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智慧工厂中如何进行工业生产数据采集?

  企业进行智慧工厂升级,核心问题便是,它能给企业带来怎样的变化(效益),能节能降本多少。可以肯定的是,从传统制造到智能制造,绝不仅仅是简单的效率提升,包括生产效率、监管效率、仓储效率以及整个生产流程均有提升,它会在DNA层面改变一家企业。
  目前,想要做好传统制造到智能制造的过渡,当务之急是将流程数字化,这是智慧工厂的必经步骤,现在我国大部分企业连数字化工厂都称不上,更不要谈智慧工厂了。
  即使想完成企业数字化,对于我国大多数企业依旧是大难题。需要高层领导有足够大的魄力。首先企业需要明确自己做智慧工厂的目标,包括数字化愿景、对企业进行评估发现不足,最后做出详细规格化。然后进行:企业设计(规划)、具体执行、数字管控系统等等多个领域的融合,最终实现数据通源、虚实融合、绿能高效及智能制造。
  然而,企业数字化中的产品配置,制造流程越复杂越多变,越需要人的参与;工人更多地是处理异常情况,调整设备。其中,数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点,自动化设备品牌类型繁多,厂家和数据接口各异,只要还有其他人工参与环节,这些数据就不完整。
工业生产数据采集方式
  工业生产设备数据采集有三种方式:分别是数据系统直接联网通信,通过工业网关进行采集和通过远程IO进行采集。
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。
  高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口,通过不同的数据传输协议,即可实现对数控机床运行状态的实时监测。发那科0i31i18i系列的数控系统在操作面板背面都配置有网口,通过发那科的FOCAS协议,就可以进行直接联网通信;西门子840D系统,PCU50版本以上的也可以通过OPC协议进行设备的直接联网通信。
2、工业网关采集
  对于没有以太网通信接口,或不支持以太网通信的数控系统,可以借助工业以太网关的方式连接数控机床的PLC控制器,实现对设备数据的采集,实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。
  工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换,即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议,通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。
3、远程IO采集
  对于不能直接进行以太网口通信,又没有PLC控制单元的设备,可以通过部署远程IO进行设备运行数据的采集,通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。
  远程IO模块,是工业级远程采集与控制模块,可提供了无源节点的开关量输入采集,通过对设备电气系统的分析,确定需要的电气信号,连接入远程IO模块,由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据,通过车间局域网传送给数据采集服务器。

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