标签: 工业自动化

案例概况 客户： 德国 HAZEMAG 应用产品 ：宏集EXOR eX700系列HMI JMobile Runtime软件 应用场景： 用于构建坚固耐用的网络架构，提升设备间通信效率，并确保设备能够在极端环境中保持稳定运行 合作背景: 可靠性网络集成的双重压力 HAZEMAG 是全球领先的矿业、水泥、骨料与回收再利用领域设备制造商 ，拥有 180 年深厚历史，凭借创新的产品设计、丰富的行业应用经验以及卓越的技术性能，在全球市场享有盛誉。 在水泥、骨料、回收和采矿行业的竞争格局中，HAZEMAG 面临着在日常运营中保持组件可靠性的严峻挑战。组件的稳健性和网络集成是两个关键方面。 01 极端工作环境 该公司设备需在 高盐尘、钻井液、极端气候 等严苛条件下持续运行，因此需要极其耐用、可靠的硬件设备。 02 复杂的网络集成 HAZEMAG 的 设备必须无缝集成到多样化且复杂的工厂网络中 ，这些网络通常由来自不同制造商的设备组成。这需要先进的网络分段技术，以确保设备之间安全快速的连接。 宏集解决方案: 以技术提升流程效率 为应对上述挑战，HAZEMAG携手 宏集EXOR部署了一系列软硬件IoT融合方案 ，围绕“耐用性、兼容性与可视化效率”三个关键目标展开： 01 控制系统标准化 统一的人机界面（HMI）平台减少了维护复杂度和员工培训成本，同时 保障不同设备在同一网络架构下的兼容性 ，避免 IP 地址冲突，强化网络安全。 02 增强设备通信能力 引入先进的机器间通信机制，实现 信息高效流转与实时处理 ，为关键操作决策提供有力数据支撑。 03 可视化软件优化 考虑操作环境复杂、数据量大，所采用的软件系统 聚焦于显示“精简而关键”的信息 ，确保现场人员能够快速理解数据，提高操作效率与安全性。 技术亮点：方案核心产品组合 01 宏集eX700 系列 HMI 该案例中内嵌于客户的设备结构中，用于可视化监控与操作控制；该系列HMI 提供多尺寸选项（7”、10”、15”...） ，满足不同终端用户需求需求；同时具备 强大的运算能力与IP防护等级 ，能够抵御极端天气、盐尘、钻井液等侵蚀因素。 02 宏集JMobile Runtime软件 该软件预装于宏集eX700 系列HMI中， 支持200+通信协议 ，仅凭一项技术即可实现设备间的广泛互通。软件能够清晰、迅速地呈现关键数据，提升现场操作人员的判断效率与操作反应速度。 项目成果：稳定可靠、响应迅速 宏集EXOR软硬件IoT一体化方案 成功帮助HAZEMAG实现了设备控制系统的标准化、通信网络的智能化，以及关键数据的可视化升级，应对了复杂网络结构和严苛环境的双重挑战，取得了显著成效： ✅ 系统灵活性大幅提升 ：方案支持多接口配置，实现客户网络与设备网络的物理隔离，有效提升网络安全性和部署灵活度。 ✅ 技术故障率显著下降 ：技术故障率 从原先的 20%+ 降低至近乎 0% ，有效提升设备运行稳定性。

随着现代社会生活节奏的不断加速，人们对于属于自己的休闲时间愈发珍视，而智能家居作为提升人类居家幸福感与舒适度的现代化产物，不仅能有效满足人们对高品质生活的追求，还能推动产业升级与经济增长，引导智能家电设备从“制造”向“智造”升级，促进家电行业的可持续发展，形成从生活场景优化到产业生态升级的良性循环。 现阶段，智能家电设备已成为千家万户的标配，且其通过应用物联网无线通信技术，还可实现家电设备间的互联互通，让用户能通过手机APP、语音指令或数字面板来监控和管理他们的家。然而，智能家电设备往往需要接入高压交流电，因此需要采用电气隔离措施以保证低压数字电路（MCU、无线通信模块）的安全运行。 