 报文; ③ 从时钟发送 Delay_Req 报文 (发送时间 t3) → 主时钟接收 Delay_Req 报文 (接收时间 t4); ④ 主时钟发送 Delay_Resp 报文 (包含时间 t4) → 从时钟接收 Delay_Resp 报文; ⑤ 从时钟根据网络往返延时和时钟偏差的测量结果,调整其本地时钟。 值得注意的是,t1和t4时间由主时钟记录,t2和t3时间由从时钟记录。这样我们就可以计算网络延时和时间偏差。其中,网络延时是Sync报文和Delay_Resp报文在网络中往返传输的时间,D= /2。时间偏差是从时钟与主时钟之间的时间差,Δ=(t2−t1)−D。 具体来说,从设备会根据网络延迟调整其接收到的同步报文的时间戳,以消除网络传输带来的延迟影响。同时,从设备还会根据时钟偏差的测量结果,调整其本地时钟的频率或相位,使其与主设备的时钟保持一致。 3、 gPTP 此外,除了PTP时间同步协议,我们也会在自动驾驶领域时常看见gPTP(Generalized Precision Time Protocol)协议。gPTP和PTP都是基于IEEE标准的时间同步协议,其中PTP遵循IEEE 1588标准,而gPTP是IEEE 802.1AS标准。 PTP最初设计用于以太网,主要关注局域网(LAN)内的时间同步。而gPTP设计用于更广泛的网络环境,包括局域网和广域网(WAN),以及跨越不同网络技术的场景。gPTP在PTP的基础上增加了一些额外的功能和机制,以支持更广泛的网络环境和应用场景,比如边界时钟(Boundary Clock)的概念,用于处理网络中的复杂路径。但它们的最终目的都是为网络中的设备提供高精度的时间同步。 四、时间同步方案 1、康谋数据采集方案 针对智驾域控制器测试和数据采集,我们康谋带来了一整套的数据采集方案。基于BRICK/ATX4系列工控机和时间同步XTSS软件,如图4所示。 图4:BRICK/AXT4工控机与XTSS软件 在时间同步方面,GNSS作为绝佳的时钟源,又可与智驾域控制器直接连接(或内置)。因此,可以采用智驾域控制器成为主时钟节点。方案架构如图5所示,配置BRICK/ATX4设备处于边界时钟节点,其他各类传感器通过车载以太网(PTP/gPTP)连接进行时间同步,对于相机,我们可以采用外触发方式在主控中记录此时系统时间或者通过转换器进行打时间戳进行记录。 图5:数采方案时间同步架构 总的来说,在BRICK/ATX4系列工控机中,集成了GNSS接收机,可以简便快捷的采集GPS信号,进行授时,获取精确的时间信息。配备了多个以太网接口,支持时间同步(PTP/gPTP)配置,与各类转换器一起,采集各种传感器的数据,满足自动驾驶各类场景下的数据采集任务。 通过XTSS软件可以进行灵活的时间同步配置,包括gPTP和PTP(UDP – P2P, UDP – E2E, 1588 Ethernet – E2E)。因此,通过XTSS软件可以在BRICK/AXT4工控机上(支持硬件时间戳的以太网接口)捕获精确的硬件时间戳。 五、应用案例 1、数采系统 通过BRICK/ATX4系列工控机和XTSS软件,我们可以方便快捷的搭载数采系统并配置时间同步服务。此次,我们联合 友思特 ,搭载了以Blickfeld LiDAR+BRICK plus+XTSS软件的数采采集系统,如图6所示。 图6:数采系统 在搭载好整个系统后,就可以对XTSS软件配置PTP时间同步服务,以确保BRICKplus端口支持PTP同步,随后在LiDAR的GUI界面中配置同样的PTP,我们就可以完成激光雷达的时间同步配置。如图7所示,我们可以看到激光雷达时间同步配置服务成功,与主时钟的误差在us级别。 图7:时间同步配置 这里我们也附上了激光雷达与XTSS配置的视频,欢迎各位点击观看,了解更多详情。 作者介绍 郑工 康谋科技自动驾驶技术研发工程师 具备超过五年的汽车电子和自动驾驶数据分析经验。在高精度传感器数据采集、整合与优化方面具有深厚的专业知识,尤其在车载网络和实时数据采集系统设计方面有着丰富的实践经验。 曾多次代表公司参加国内外技术研讨会和培训项目,深入了解国际自动驾驶行业的最新动态和技术趋势,积累了丰富的国际视野。 具备跨学科技术整合能力,擅长传感器数据实时处理、可视化和算法开发与集成,能够高效优化系统性能,增强自动驾驶车辆的环境感知能力。
  • 2024-3-22 11:42
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    MES系统跟车间设备怎么连接?设备管理后的好处有哪些?
