西门子模块6ES7405-0RA02-0AA0

西门子模块6ES7405-0RA02-0AA0

西门子模块6ES7405-0RA02-0AA0

如何实现PLC实时数据采集?

数据采集传输对于后续企业进行分析和决策是十分重要的,而实时数据采集更能提升整体生产的认识度,从而采取到更加及时高效的措施。PLC实时数据采集成为企业的基础应用,那么如何实现PLC的实时数据采集呢?

1、协议解析

协议解析是PLC数据采集的第一步。不同品牌不同型号的PIC可能支持的通信协议是不一样的,如西门子、三菱、施耐德、欧姆龙、台达、汇川等。通信协议就像是不同语言一样,如果缺少解析翻译,肯定会缺少对话的基础。如果没有对PLC进行协议解析,就无法获取PLC内部的数据,更不用提后续的数据上云了。

2、数据采集

协议解析后就能访问PLC内部寄存地址,通过点位表可以获取PLC执行的动作,进而了解设备的运行状态。对于企业来讲,PLC不一样是全部有用的,可能只是需要变化的数据或者是超限的数据,这时就需要智能采集和边缘计算算法,可以获取到准确有用的数据,也能降低服务器的运行压力,提升采集传输的效率。

3、数据上云

数据传输的方式是多种多样的,5G/4G/WIFI/以太网等都是主流的数传方式,可以结合需求自由选择有线/无线,单体/局域等传输方式。同理在传输时使用的通信协议也是多样的,MQTT、Modbus等等都有。这是需要关注数据安全,保护数据安全和完整性。

4、数据应用

这一步是数据能否转化为生产力的重要措施。通过云端实时展示的可视化图表,工厂企业可以随时获取到PLC、水表电表、数控机床等设备数据,也能设置自动报警。通过智能的分析计算,可以实现优化能耗、改善工艺、提高效率、降低成本等一系列目的。

随着工业物联网设备和解决方案的成熟,PLC实时数据采集可以借助工业智能网关实现数据上云,通过手机或电脑就能对PLC进行远程监控预警,能给设备的厂家和使用者带来很高的经济利益。工厂可以随时观察设备的运行状态,及时进行预警和维护,提高设备运行的稳定性,避免设备故障带来额外损失,实现降本升效的目的。

影响如何抉择的相关要素

过程规模:需要多少输入/输出(I/O)点?小系统(<300个I/O点)可能预算较少,用PLC系统更适合。想要将DCS系统应用到较小的项目上,其实并不容易,它在大工厂应用中更能发挥其功能。由于拥有全局数据库,DCS系统更易于管理和升级,任何变更都是全局性的。升级计划:规模较小的工业过程可以适用PLC系统,但如果该过程需要扩展或升级,则需要增加更多的PLC硬件和数据库,并且需要进行单独维护。这是一个耗时、费力的过程,容易出现错误。DCS系统更容易升级,比如可以从中央集线器对用户受信进行管理,就更易于保养和维护。

具有单一数据库的DCS系统结构,使用户可以从中央控制站维护和操作系统

集成需求:对于单机装置,PLC系统是理想选择。当工厂配置多个PLC系统时,就会产生相互连接的要求。这一般很难实现,因为通常需要利用通信协议对数据进行映射。集成当然没有问题,但当有变更需求时,那用户的麻烦就来了:一旦某个PLC系统做了变更,就可能会导致两个PLC不能正常通讯,这是因为数据映射受到影响的缘故。对DCS系统而言,则根本不需要映射,配置变更只是一个简单的过程;控制器是系统自带的。高可用性:对可用性要求较高的过程,DCS系统可以提供冗余配置。效率和便于实现冗余,对将费用维持在预算内十分关键。对可用性要求较高的工艺过程,冗余对长期运行至关重要功能需求:某些行业和设施需要历史数据库、流线型的报警管理、以及配置通用用户接口的中央控制室。有些则需要制造执行系统(MES)的集成、先进的控制和资产管理。DCS系统内置这些应用,使其很容易被添加到自动化工程应用中,而无需增加独立的服务器,也不会增加集成成本。从这方面讲,DCS系统经济性更高,可以提高生产力,降低风险。

每种系统平台都具有独特的数据库需求

生命周期投资回报率:设施的需求,因行业而异。对于规模较小的工艺工程,没有扩展需求,也不需要与其它工艺过程区域集成,PLC系统具有较好的投资回报率。DCS系统可能具有较高的安装成本,但从全生命周期来看,DCS系统所带来的产量增加和安全效益,会抵消一部分成本。平衡短期需求与长期愿景,对操作确定性和改善工厂运行、维护非常关键。