无人驾驶物流风口已起:亚马逊、京东、苏宁抢滩,数十亿美元进场

无人驾驶物流风口已起:亚马逊、京东、苏宁抢滩,数十亿美元进场,第1张

文| AI 财经 社 饶翔宇

编辑| 张硕

进入2019年,多家自动驾驶初创公司先后宣布获得融资。值得注意的是,致力于物流行业自动驾驶技术的企业正在获得资本越来越多的认可。

2019年3月1日,专注于无人驾驶货运的飞步 科技 获得来自青松基金、和玉资本的数千万美元 Pre-A 轮投资。

2月13日,专注于研发无人驾驶卡车的创业公司图森未来宣布完成新浪资本领投的9500万美元D轮融资,此轮融资后图森未来的估值超过10亿美元。

2月12日,硅谷自动驾驶公司Nuro宣布完成来自软银愿景基金的 94 亿美元融资。Nuro的首款产品主要用于本地货物配送的自动驾驶服务。

2月8日,自动驾驶初创公司Aurora宣布获得来自亚马逊、红杉资本和壳牌投资部门的超过53亿美元投资。亚马逊的入局被视为Aurora接下来将在自动驾驶物流方面进行发力。

刚刚过去的2018年,多家物流行业的无人驾驶创业公司也在融资方面取得新进展。比如2018年4月,普洛斯和物联网 科技 公司G7、蔚来资本出资组建了无人驾驶新技术公司嬴彻 科技 ,同年10月,为物流行业提供解决方案的G7完成32亿美元融资;2018年11月15日,智加 科技 宣布完成A+轮融资,随后与一汽解放、满帮集团联合宣布,将用3-5年让无人重卡进入干线物流。

如此高密度、高额度的资金进场,正预示着经过了此前乘用车自动驾驶创业公司的融资热后,无人驾驶的风正在物流领域吹起。事实上,相比于乘用车的落地场景,物流行业全封闭或半封闭的行车环境、两点间程式化的用车需求显然更有利于无人驾驶技术的落地。

不过,技术落地是一方面,技术商业化则是另一方面,底层计算平台的成熟度、车规级激光雷达的成本、特定场景算法都将成为后者能否实现的关键。从目前来看, 无人驾驶的落地与商业化就像是一场马拉松,物流领域的玩家已经跑在了相对靠前的位置。

无人驾驶的风向变化

2016年底至2017年初,一批包括禾多 科技 、驭势 科技 、文远知行、Roadstarai、Momenta等在内,专注于乘用车领域的无人驾驶创业公司相继成立。在一到两年时间内,这些公司都纷纷宣布获得多轮融资,最高单笔融资额更是达到上亿美元。

虽然入场较早、融资频频,但是受制于自动驾驶乘用车的应用场景过于复杂,上述创业公司在系统的稳定性和行车的安全性上,还有很多技术性的问题需要解决,比如激光雷达的成本控制和精准度的提高、底层计算平台的成熟度都远非短时间能够解决的。

除此之外,文远知行和Roadstarai两家公司还相继发生了高管内斗、联合创始人因收受回扣遭“解职”的事件,由此暴露出了技术出身的创始团队在公司管理上能力不足的问题,频繁的人事纠纷也进一步阻碍了上述公司的技术落地和商业化进程。

实现乘用车的自动驾驶还有很长的路,但是在物流行业,自动驾驶已经有了商业化试运营案例。

获得软银94亿美元融资后,Nuro创始人朱家俊称,未来,Nuro还将和多家合作伙伴一起推出无人配送服务,包括餐厅、药房、生鲜超市、服装百货、干洗等。

今年2月,零售巨头亚马逊在一个星期内,拿出超过12亿美元分别投资了无人驾驶创业公司Aurora和电动卡车公司Rivian。不仅如此,亚马逊此前还连续三轮投资了被称为“货运版Uber”的卡车物流平台Convoy。