    ​现在中小型制造企业都陆陆续续开始使用mes系统,设备联网,向数字化工厂转型,以提升企业的生产效率,降低生产成本。而工厂车间设备联网是实现“两化融合”的关键点,能保证自动化层面实时在线数据进入MES管理层。 ​ 一、设备与mes系统连接 1、直接联网通信 直接联网是指借助数控系统自身的通信协议、通信网口,不添加任何硬件,直接与车间的局域网进行连接,与MES系统生产设备数据采集服务器进行通信,服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析,一般可实现对机床开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集,及报警信息的记录。 2、工业网关采集 对于没有以太网通讯接口或以太网通讯的CNC系统,可以通过工业以太网连接CNC机器的PLC控制器,以实现生产设备数据的收集,实时获取设备启动信息、停机、操作、暂停、报警状态。 工业通信网关可以在各种网络协议之间进行消息转换,即将车间内各种PLC的通信协议转换为标准协议,并通过网络实现对现场PLC设备信息的实时获取,数据收集服务器通过协议。 3、远程IO采集 MES系统生产设备数据采集对于无法直接与以太网端口通讯且没有PLC控制单元的设备,可以通过部署远程IO收集生产设备的运行数据。远程IO可用于收集设备的电源运行、警报、暂停状态。 远程IO模块是工业级的远程采集和控制模块,可提供被动节点的开关输入。通过分析设备的电气系统,确定所需的电气信号,将其连接到远程IO模块,并将电气系统连接到mes系统。开关量、模拟量转换为网络数据,并通过以下方式传输到数据采集服务器:车间局域网。 ​ 二、车间设备与mes系统连接的好处 (1)可以实时监控设备运行状态及环境温度。 (2)统一归口管理生产设备。 (3)设备有异常时,能自动报警响,维修人员能快速检查维修。 (4)在Mes系统中,能详细记录每台设备发生的故障及维护细节。 (5)在mes系统中,可以给设备设置一个定期保养计划,可以按周/月/年度设定保养计划,事前提醒维护人员定期保养内容,事后记录维护保养内容。 ​ 以上就是针对MES系统中设备管理常见的基本情况介绍, 如果您的企业也属于制造业企业,同时也面临设备管理以及生产过程管理方面的问题,欢迎私信或者百度搜索万界星空科技官网电话(免费下载使用)与我们联系。 ​
  • 热度 3
    2024-3-18 14:44
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    制造业工厂中的设备管理系统
    ​对企业来说,时间就是金钱,所有企业都在极力避免因生产延误而导致的金钱损失。在设备保养、设备维护和设备运行方面更是如此。如果工厂的设备因突发故障处于长时间停机状态,但没能被及时解决,工厂所需支付的成本可能就会螺旋式上升。 ​ 大量历史研究数据都表明,设备管理对于工厂生产来说都有极其重要的意义 一、非计划停机带来巨大损失 数据显示,英国企业每年因设备停机损失1800亿英镑。在北美企业,这一数据上升到了7000亿美元。根据万顺伯恩在2017年发表的一项研究,在英国、美国、法国和德国,设备非计划停机每小时会产生约260,000美元的成本。 此外,该研究发现70%的公司缺乏判断设备何时需要维护、升级或更换的能力,并且82%的企业在过去三年中至少经历过一次设备非计划停机。 二、预测性维护 在大多数情况下,公司使用预防性维护(也称为定期维护)来确保大限度地减少停机时间。主要是为重要的机器零部件来制定定期维护计划。 然而,随着大数据、人工智能和物联网的出现,越来越多的公司开始运用预测性维护。相比于将维护作为一项需定期完成的任务,预测性维护可以运用人工智能技术分析从工厂车间采集的数据,来预测设备机器或重要零部件何时需要维修,实现预测性维护。 三、备件管理 影响备件管理的最常见问题之一是无法在需要时找到零件,因此使用设备管理系统可以监控您的备件库存,确保根据需求及时采购备件。 四、设备监测 设备管理系统还能提供设备状态监测的功能。通过物联网技术对生产设备运行状态进行实时监控与数据采集,实现关键设备互联互通,让管理者随时随地掌握设备状态。 ​ 此外,设备管理系统还可以通过远程运维服务平台,开展基于大数据驱动的故障预测、智能化设备健康管理。实时收集数万台机床产品运行工况信息,通过数据挖掘和分析可以有效支撑产品全生命周期监测,包含精准定位、实时监测设备工况信息、远程遥控和远程故障诊断等。 为企业客户和个人客户提供统一的设备监控、设备分析、维保管理等。 以上就是针对MES系统中设备管理常见的基本需求情况介绍, 如果您的企业也属于离散型机加工企业,同时也面临设备管理以及生产过程管理方面的问题,欢迎私信或者百度搜索万界星空科技官网(免费下载使用)与我们联系。 ​
