一般来说,目前大多数工厂都已经实现了自动化能力,设备通过PLC、CNC等仪表仪器进行数据展示获取,因此对于这部分设备来说,想要实现联网,可以用工业网关进行接入。
以Ruff物联网智能网关为例,Ruff网关与车间设备PLC连接,并将数据进行协议转化和处理后发送到云端,其中涉及到的主要连接协议包括Modbus-RTU等传输协议,而自动化数据采集方式则包括通讯串口、以太网、RS-485等。
当网关进行顺利的连接之后,网关的一端进行设备PLC数据的采集,采集到本地之后,网关会进行初步的数据筛选和处理,将由价值的数据再从另一端口上传到云端或者客户指定的服务器上,从而实现设备数据的采集和传输。
同时,也会遇到另外一种情况,就是工厂的设备完全没有自动化的能力,纯粹属于一台物理机器,如果想要实现联网,则需要借助传感器来实现,用传感器来采集设备的各维度数据,再通过网关进行采集和传输。
二、设备数据联网,实现生产过程实时监控
当设备数据通过工业网关采集上传到云端或者服务器之后,下一步骤就是针对这批设备数据进行分析处理。
以设备宝为例,采集上来的数据可以立马获取工厂生产监控情况及设备异常告警信息,包括实时查看生产线的运行状况及产量信息,实现对工厂生产状况的实时监控。此外,工厂管理者也可以通过手机端远程查看生产状况,保证工厂的实时运行情况都被监控和管理。
除了生产信息获取,设备的异常监控也可以通过设备联网实现。联网之后,通过物联网技术手段,可以将设备的各项标准参数数据进行监控,超过标准范围的异常数据将被预警,管理者通过手机端获取异常预警通知,从而避免意外故障带来的生产损失。
目前,大多数工厂都选了IoT云平台来存储及处理设备数据,例如百度云针对物联网领域推出的天工物联网平台,就是一站式全托管的物联网云平台,实现设备数据的处理计算、存储以及可视化的展示与分析等。
而如果客户针对设备数据具有高度安全性保密性要求,也可以采取私有化部署的方式,进行数据的存储与管理。
三、终端化设备数据展示,实现工厂管理数字化
设备数据从PLC到网关,再从网关到云端,最后云端经过处理分析之后,再把数据展示到终端设备上,比如手机端、PC端、LED大屏等等。
当数据通过云平台的分析处理之后,我们通常可以获取工厂生产统计信息、生产效率信息以及工段或车间数据对比等工厂生产信息。
以生产统计为例,工厂管理者可以通过手机端的APP获取到生产效率统计信息,包括设备生产线的开机率、停机时长、停机次数等实时统计,从而判断工厂生产效率水平及影响生产效率的原因。
其次可以获取工厂产量统计信息,包括生产产量、良品率以及各个班组、产品规格等实时精确统计,保证生产计划的实时交付及工人考核的精确性。
目前,终端数据展示主要以手机端和PC端两种形式为主,在一些工厂的车间及生产线上,也会有生产看板大屏,工厂管理者既可以通过手机端进行实时查看工厂各项数据,也可以通过现场生产看板进行当前生产数据查看。这种案例其实挺多的。25000平方米的钢架温室大棚,每年培育20多个蔬菜品种优质种苗达亿株,可供3万多亩商品蔬菜种植;1000万棒香菇、木耳、平菇、银耳、灵芝、秀珍菇等菌种,年产量达400多吨。这是广西桂北山区最大的蔬菜(食用菌)集约化育苗基地——省级农业产业化重点龙头企业,广西禾美生态农业股份有限公司位于融水的智慧农业种植基地。
作为省级农业示范区,禾美生态多年来已实现集约化生产,无疑具备良好的智慧农业带头示范意义。但禾美生态也和我国大多数农业企业一样,长期以来缺乏对农业生产数据的积累与利用,缺少农业物联网的基础设施搭建,以及智能化的种植管理,虽然拥有先进的温室大棚,却仍旧沿用传统的人工监测控制的模式。
譬如在食用菌温室大棚,CO2浓度、空气温湿度严重影响着作物的健康生长,禾美生态一直沿用老的工作方法,依靠工作人员逐一到温室大棚中利用检测仪进行测量,一旦浓度超标,或是温度过高,工作人员便手动开关大棚的风机、侧窗、天窗等。这种方式不仅耗费大量的人力成本,最为关键的是效率低下,生产风险高,一旦不能及时发现异常情况,往往会造成重大的损失。
这种高度依赖人的传统管理方式,一直制约着禾美生态温室大棚的转型发展。为了加强温室种植的智能化、标准化,禾美生态引入慧云信息的智慧农业监控系统,打造智能大棚。
智能大棚为温室种植节本增效,促进农业转型
蔬菜育苗与食用菌的培育需要非常精细化的管理,需要精准监测温室大棚的气候环境、土壤环境、作物长势、病虫害情况等。慧云信息通过在大棚中搭建“农业物联网”监控网络,对禾美生态25000平方米的温室大棚进行智能监控,实时监测土壤湿度、土壤PH值、空气温湿度和气压、光照强度、CO2浓度等
同时实现对大棚的各种设施设备进行远程自动化控制,当温室内环境失调时,系统能够马上启动预警装置,通知管理人员,及时采取补救措施,这样大大杜绝了以往环境失调而管理人员发现不及时导致损失的现象。比如当温室内的CO2浓度超过适宜值,系统就会自动预警提醒管理者,并自动打开通风装置,保证温室内作物始终保持在最佳生长状态。
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