数字隔离器，现代智能家电的电气隔离刚需 数字隔离器，作为一种在高低压电路间提供电气隔离能力的安规器件，不仅能有效阻止电气噪声沿电路传播，防止电源噪声、外部电磁干扰等进入低压数字电路，还能在电气隔离环境中实现数字信号的单向或双向传输，是现代智能家电设备实现安全、可靠与稳定运行的电气隔离“刚需品”。 例如，在现代节能冰箱中，数字隔离器可用于变频压缩机的精准控制，确保高速信号的稳定传输，防止高压反串损坏主控板，保障压缩机的精准调速；数字隔离器可用于传感器信号的抗干扰处理，有效滤除功率器件运行时所产生的电磁噪声，确保信号传输的准确性；数字隔离器还可用于主控板、显示面板、语音交互与无线模块等多组件间的总线通信隔离，抑制共模干扰，保障数据传输稳定，实现多模块协同工作。 在现代智能洗衣机中，数字隔离器可用于电机（洗涤电机、排水泵电机、烘干电机）的精准控制，确保高速信号的稳定传输，阻断高低压电路间的电气连接路径与噪声干扰路径，确保电机精准运转；数字隔离器可用于传感器信号的抗干扰处理，抑制电磁干扰（EMI），确保信号的精准传输。 数字隔离器，现代家电的“安全防线” 随着用户需求向多元化、复杂化不断发展，智能家电设备将需要在电机驱动能力、系统稳定性及整机能效比等方面持续升级，以提升用户在家居生活中的使用体验，而数字隔离器亦将在此进程中凭借其高效的电气隔离、抗干扰性能及信号传输稳定性，助力智能家电实现更精准的控制与更智能的交互。 例如，华普微基于Sub-GHz射频技术自主研发的数字隔离器就是一种在芯片内部构建微型无线射频收发系统的高性能容耦隔离芯片，其不仅能有效阻断设备中高压浪涌与短路漏电等不良电气现象，还可保障设备在复杂环境下拥有稳定可靠的信息传输能力，是现代智能家电中的一种安全有效的电气隔离方案。 CMT812X（2通道）、CMT804X（4通道）与CMT826X（6通道）系列标准容耦隔离器采用的是稳健可靠的二氧化硅(SiO2)绝缘栅，不仅支持高达5 kVRms隔离电压、8kV浪涌能力以及40年以上的预期使用寿命，还可显著增强器件电磁兼容性（EMC），有效满足系统级ESD、EFT、浪涌和辐射方面的合规要求。 展望未来，随着智能家电向更深度的智能化、场景化与全域互联方向发展，数字隔离器作为保障设备电气安全的核心基础芯片，将会会更紧密地贴合智能家电对高可靠性、长寿命与低功耗运行的需求，为用户构建更安心、高效的智能家居生活场景。

在日本，能源利用与环保问题再次成为社会关注的焦点。越来越多的工业用户开始寻求更高效、可持续的方式来运营设备、管理能源。而作为一家专注于节能与自动化系统集成的企业，日本大阪的TESS工程公司给出了一个值得借鉴的答案。 01 锅炉远程监控难题如何破解？ 位于大阪的TESS Engineering是一家在该领域享有盛誉的公司。TESS为太阳能发电系统、热电联产系统、锅炉和其他设备提供安装和远程监控服务。 TESS 面临的一个主要挑战是为大型分散型公司监控和维护锅炉系统 。传统做法每次都需要派人到现场巡检，不仅成本高昂，还要停机采集数据，每次访问都需要关闭锅炉，读取多达 500 个数据点，然后重新启动，费时费力，关键是 数据还可能不准确 。在系统状态快速变化的背景下，工程师带回总部的数据，很可能早已过时，根本无法支撑有效决策。 这让TESS意识到，是时候 寻找一种更智能、可持续的远程监控方式 了。他们曾考虑基于互联网远程监控，但现实并不理想，因为客户很多站点根本无法接入互联网，企业自建一套完整可视化系统，开发周期长、投入大，且对运营人员来说，系统使用门槛不能太高。 