刚刚获得融资的图森未来也公布了公司在无人驾驶物流卡车研发上的最新进展。据介绍,在美国,图森未来无人驾驶卡车日均完成3-5次货物运输,服务13位终端货主客户。在中国,图森未来在中国北方某港口持续试运营超过300天,并将在上海临港地区开展无人驾驶示范运营。

国内的京东、菜鸟、苏宁等巨头也在不断进场。

比如,2016年京东就成立了专门的“X事业”,专注于“互联网+物流”,希望打造着眼未来的智慧仓储物流系统。目前,京东第四代无人驾驶物流车已经在北京的开放道路上,开启了全场景常态化配送。菜鸟ET物流实验室也在云栖大会现场发布第四代新零售物流无人车。苏宁的“卧龙一号”则是国内首个能与电梯进行信息交互的无人车,可以实现从户外到室内的配送。

“无人驾驶已经不是一个讲demo的时间段了,现在更强调落地。在无人驾驶乘用车落地变得遥遥无期的当下,场景相对简单、市场规模超过万亿的物流行业自然有着更多的机会。”无人驾驶领域的创业者张驰(化名)对AI 财经 社表示,以Nuro为例 ,低速物流车相对更安全,落地也会更快。

根据张驰的说法,物流领域最快落地的应该是低速无人配送车和港口、码头、仓库、矿产等封闭场景的无人驾驶卡车;其次,就是负责干线物流运输的自动驾驶;最后,则是 社会 化道路上行驶、场景最复杂的无人驾驶城配物流车。

“事实上,在全封闭的工厂和仓储园区,已经有了无人驾驶的小规模的商业化应用。”钟鼎资本合伙人汤涛对AI 财经 社表示,此前钟鼎投资过一家专注在场内物流领域做无人叉车和无人牵引车的公司,现在该公司已经开始出货并陆续产生营收了。

汤涛对于物流无人驾驶领域这一波投资浪潮并不意外。在他看来,物流行业目前面临着越来越严重的“用工荒”的问题,越来越多的年轻人不再愿意从事枯燥、繁重的运输工作,所以物流行业对于无人驾驶技术的需求要比乘用车市场来得更加强烈。

此外,今年资本市场整体上开始偏谨慎,大家更喜欢投一些盈利时间表更明确的的公司。在自动驾驶的实现方向上,无人物流车可能会更快商业化——一方面因为技术上更容易实现;另一方面从政策角度上来讲,商用车可能会更快跑出来。

投资未来

2019CES前夕,百度利用旗下的自动驾驶车队,从长沙运送了一个包裹到拉斯维加斯。整个过程中,除了跨洋飞行外,在干线物流、支线物流、终端配送的各个环节均是百度无人驾驶车队在工作。这个全球首次完成的自动驾驶物流闭环,让很多人看到了物流行业技术节点的到来。

“从各种条件来看,距离物流无人车的大规模商业化应用还需要较长的一段时间。”张驰表示,目前整个无人驾驶行业主要的3大环节——底层的计算平台、各个场景的算法以及车规级的激光雷达都还未发展成熟,改装一辆无人车的成本可能超过200万元,成本过于昂贵。受此影响,物流领域无人驾驶技术的爆发还需要继续等待。

事实上,除了无人驾驶整个产业链还尚未成熟,国内外的相关政策法规也还未完全放开。

在美国,针对自动驾驶道路测试的管理规范主要由各州自行立法。截至2017 年底,美国有内华达州、加利福尼亚州、佛罗里达州、密歇根州等共 21 个州通过了地方层面的法案,另有 10 个州发布了行政命令,支持自动驾驶 汽车 道路测试,明确申请测试的资格要求及测试过程中的管理要求。

目前,美国自动驾驶 汽车 发展最具代表性的地区是加州,当地开放的政策使得几乎全球所有的自动驾驶公司都会选择在此进行道路测试。根据加州机动车管理局(DMV)公布的数据显示,截至 2018 年 12 月 7 日,共有62家来自不同领域的企业获准在加州测试自动驾驶 汽车 的许可,其中 Waymo是唯一一家获得无驾驶员在车内的自动驾驶测试资格的企业。

