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工业智能物联网关破解工业物联网数据采集难题工业物联网(互联网)成为新基建的重要一部分,在政策上给予了大量支持,权威机构预测工业互联网对经济增长的影响可能超过11%,因工业场景异常复杂,其发展速度比预期要慢很多,而数据采集就是其中重大难点之一。 看看以下内容就知道工业物联网数据采集有多困难 1、协议不统一:MODBUS协议是最为常见的工业协议,但各大PLC厂家都有自己的协议,甚至每个系列协议都不一样,更何况还是很多私有协议 2、协议不开放:大部分协议是不开放的,正规兼容协议是需要授权的,厂家也没有开放意愿 3、点表不一:每个系列、每个设备,特别是非标自动化设备数据点表都不一样 4、接口不一:485、232、以太网口、CAN等都一,而且还有接口被HMI等占用情况 5、设备更换慢:很多工业设备非常昂贵,不会轻易更换,使用周期非常长,可能联厂家都没有备份资料 6、改造成本高:外接传感器改造,硬件、人力投入巨大 7、IT与OT融合困难:要找到懂IT又懂OT的人非常困难 8、工况环境复杂:工业种类多,很多物理环境恶劣(高温、高湿、电磁干扰、震动、粉尘、气体、密闭等等),与搞IT的在高档写字楼、高大上的机房完全不一样 9、工厂设备多:种类多、品牌多、型号多,几十年前的还有在用的,也有刚采购的 、、、、、 但任何困难都挡不住工业物联网前进的步伐,经过几年的发展,能采集到的协议也越来越多,厂家慢慢接受开放数据给客户,工厂采购设备也优先考虑能采集数据的厂家,类似深圳泛为科技工业智能物联网关起了非常关键的作用,兼容主流协议,即使暂时还未兼容的花上几天时间也能兼容,包含那些私有协议。
物联网关,是全面向工业物联网(互联网),采集工业设备数据的专用物联网关,也称工业智能关、工业智能物联网关、工业网关、工业物联网关、PLC网关、无线网关、4G网关、5G网关、Modbus网关、物联盒子等等。
物联网关与传统的DTU透传不同,它要与PLC协议打通,同时还要获取数据点表,再通过物理接口接通后,把采集到的数据运算处理后通过4G、WIFI、以太网等方式传至云平台,从而实现对设备的远程监控等功能应用。
物联网关与PLC通讯时,常遇到的主流PLC如下: 一、美系厂家Rockwell ABRockwell的PLC主要是包括:PLC2、PLC3、PLC5、SLC500、ControlLogix等型号,PLC2和PLC3是早期型号,现在用的比较多的小型PLC是SLC500,中型的一般是ControlLogix,大型的用PLC5系列。DF1协议是Rockwell各PLC都支持的通讯协议,DF1协议可以通过232或422等串口介质进行数据传输,也可以通过DH、DH+、DH485、ControlNet等网络介质来传输。DF1协议的具体内容可以在AB的资料库中下载。AB的PLC也提供了OPC和DDE,其集成的软件中RSLogix中就包含DDE和OPC SERVER,可以通过上述软件来进行数据通讯。AB的中高档的PLC还提供了高级语言编程功能,用户还可以通过编程实现自己的通讯协议。 二、GE现在在国内用的比较多的主要是90-70和90-30系列PLC,这两款PLC都支持SNP协议,SNP协议在其PLC手册中有协议的具体内容。现在GE的PLC也可以通过以太网链接,GE的以太网协议内容不对外公开,但GE提供了一个SDK开发包,可以基于该开发包通讯。 三、西门子系列PLC主要包括其早期的S5和现在的S7-200、S7-300、S7-400等各型号PLC,早期的S5PLC支持的是3964R协议,但是因为现在在国内应用较少,除极个别改造项目外,很少有与其进行数据通讯的。S7-200是西门子小型PLC,因为其低廉的价格在国内得到了大规模的应用,支持MPI、PPI和自由通讯口协议。西门子300的PLC支持MPI,还可以通过Profibus 和工业以太网总线系统和计算机进行通讯。如果要完成点对点通讯,可以使用CP340/341。S7400作为西门子的大型PLC,提供了相当完备的通讯功能。可以通过S7标准的MPI进行通讯,同时可以通过C-总线,Profibus和工业以太网进行通讯。如果要使用点对点通讯,S7-400需要通过CP441通讯模块。西门子的通讯协议没有公开,许多组态软件都支持MPI、PPI等通讯方式,Profibus和工业以太网一般通过西门子的软件进行数据通讯。 四、施耐德(莫迪康)施耐德的PLC型号比较多,在国内应用也比较多。其通讯方式主要是支持Modbus和MODBUS PLUS两种通讯协议。Modbus协议在工控行业得到了广泛的应用,已不仅仅是一个PLC的通讯协议,在智能仪表,变频器等许多智能设备都有相当广泛的应用。MODBUS经过进一步发展,现在又有了MODBUS TCP方式,通过以太网方式进行传输,通讯速度更快。Modbus PLUS相对于MODBUS传送速度更快,距离更远,该通讯方式需要在计算机上安装MODCON提供的SA85卡并需安装该卡的驱动才可以进行通讯。除了上述两种方式之外,莫迪康的PLC还支持如TCP/IP以太网,Unitelway, FIPWAY,FIPIO,AS-I,Interbus-s等多种通讯方式。 五、欧姆龙系列PLC在中国推广的也比较多。在通讯方式上,OMRON现在主要采用两种通讯方式:Host Link协议是基于串口方式进行数据传输的通讯方式。当PLC进入MONITOR方式时,上位机可以和欧姆龙PLC通讯。在和欧姆龙通讯时要注意,两次通讯之间要留一定时间,如果通讯速度过快容易造成PLC通讯异常。ControlLink是欧姆龙PLC的一种快速通讯方式。Control Link通过板卡进行数据通讯,板卡之间有数据交换区,由板卡实现数据的交换从而完成数据采集功能。使用该方式通讯需配置欧姆龙的驱动。 六、三菱PLC的小型PLC在国内的应用非常广泛。三菱的PLC型号也比较多,主要包括FX系列,A系列和Q系列。三菱系列PLC通讯协议是比较多的,各系列都有自己的通讯协议。如FX系列中就包括通过编程口或232BD通讯,也可以通过485BD等方式通讯。其A系列和Q系列可以通过以太网通讯。当然,三菱的PLC还可以通过CC-LINK协议通讯。 七、松下PLC和计算机之间可以通过串口和以太网进行通讯。其采用的通讯协议是MEWTOCOL协议。如大多数日系PLC一样,MEWTOCOL协议比较简单。许多软件都可以从PLC中直接读取数据。 以上介绍的是国外的主流PLC设备通讯方式。除以上厂家外,还有很多PLC厂家:厂家型号协议介质LGSTER-K10S/30S/60S/80S/K200SMASTER-K串口日立H系列 EH150等Hi协议串口/USB光洋所有系列CCM2协议串口信捷所有系列Modbus串口凯迪恩全部MODBUS串口 |