02 宏集创新性方案—Cogent DataHub （1）云端实时监控,突破限制的理想方案 通过多方渠道，TESS了解到了 宏集Cogent DataHub：一套支持云端实时数据访问与远程可视化的解决方案 。TESS的工程师认为，这种方法足够灵活，能够满足他们的需求，而且易于实施，无需启动冗长的开发项目。因此，TESS 工程团队第一时间展开测试与集成。 最终，他们采用了如下架构： (1) 在每台锅炉和多个设备服务器（通常约 10 个）之间建立串行 I/F 链路，然后将所有数据传输到网关设备; (2) 在可接入公司局域网的站点，网关设备连接至局域网中的 DataHub; (3) 在无法接入局域网的偏远站点，则通过 3G 网络连接; (4) 所有数据统一汇聚至云端 DataHub，实现集中管理、实时可视化。 方案架构图 “当所有设备都连接好后，我们就能汇总来自每台锅炉的所有信息，并 从运行在云服务器上的 DataHub 实时访问这些数据 。” TESS的总经理说道。 （2）WebView: 构建友好界面,开发省时省力 该系统的下一个也是最重要的部分是 HMI。客户需要一个简单直观、方便操作员使用，同时又不需要投入大量开发成本的系统。TESS选择 使用宏集DataHub WebView快速搭建监控平台 ，无需高额开发投入，即可实现： ✅通过 Web 访问系统中每台锅炉的数据 ✅实时趋势图展示，设备运行状态总览 ✅异常情况下，发送告警推送与邮件通知 ✅使用数据记录和历史数据功能连接数据库并存储数据 ✅历史数据记录与报表自动生成（支持 DDE 或 Excel） TESS总经理表示：“我们用 WebView 图形化查看历史数据趋势，同时借助 DataHub 的数据记录与报警功能，极大提升了系统的智能化与响应效率。” 03 价值远超预期 从传统巡检到云端实时监控，TESS的转变并不复杂，但意义非凡。通过宏集Cogent DataHub与 WebView，他们不仅成功解决了多个站点的远程监控难题，更实现了： ✨ 多站点数据集中管理 ✨ 实时状态可视化 ✨ 故障预警与快速响应 ✨ 日常运维效率显著提升 客户更是表示，将在未来超过100个锅炉站点推广部署这套系统。 结语 日本TESS工程企业采用宏集Cogent DataHub + WebView系统，实现100多个锅炉站点的远程可视化监控。无论是现场数据采集、实时预警，还是历史数据分析，都能高效管理，大幅提高运维效率。

前言 在当今竞争激烈的工业市场中，企业对于工业自动化系统的个性化需求日益增长。无论是提升生产效率、优化设备管理，还是实现智能化的生产监控，企业都希望拥有能够精准匹配自身业务流程的定制化解决方案。然而， 传统HMI/网关设备 往往受限于固化的功能设计， 难以满足客户对于高度定制化和快速迭代的需求 。在这种背景下， Docker技术 的出现为企业带来了新的希望。 Docker：赋能工业设备的新技术 Docker作为一种 开源的应用容器引擎 ，以其 强大的隔离性、可移植性和资源高效利用 等优势，已经在软件开发和部署领域取得了巨大成功。它允许开发者将应用程序及其依赖打包成一个独立的容器，从而实现 快速部署、灵活扩展和无缝迁移 。这种容器化技术不仅简化了开发流程，还为开发者提供了更高的开发自由度，使得他们能够更加专注于业务逻辑的实现，而无需担心底层环境的兼容性问题。 HMI / 网关集成Docker的优势 将Docker技术集成到 HMI/网关设备中，意味着企业可以在工业自动化领域享受到与现代软件开发相同的灵活性和高效性。 通过集成Docker，HMI/网关设备不再是一个功能固定的“黑盒子”，而是一个开放的、可扩展的平台。 