在中国,截至 2018 年 12 月 25 日,北京市、上海市、重庆市、杭州市、江苏省共 15 个省市区公布了地方级的测试管理实施细则,准许企业申请自动驾驶 汽车 道路测试的许可。在牌照发放方面,截至 2018 年 12 月 25 日,国内共有 27 家公司获得了共95 张测试牌照。其中,百度分别从北京、平潭、重庆、长沙、天津五个城市共申请获得了 51 张测试牌照。

同时,国内的无人驾驶路测场景也变得更加多元。

2019年1月21日,公安部交通管理科学研究所宣布建成我国首个专门用于自动驾驶测试的封闭高速公路。该封闭高速公路位于江苏省无锡市通锡高速公路(S19)南通方向,全长41km。1月22日,百度旗下的22辆“阿波罗”自动驾驶数据采集及测设车辆,在山西省五盂高速阳泉段进行了相关测试。

高速公路路测场景的开放,对于做干线物流无人驾驶技术研发的G7、智加 科技 以及图森未来来说,显然是一个有力的政策加持。事实上,在政策逐渐放开的同时,物流无人卡车的场景联动也已开始。

2018年11月8日,智加 科技 宣布与满帮集团达成独家战略合作。据统计,中国干线货车700万辆中有520万辆是满帮会员,中国物流企业150万家中有125万家是满帮会员。满帮庞大的交易数据和交通数据将能很好地加速智加 科技 干线物流的无人驾驶技术落地。

“政策的制定是与技术的成熟度是密切相关的。现在各地政府对无人驾驶都是非常支持的,但是路测到真正的商业化还有一个过程,接下来能拿到商业化牌照的,肯定是技术跑在最前面的。”汤涛表示,政策的管制只是暂时的,未来当物流无人车这个大方向上出现成熟、安全的解决方案后,政策自然就会进一步放开。

按照汤涛的说法,所有入局无人驾驶的投资机构,不管是乘用车还是商用车,都是在投未来。

“其实,短期算账是算不过来的。这个核心逻辑就是你信不信自动驾驶的卡车会在未来的物流行业占到一定比例。这类公司是不会有太多家的,最早开始做的,容易收集到更多的corner case,然后就能把系统修改得更稳定,然后成本也会更低。”汤涛表示,在这种情况下,市场上的头部公司就会把主要的份额都吃掉。

至于怎么去制定估值模型,投资的创业公司怎么去盈利,这就是一个时间表的问题了。

问题一:现在市面上具体有哪些物联网产品?请教一下专业人士 现在物联网产品还是比较多的 ,这几年发展的特别快
像RFID行业比较成熟的产品有:
高频:
近距离读写器 一般指读取距离0-5cm的 像桌面式的YX7036就这样的 支持双协议的
中距离读写器 一般指读取距离5-30cm的 像YX9091T比较适合这样的应用
远距离读写器 一般指读取距离在30-120cm 像YX9291T就这样 天线和标签搭配的好的话可以读得更远
超高频
近距离读写器 一般指读取距离0-50cm的 像桌面式的YXU9806就这样的 中距离读写器 一般指读取距离50-600cm的 像YXU1861-8dbi比较适合这样的应用
远距离读写器 一般指读取距离在600-1200cm 像YXU1861-12dbi就这样 环境和标签搭配的好的话可以读得更远

问题二:现在应用较多的物联网产品都有哪些? 5分 先要了解一下两个概念:物联网和无线城市。 用通俗的话来讲,物联网就是让所有的东西都“连”起来,关键要有三件东西:感应处理终端,传输通道,控制处理平台。这样就可以让本来没有生命的东西能“感应”并“处理”信息,通过传输的网络传送到指定的地方或人那里,反过来还可以进行控制和指挥。无线城市就是通过目前的蜂窝通信网络,辅助以无线热点(WLAN)的覆盖,达到城市中的无缝覆盖,所有终端,包括手机,电脑等无线设备都可以随时随地接入网络。 智慧城市其实基础就是无线城市,只是要在此基础上实现大量的实际应用,好比马路上要有汽车。

