產(chǎn)品概述
為了應(yīng)對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量的引入ERP、CRM、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、能源管理系統(tǒng)（EMS）等先進(jìn)控制和管理系統(tǒng)，通過(guò)這些系統(tǒng)的使用打通產(chǎn)、供、銷(xiāo)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
在現(xiàn)代城市建設(shè)過(guò)程中，作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的交通、水、電、氣、熱、消防等各類(lèi)系統(tǒng)也都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化控制，從而達(dá)到科學(xué)管理和協(xié)同工作的目標(biāo)，來(lái)提高整個(gè)城市基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)行水平。
無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的改進(jìn)，還是城市基礎(chǔ)設(shè)施的管理都是以大量現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備作為數(shù)據(jù)來(lái)源的，整個(gè)系統(tǒng)中有大量的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，但是由于這些設(shè)備都是由不同廠商生產(chǎn)的，所使用的軟件系統(tǒng)不同，通信協(xié)議不一致，加之部署的地理位置分散，所以各種設(shè)備和軟件系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和信息交換受到了極大的制約。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通信方式多元化的狀況已經(jīng)嚴(yán)重影響到生產(chǎn)和控制系統(tǒng)的性能、建設(shè)周期、運(yùn)營(yíng)成本以及整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此迫切需要解決通信標(biāo)準(zhǔn)化的問(wèn)題，打破各種設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的通信壁壘，這是保證工業(yè)信息化快速、穩(wěn)定向前的重要基礎(chǔ)。
pFeildComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)專(zhuān)門(mén)針對(duì)信息集成過(guò)程中各種軟件系統(tǒng)、控制器及數(shù)據(jù)采集設(shè)備通訊協(xié)議不一致造成的通信不暢問(wèn)題而開(kāi)發(fā)。采用高性能嵌入式硬件平臺(tái)，內(nèi)嵌力控華康自主研發(fā)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，具有多種通信規(guī)約庫(kù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同軟件系統(tǒng)、控制器和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的集中采集、預(yù)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換和復(fù)用轉(zhuǎn)發(fā)。可用作分布式數(shù)據(jù)采集裝置、工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、電力通訊服務(wù)器或通訊前置機(jī)等使用，廣泛應(yīng)用于發(fā)電、變電、化工、石油、樓宇、水利、冶金、機(jī)械、交通、環(huán)保等領(lǐng)域異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通和信息集成。
產(chǎn)品架構(gòu)
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品由嵌入式工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)和管理軟件包兩部分組成。嵌入式工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)以工業(yè)級(jí)硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，內(nèi)嵌力控華康自主開(kāi)發(fā)的工業(yè)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，主要用于自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)發(fā)工作，是整個(gè)產(chǎn)品中業(yè)務(wù)處理的核心部件。管理軟件包是pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)與用戶(hù)進(jìn)行人機(jī)交互的平臺(tái)，由配置管理工具、監(jiān)視工具、日志服務(wù)器和其它輔助工具組成，運(yùn)行于主流Windows操作系統(tǒng)上。通過(guò)管理軟件包用戶(hù)可以對(duì)pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行工程組態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等操作，操作簡(jiǎn)單方便，可以大大降低用戶(hù)的運(yùn)維成本。
產(chǎn)品功能特點(diǎn)
實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)對(duì)接
以太網(wǎng)傳輸技術(shù)和TCP/IP協(xié)議以其建設(shè)成本低、使用方便迅速成為現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，大量的軟件系統(tǒng)、控制器和智能設(shè)備開(kāi)始使用以太網(wǎng)傳輸技術(shù)作為基本的通信方式，通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。但是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)中還有大量的儀器、儀表和生產(chǎn)設(shè)備在使用串行通信方式。通信方式的不同成為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)與上層生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)交換最大的障礙。
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以作為現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和上層生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)之間通信的橋梁，采集來(lái)自不同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、以不同通信協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成可用以太網(wǎng)方式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。通過(guò)pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的使用用戶(hù)無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備的更新、中斷網(wǎng)絡(luò)或停產(chǎn)，就可以以低廉的成本方便、快捷的實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)無(wú)縫對(duì)接。
現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和復(fù)用
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類(lèi)多、通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)多，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并存，pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)支持各種主流的工業(yè)通信協(xié)議、控制設(shè)備和上位系統(tǒng)，包括Modbus、OPC、DNP3、DLT 645、IEC 60870-5-104、西門(mén)子S7系列PLC、AB PLC、GE PLC等。通過(guò)配置多個(gè)不同通信協(xié)議的采集和轉(zhuǎn)發(fā)通道pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)使用不同通信協(xié)議的各類(lèi)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)的穩(wěn)定采集，并可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到多個(gè)上位系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一次采集多次復(fù)用，幫助用戶(hù)降低信息集成過(guò)程的復(fù)雜度和成本。
靈活、快捷的系統(tǒng)擴(kuò)展能力
隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)線會(huì)不斷的進(jìn)行設(shè)備更新或擴(kuò)容，相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和上位系統(tǒng)也會(huì)有所增加。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備和上位系統(tǒng)更新或擴(kuò)容時(shí)，只需要在pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)上修改相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)參數(shù)，或是增加新的數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)通道，就可以方便快捷的實(shí)現(xiàn)更新和擴(kuò)容設(shè)備與既有生產(chǎn)管理系統(tǒng)的快速融合，可以幫助用戶(hù)減少設(shè)備調(diào)試的周期，縮短投產(chǎn)時(shí)間。