客户可以根据自身的业务需求，轻松部署第三方应用程序、定制化开发程序、数据库，甚至更复杂的工业物联网应用。这种高度的定制化和开发自由度，不仅能够满足企业多样化的业务需求，还能够显著降低开发成本，缩短项目交付周期，提升企业的市场竞争力。 为了满足客户对定制化功能的追求， 宏集成功将Docker集成到 HMI/网关系列产品 。接下来，我们通过几个案例详细介绍HMI/网关集成Docker的强大功能和优势，展示这一创新技术如何为企业带来前所未有的开发自由度，满足客户的个性化需求，推动工业自动化向智能化、数字化方向发展。 图：SSH访问 HMI 中的Docker 实际案例解析 1.山东某船舶控制系统集成商—eX715 HMI (1) 项目需求 实现 历史数据回访 功能，通过HMI上的软按钮执行SQL查询操作，查看过去2年内某一段时间内的历史数据。 (2) 痛点问题 客户之前是考虑通过处理和分析本地存储的CSV文件来实现这个功能，但是这个过程需要 编写过于复杂的代码 ，而且性能随着本地CSV文件的增大逐渐降低。 (3) 最终方案 基于eX715 HMI强大的硬件性能，我们在eX715 HMI设备上安装Docker，同时创建一个 MySQL数据库容器 。基于eX715 HMI的 MySQL驱动和数据库操作宏指令 ，客户只需要编写INSERT和SELECT语句即可完成历史数据的存储和查询，大大简化功能实现过程。 图：SSH访问 HMI 中部署的MySQL容器 2. 上海某自动化集成商—eXware707M网关 (1) 项目需求 部署客户开发的定制化程序（Python代码），实现 数据的定制化分析 ，然后传输给客户的SCADA系统。 (2) 痛点问题 已有网关操作系统搭建Python运行环境较为复杂和耗时，且随着后续项目数量增加，客户需要反复花费时间， 部署成本 也会随之增加。 (3) 最终方案 基于eXware707M网关集成的Docker技术，客户构建一个 基于Debian Bullseye系统的容器 ，完成Python运行环境搭建，然后将整个容器打包成一个专属image，后续直接复制迁移到其他网关中，不需要重新搭建Python运行环境。 可用型号 为了保证HMI/网关设备以及Docker的稳定运行，我们对HMI/网关设备有相关的最低硬件配置要求。 参数 最低要求 CPU 单核且CPU频率1Ghz以上 RAM 512MB以上 FLASH 4GB以上 Main OS 3.1.x版本: 3.1.22以上, 2.1.x版本: 2.1.23以上, 4.1.x版本: 4.1.355以上 宏集HMI网关当前产品线中可用型号如下： （1）HMI eSMART入门基础系列（eSMART04除外）、eX200高性价比系列、eX700旗舰系列、JSmart700智能系列 （2）网关 eXware系列、MicroEdge Plus、Xedge Slim 总结 HMI/网关集成Docker技术案例的出现，为工业自动化和物联网领域带来了革命性的变化。它不仅解决了传统HMI设备在灵活性、开发成本等方面存在的问题，还为企业提供了更加高效、可靠和智能的生产管理解决方案。 通过集成Docker，HMI/网关设备能够更好地适应企业不断变化的业务需求，支持工业物联网的发展，并推动企业的数字化转型。未来，随着Docker技术的进一步发展和应用的不断拓展，HMI/网关集成Docker将在更多的行业和领域得到广泛应用，为企业创造更大的价值。