以下面上海移动为例,将技术转化成城市中的生活应用的案例来解释会更加清楚地理解这个概念,由于物联网覆盖更多地要依赖无线技术通目前的通信网络,所以移动物联网将会更加符合未来发展方向:

案例一:你想知道孩子在幼儿园里开心吗?打开手机,点击“宝宝在线”,孩子的一颦一笑尽收眼底。“宝宝在线”在松江、闵行地区4所幼儿园试点后,受到家长热烈欢迎,订制这项服务的家庭超过500户,使用率接近100%。

案例二:在普陀的中环百联,借助中国移动上海公司“智能停车”系统,人们将可以用手机查看附近的停车场有无空位,用手机在中环百联的“虚拟商城”里“逛商店、买东西”。

案例三:将感应器与无线网关或无线座机连接,一旦家里发生煤气泄漏等险情,告警指令会第一时间发送到你手机。移动物联网最新应用“宜居通”,大大提高了城市安保的“智能”水平,目前已在普陀、闵行、松江、嘉定等地试点,未来三年计划覆盖全市。包括“宜居通”在内,中国移动上海公司已经拥有50万物联网终端用户。

不用等到2015年,这样的生活场景已经出现在我们的身边,一个个移动互联的信息化触角,正由点连成线,由线连成面,勾勒出一个智慧城市、一个智慧满溢的生活。而在中国移动上海公司看来,这个智慧城市就是以“无所不在”的网络,打造“无所不有”、“无所不能”的智慧生活。

在“十二五”无线城市蓝图里,中国移动上海公司提出,以无线城市助力上海智慧城市建设,围绕强政、兴业、惠民,使“无线城市”成为“政务管理的好帮手”、“推广行业信息化的好平台”、“民生服务的好工具”。

问题三:物联网主要应用领域有哪些 1、工业领域的应用:产品设备管理、能源管理、工业安全生产管理
2、农业领域的应用:温室环境信息的采集和控制、节水灌溉的控制和管理、环境信息和动植物信息的监测
3、智能家居领域的应用:家庭智能化、小区智能化和城市智能化三者之间融成一个真正广义的智能控制网
4、医疗领域的应用:整合的医疗保健平台、电子健康档案系统
5、城市安保领域的应用:实对城市安全的统一监控、统一存储和统一管理
6、环境监测领域的应用:主要是通过实施地表水水质的自动监测,实现水质的实施连续监测和远程监控
7、智能交通领域的应用:公交行业无线视频监控平台、智能公交站台、电子票务、车管专家和公交手机“一卡通”
8、物流领域的应用:供应链网络优化、供应链的可视性
9、智能校园领域的应用:电子钱包、身份识别和银行圈存

问题四:物联网产业是指哪些行业 物联网产业链很长,其体系构架大致矗分为感知层、网络层、应用层三个层面,每个层面又涉及到诸多细分领域。
感知层的功能主要是获取信息,负责采集物理世界中发生的物理事件和数据,实现外部世界信息的感知和识别。包括传统的无线传感器网络、全球定位系统、射频识别、条码识读器等。这一层主要涉及两大类关键技术:传感技术和标识技术。传感器网络的感知主要通过各种类型的传感器对物体的物质属性(如温度、湿度、压力等)、环境状态、行为态势等信息进行大规模、分布式的信息获取与状态识别,它可用于环境监测、远程医疗、智能家居等领域。标识技术通过给每件物体分配一个唯一的识别编码,实现物联网中任何物体的互联。
网络层主要是完成感知信息高可靠性、高安全性的传送和处理。从具体实现的角度,本层由下而上又分为三层:接入网、核心网和业务网。①接入网:主要完威各类设备的网络接入,强调各类接入方式,比如现有蜂窝移动通信网、无线局域/城域网、卫星通信网、各类有线网络等。②核心网:主要是完成信息的远距离传输,目前依靠现有的互联网、电信网或电视网。随着三网融合的推进,核心网将朝全IP网络发展。③业务网:是实现物联网业务能力和运营支撑能力的核心组成部分。
应用层主要是利用经过分析处理的感知数据,将物联网技术与个人、家庭和行业信息化需求相结台,可向用户提供丰富的服务内容,大大提高生产和生活的智能化程度,应用前景十分广阔。其应用可分为监控型(物流监控、污染监控、灾害监控)、查询型(智能检索、远程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路灯控制、远程医疗、绿色农业)、扫描型(手机钱包、ETC)等。