數(shù)據(jù)斷點(diǎn)續(xù)傳
工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于數(shù)據(jù)的連續(xù)性要求極高，針對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中這種特有的要求pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)開(kāi)發(fā)了斷線緩存功能。該功能可以在網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)性中斷的情況下，將數(shù)據(jù)緩存在本地，并不斷檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的連通性狀態(tài)，一旦網(wǎng)絡(luò)連通則會(huì)將緩存的數(shù)據(jù)補(bǔ)報(bào)到上位系統(tǒng)中，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
測(cè)點(diǎn)安全防護(hù)
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以對(duì)工業(yè)協(xié)議進(jìn)行解析，提取其中的數(shù)據(jù)元素，可以達(dá)到測(cè)點(diǎn)級(jí)的精度。例如：對(duì)于OPC標(biāo)準(zhǔn)可以精確到Item（項(xiàng)）一級(jí)，對(duì)于Modbus協(xié)議可以精確到寄存器。pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行可見(jiàn)范圍和讀寫(xiě)權(quán)限兩方面的控制，通過(guò)這兩方面的配置可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的定點(diǎn)采集和定向轉(zhuǎn)發(fā)，以及數(shù)據(jù)的單向傳輸，這樣可以將對(duì)測(cè)點(diǎn)的讀寫(xiě)操作控制在最小的范圍內(nèi)，起到一定的安全防護(hù)作用。
分布部署、集中管理
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)提供了專(zhuān)用的配置管理工具。該配置管理工具可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)pFieldComm設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的管理，方便用戶(hù)進(jìn)行集中化管控。配置管理工具可以遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行工程配置和管理、查看各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)狀態(tài)、讀取和分析設(shè)備日志。用戶(hù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備情況進(jìn)行靈活的組態(tài)，相較傳統(tǒng)工控機(jī)和通信服務(wù)器在使用上要方便快捷。
工業(yè)級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)
為了保證產(chǎn)品可靠性、穩(wěn)定性，pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)的硬件平臺(tái)專(zhuān)門(mén)面向工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合設(shè)計(jì)，對(duì)PCB、電源、機(jī)箱結(jié)構(gòu)、散熱等進(jìn)行全面優(yōu)化，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)流程都嚴(yán)格遵照工業(yè)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以滿(mǎn)足苛刻工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的要求。
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)采用獨(dú)立的通信調(diào)度機(jī)制，每個(gè)通道和設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，單一的通道或設(shè)備故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)功能的正常運(yùn)行。
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)軟件系統(tǒng)上采用了自診斷技術(shù)和看門(mén)狗技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的運(yùn)行情況，對(duì)于故障進(jìn)行及時(shí)的診斷和自我恢復(fù)。
技術(shù)規(guī)格
典型應(yīng)用
能源管理系統(tǒng)（EMS）中的應(yīng)用
在冶金、石化、發(fā)電廠企業(yè)的能源管理系統(tǒng)及信息化建設(shè)過(guò)程中，存在著大量的不同廠家和不同通訊方式的過(guò)程設(shè)備。過(guò)程設(shè)備與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊無(wú)論從數(shù)據(jù)質(zhì)量上還是數(shù)據(jù)的完整性上都存在著很多問(wèn)題。集中表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
● 能源（配電室、變電所）、計(jì)量（水、電、氣等）的數(shù)據(jù)沒(méi)有完整的進(jìn)入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集留有很多空白點(diǎn)；
● 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于物理上比較分散的數(shù)據(jù)源沒(méi)有采集辦法，造成EMS、ERP等管理軟件有些功能靠手工錄入數(shù)據(jù)才能運(yùn)行，影響了軟件性能的發(fā)揮；
● EMS、SIS、ERP建設(shè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集接口兼容性、開(kāi)放性不好，甚至提供的不是標(biāo)準(zhǔn)接口。當(dāng)過(guò)程設(shè)備或管理軟件升級(jí)后，接口程序需要重新開(kāi)發(fā)。
通過(guò)使用pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)的完整采集，并以標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議與ERP、計(jì)量、質(zhì)量檢測(cè)等系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，對(duì)PI、Infoplus、PHD、iHistorian、InSQL等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具有良好的兼容性。一旦出現(xiàn)過(guò)程設(shè)備或管理軟件的升級(jí)，只需要在pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行必要的通道或設(shè)備參數(shù)調(diào)整就可以繼續(xù)正常運(yùn)行，可以很好的規(guī)避過(guò)程設(shè)備與管理軟件接口不一致帶來(lái)的麻煩。
制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）中的應(yīng)用
企業(yè)的制造執(zhí)行系統(tǒng)中，通常會(huì)使用大型的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行海量數(shù)據(jù)管理。在通訊標(biāo)準(zhǔn)上，OPC標(biāo)準(zhǔn)由于其開(kāi)放性和高效性現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域及生產(chǎn)信息管理中。目前大多數(shù)DCS、SCADA對(duì)外都提供了OPC Server，以便為上層MES、生產(chǎn)調(diào)度等管理信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)幾乎所有的MES系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)的采集接口也都提供了OPC Client以便能實(shí)現(xiàn)對(duì)OPC Server數(shù)據(jù)的采集。然而由于眾多的設(shè)備地理分散、通訊協(xié)議不一致，給企業(yè)MES的后續(xù)數(shù)據(jù)接入帶來(lái)了不便。
pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)采集端支持各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備協(xié)議，可以廣泛的采集各種現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。同時(shí)pFieldComm系列工業(yè)通信網(wǎng)關(guān)可以有效的將各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和轉(zhuǎn)換，以OPC協(xié)議方式為MES系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，徹底解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備協(xié)議不一致所帶來(lái)的數(shù)據(jù)無(wú)法接入的問(wèn)題，極大的方便了現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與MES系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。