  • 2024-3-14 17:05
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    康谋方案 | 康谋BRICK2与车载以太网设备轻松集成
    在当下,汽车行业在安全性、舒适性、智能和万物互联等方面彻底改变了传统车辆的定义。随着这一趋势,汽车行业逐渐开始采用车载以太网来进行车内数据通讯,比如100Base-T1、1000Base-T1,在某些情况下还会使用到2.5G/5G/10GBase-T1。 一、车载以太网 车载以太网比CAN-FD具有更快的速度,具有可扩展和嵌入式安全协议(如MacSec),成本更低,能效更强,同时还具备简单的冗余网络可以使得其成为比CAN/CAN-FD、LIN和FlexRay更优的选择。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 同时在车载网络中,所有连接的电子控制单元都需要计时精度和网络同步,以太网可以根据IEEE 1588定义的精确时间协议(PTP)在整个网络中提供同步时钟,还有IEEE 802.1AS所定义的gPTP时间同步。在保持关键应用程序计时准确的同时,MacSec也能够保护车辆网络。 二、康谋数采方案 康谋所有的数据采集方案中,都包括了PTP/gPTP时间同步,基于这两个协议,康谋XTSS时间同步方案能够轻松集成车载以太网设备进行数据采集。 1、康谋BRICK2与NETLion1000集成 康谋车载以太网转换设备NETLion1000,能够提供100/1000Base-T标准以太网和100/1000Base-T1车载以太网之间的相互转换,NETLion 1000只涉及Layer1,因此数据流在解耦过程中不会触及或更改。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 在转化过程中,100/1000BASE-T1 和 100BASE-TX/1000BASE-T PHY 的接收和发送路径延迟不同,将会造成较低的非对称延迟,在康谋XTSS中,勾选此端口连接康谋NETLion1000,康谋BRICK2将会调整这一延迟不对称值,从而减少时间误差。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 同时,康谋NETLion1000也提供Web配置,能够手动/自动设置链路中的Master/Slave。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 提供监测端口,时刻监视设备的运行情况。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 2、康谋BRICK2与1000High ETH Capture Module Combo集成 虹科1000High ETH Capture Module Combo提供了6路100/1000Base-T1和3个具备时间同步的RJ45标准以太网接口,可以直接接入康谋BRICK2中。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 与康谋NETLion1000不同,其本身就与有40ns分辨率的硬件时间戳,同时也支持802.1AS时间同步协议,因此可以通过Web界面便捷配置,快速接入康谋XTSS时间同步系统。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 查看端口状态。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 配置端口Master/Slave。 添加图片注释,不超过 140 字(可选) 以上就是康谋自动驾驶解决方案关于康谋BRICK2与车载以太网设备集成的部分内容。 如您对上述内容感兴趣,欢迎联系我们了解更多信息。期待与您的交流! https://keymotek.com/
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