一、項目需求
1.現(xiàn)場100個modbus TCP 的PLC通過VPN組網(wǎng),在站點監(jiān)控中心集中監(jiān)控,想在監(jiān)控中心通過網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)傳到云平臺,
2.現(xiàn)場一棟樓100個儀表MBUS接口的設(shè)備,通過總線并聯(lián),加一個MBUS轉(zhuǎn)modbusRTU轉(zhuǎn)換器與網(wǎng)關(guān)連接,傳到云平臺。
二、解決方案
1.設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的原理
設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和控制技術(shù)的結(jié)合的一門先進(jìn)技術(shù)。邊緣計算:通過解析PLC協(xié)議或儀器儀表,采集PLC數(shù)據(jù)或儀器儀表到網(wǎng)關(guān)節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)處理,這樣能夠減少請求響應(yīng)時間、減少網(wǎng)絡(luò)帶寬同時保證數(shù)據(jù)的安全性和私密性。信息技術(shù)發(fā)展使得遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)得以快速發(fā)展。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是遠(yuǎn)程監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制的結(jié)合,遠(yuǎn)程監(jiān)測是指遠(yuǎn)程獲得被監(jiān)控資源對象的數(shù)據(jù)信息,遠(yuǎn)程控制是指遠(yuǎn)程發(fā)送命令控制現(xiàn)場資源對象的運行狀態(tài)。一個遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通常由遠(yuǎn)程監(jiān)控端系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸、現(xiàn)場監(jiān)控端系統(tǒng)構(gòu)成,基本結(jié)構(gòu)模型如下圖所示。三個子系統(tǒng)分工合作,共同實現(xiàn)對遠(yuǎn)程資源的監(jiān)控。

2.整體構(gòu)架圖:

1.現(xiàn)場PLC通過VPN組成一個虛擬局域網(wǎng),WG585工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)通過虛擬局域網(wǎng),獲取到PLC的IP地址,采集他們的數(shù)據(jù),在網(wǎng)關(guān)上邊緣計算、數(shù)據(jù)過濾等把數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化通過MQTT協(xié)議以json串的格式,通過4G全網(wǎng)通/有線的方式上網(wǎng),上傳到云服務(wù)中心(可以在云服務(wù)器上自建MQTT服務(wù)器mosquitto,開源的,服務(wù)端支持可PHP,JAVA,Python,C,C#等系統(tǒng)語言來向MQTT發(fā)送相關(guān)消息。)。通過手機端或電腦端對PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控或控制。
2.現(xiàn)場儀器儀表通過Mbus總線并聯(lián),通過modbus轉(zhuǎn)換器的485口與WG581工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)連接,采集他們的數(shù)據(jù),在網(wǎng)關(guān)上邊緣計算、數(shù)據(jù)過濾等把數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化通過MQTT協(xié)議以json串的格式,通過4G全網(wǎng)通/有線的方式上網(wǎng),上傳到云服務(wù)中心,通過手機端或電腦端對PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控或控制。
三、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的意義:
隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,通過手機微信小程序或PC終端對設(shè)備系統(tǒng)的控制單元PLC或儀表的運行進(jìn)行遠(yuǎn)程預(yù)警監(jiān)控的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。基于手機微信小程序或PC終端的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控控制系統(tǒng)能給設(shè)備的生產(chǎn)廠家和使用方都帶來極高的經(jīng)濟利益。設(shè)備使用方能隨時觀察設(shè)備的運行狀態(tài),及時進(jìn)行預(yù)警,提高了設(shè)備運行的可靠性,避免設(shè)備故障帶來不必要的損失。生產(chǎn)方能也能通過遠(yuǎn)程實時查看設(shè)備的運行狀態(tài),來及時排除故障,提高售后維修的時效性 ,提高客戶對產(chǎn)品的滿意程度,提升產(chǎn)品的品牌。
基于手機微信小程序或PC終端的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集方案的優(yōu)勢和特點:
1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使異地的智力之源得到充分利用。可以使位于異地的專家通過網(wǎng)絡(luò)獲得遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù),進(jìn)行分析處理,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以使異地的物質(zhì)資源得到充分利用。通過該技術(shù)的使用,可以使異地物資資源的共享和遠(yuǎn)程實驗得以實現(xiàn)。
3.管理人員使用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),可以不必親臨惡劣的現(xiàn)場環(huán)境就可以對現(xiàn)場的工作情況進(jìn)行監(jiān)視,完成對參數(shù)的設(shè)置與調(diào)整,修復(fù)故障等。
4. 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,可以實現(xiàn)現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)的快速集中和實時采集,獲得現(xiàn)場的監(jiān)控數(shù)據(jù),提供了遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)物質(zhì)基礎(chǔ)。