问题五:物联网应用领域有哪些 1、智能家居;智能家居是利用先进的计算机技术,物联网技术,通讯技术,将与家具生活的各种子系统有机的结合起来,通过统筹管理,让家具生活更舒适,方便,有效,与安全。
2、智能交通
3、智能医疗
4、智能电网;智能电网是在传统电网的基础上构建起来的集传感、通信、计算、决策与控制为一体的综合数物复合系统,通过获取电网各层节点资源和设备的运行状态,进行分层次的控制管理和电力调配,实现能量流、信息流和业务流的高度一体化,提高电力系统运行稳定性,以达到最大限度地提高设备效利用率,提高安全可靠性,节能减排,提高用户供电质量,提高可再生能源的利用效率。
5、智能物流
6、智能农业
7、智能电力
8、智能安防
9、智慧城市
10、智能汽车
11、智能建筑
12、智能水务
13、商业智能
14、智能工业
15、平安城市

问题六:目前有哪些生活物联网产品 先要了解一下两个概念:物联网和无线城市。 用通俗的话来讲,物联网就是让所有的东西都“连”起来,关键要有三件东西:感应处理终端,传输通道,控制处理平台。这样就可以让本来没有生命的东西能“感应”并“处理”信息,通过传输的网络传送到指定的地方或人那里,反过来还可以进行控制和指挥。无线城市就是通过目前的蜂窝通信网络,辅助以无线热点(WLAN)的覆盖,达到城市中的无缝覆盖,所有终端,包括手机,电脑等无线设备都可以随时随地接入网络。 智慧城市其实基础就是无线城市,只是要在此基础上实现大量的实际应用,好比马路上要有汽车。
像什么智能家居,智能物流,智能运输,还有智能管理,智能医疗,等等,都是物联网的应用层面

问题七:物联网应用案例有哪些方面呢 物联网应用案例
用途范围
物联网用途广泛,遍及教育、工程机械监控、建筑行业、环境保护、 工作、公共安全、平安家居、智能消防、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
展望未来,物联网会利用新一代IT技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把传感器、控制器等相关设备嵌入或装备到电网、工程机械、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,拥有覆盖全球的卫星,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到智慧化管理的状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与城市、山川、河流等生存环境的关系。
具体应用案例
下面列举了集中具体的应用案例,以供参考
1. 教育物联网
应用于教育行业的物联网首先要实现的就是,在适用传统教育意义的基础之上,对已经存在的教育网络中进行整合。对教育的具体的设施,包括书籍、实验设备、学校网络、相关人员等全部整合在一起,达到一个统一的、互联的教育网络。
物联网产业需要复合型人才,至少具备四方面的特征,包括掌握跨学科的综合性的知识与技能、掌握物联网相关知识与技术、掌握特定行业领域的专门知识以及具备创新实践能力。目前国内已有30余所大学开设了物联网专业。有超过400所高校建立物联网实验室。
2工程机械物联网
“工程机械物联网”是借助全球定位系统(GPS)、手机通讯网、互联网,实现了工程机械智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,使工程机械、 *** 作手、技术服务工程师、代理店、制造厂之间异地、远程、动态、全天候“物物相连、人人相连、物人相联”。
工程机械物联网目前应用广泛。以NRS物联网智能管理系统平台为例,提升原本工程机械物联网服务由“信息采集服务”向“数据咨询服务转变”。由原来的现场管理升级为远程监控,由传统的制造转变为制造服务,由原来的被动服务提升为主动服务。功能涉及信息管理,行为管理,价值管理三大方面。
信息管理:
区域作业密集度管理
故障预警及远程诊断
车辆运维主动式服务
金融按揭安全
行为管理:
作业人员统计管理
作业工时效率性分析
行为与工效油耗分析
*** 作规范与工效分析
价值管理:
产品全寿命周期成本管理
行为与员工绩效管理
量本利敏感要素判断
多维大数据决策支持