在工业自动化领域中，PLC（可编程逻辑控制器）和 DCS（分布式控制系统）是两种最为常见的控制技术。它们凭借着高可靠性、高灵活性与高自动化程度等显著优势，在工业自动化行业中发挥着不可替代的作用，并已被广泛应用于机械臂自动装配、发电机功率调节、石油炼制、化工生产、交通信号控制与地铁轻轨控制等众多工控场景之中。 一种典型的现代工业总线控制系统 而数字隔离器，作为工业自动化领域中低压控制系统与高压设备进行信息传输的“安全桥梁”，其不仅能有效阻断高压电气向低压控制系统的传导路径，保障操作人员与控制系统的安全，还能通过抑制共模噪声与电磁干扰，确保微弱控制信号能在强电场环境中进行准确传输。 数字隔离器，工业自动化的“行业刚需” 现阶段，在工业4.0的发展浪潮下，全球制造业的智能化程度正持续加深，企业生产线上的底层硬件需求亦被加速重塑。通常，工业用电为220V/380V的交流电，而人体的安全电压仅为38V，因此必须对高低压之间的信号传输进行电气隔离。 工业自动化领域中的隔离需求 如上图所示，在工业自动化产线中，PLC/DCS作为工业控制的核心，往往需要实时采集现场传感器的模拟量信号，并通过数字逻辑处理后驱动执行机构。这一过程中，传感器端的微弱电流信号与PLC主控系统的高压供电之间若缺乏隔离，不仅会导致信号串扰，还可能因共模电压引发致命故障。 此外，每个PLC/DCS节点都控制着一个至多个变送器、机械臂、变频器、伺服等设备，而出于UL1577和IEC 61010等安规需要，任何涉及人机交互或高低压混合的场景，都必须通过电气隔离构建安全屏障，因此这些设备同样需要使用数字隔离器进行电气隔离，数字隔离器已然成为了工业控制系统中不可或缺的刚需品。 数字隔离器，为工业控制“保驾护航” 在工业控制系统中，数字隔离器主要通过电容耦合技术，在隔离电气连接的前提下实现数据信号跨电压域传输，既可保护低压控制电路，又能确保高压端动作的精准触发。 而随着工业物联网的深化，未来工厂对实时性、安全性和设备密度的要求将进一步提升，因此高集成、低功耗的数字隔离器势必将与新一代工业控制系统深度融合，为无人化车间、预测性维护等工控场景提供更强大的底层支撑。 例如，华普微基于二十余年Sub-GHz射频芯片技术底蕴与精密制造工艺自主研发的数字隔离器，不仅具有高隔离耐压、高CMTI（共模瞬态抗扰度）、高传输速率、高集成度、低传输延迟与低成本等优势，还采用了独特的“预制芯片”生产方案，最短仅需3天，即可完成从客户下单到产品出货的整套生产交付流程，实现生产流程的优化与加速。 “预制芯片”生产方案示意图 高性能标准数字隔离芯片 ——CMT812X（2通道）、CMT804X（4通道）与CMT826X（6通道）系列产品已通过UL、CSA、CQC等安规认证，电气隔离耐压高达5kVrms，信号速率高达150Mbps，典型传播延迟9ns，CMTI＞±200kV/μS，同时通过创新性的芯片设计和布局，还显著增强了器件的电磁兼容性，可满足系统级ESD（静电放电）、EFT（电快速瞬变脉冲群）、浪涌和辐射方面的合规要求。 高性能隔离接口芯片 ——CMT810X（I2C）、CMT10XX（CAN）与CMT8308X（RS-485）系列产品已通过UL、CSA、CQC等安规认证，电气隔离耐压高达5kVrms，CMTI＞±150kV/μS，且能以低功耗提供高电磁抗扰度和低辐射。 高性能隔离驱动芯片 ——CMT8602X、CMT8603X系列产品已通过UL、CSA、CQC等安规认证，电气隔离耐压高达5kVrms，CMTI＞±150kV/μS，拥有4A峰值拉电流和6A峰值灌电流，可驱动＞2MHz开关频率的功率器件。 从传统制造到智能工厂，从单一设备到万物互联，数字隔离器虽只是其中一个微小的电子元器件，却足以隔绝数千伏特的危险电压，为工业控制“保驾护航”。