以福田的农机信息管理平台为例,可以对农业所需相关机械车辆进行全球GPS定位、锁车、解锁车、设备工时查询、故障报警等 *** 作,这对促进农业生产,提高工作效率有着至关重要的作用。
3建筑行业物联网应用――塔机监控
塔机智能化的监控管理系统,主要针对检测状态、危险距离预警、故障诊断、信息回传、工程调度等方面工作。例如塔机下面危险区域禁止站人实时提示、与其他高空建筑物距离过近、超出安全距离范围、内部故障预警、诊断、实时显示额定载重量、当前风速、回转角度、当前载重等。
4建筑行业应用――商用混凝土搅拌站
对生产设备的远程诊断和远程维护已经成为当前自动化技术中的一部分。尤其对于那些错误容易诊断和容易排除的情况,派一>>

问题八:物联网是什么东西 童鞋你好!
学校好不好就不太清楚,侧面了解了解,但专业很不错。
物联网是以计算机科学为基础,包括网络、电子、射频、感应、无线、人工智能、条码、云计算、自动化、嵌入式等技术为一体的综合性技术及应用,它要让孤立的物品(冰箱、汽车、设备、家具、货品等等)接入网络世界,让它们之间能相互交流、让我们可以通过软件系统 *** 纵himer、让himer鲜活起耿。
科技创新改变生活,物联网以及延伸的人工智能必将为未来带来自便利的美好生活。
人类总是在追求自便利的美好生活,物联网很有前瞻性。
下一波的IT浪潮就是云计算、物联网、人工智能、生物技术。
好好把握学习这个专业的机会,目前物联网处于发展初期,等你毕业刚好是大展拳脚的好时机!
一一一一
来自:广州溯源―物联网、云计算、人工智能---绿色未来

问题九:物联网有哪些职位 其实跟互联网差不多,也是有产品经理、项目经理、Java开发工程师、运维工程师、Python工程师等

问题十:移动有哪些产品运用了物联网技术的? 移动m2m推出的:爱贝通、关爱通、电梯卫士、车务通、宜居通等都运用了物联网技术的。

广州飞瑞敖的物联网实训室就不错,现在已经成功帮助北邮、合肥工大、燕山大学、南昌工程大学、松田学院等多家高校成功搭建物联网实训室。 广州飞瑞敖还在物联网相关行业有成功的运用案例:如电网、港口超市的仓储物流、无线工业控制等等。你可以在网上查下他们的 物联网实训室方案。

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国际物流系统是由商品的包装、储存、运输、检验、流通加工和其前后的整理、再包装以及国际配送等子系统组成。
1、 运输子系统。
运输的作用是将商品使用价值进行空间移动,物流系统依靠运输作业克服商品生产地和需要地点的空间距离,创造了商品的空间效益。国际货物运输是国际物流系统的核心。
2、 仓储子系统。
商品储存、保管使商品在其流通过程中处于一种或长或短的相对停滞状态,这种停滞是完全必要的。因为,商品流通是一个由分散到集中,再由集中到分散的源源不断的流通过程。国际贸易和跨国经营中的商品从生产厂或供应部门被集中运送到装运港口,有时须临时存放一段时间,再装运出口,是一个集和散的过程。它主要是在各国的保税区和保税仓库进行的。主要涉及各国保税制度和保税仓库建设等方面。 保税制度是对特定的进口货物,在进境后,尚未确定内销或复出的最终去向前,暂缓缴纳进口税,并由海关监管的一种制度。这是各国政府为了促进对外加工贸易和转口贸易而采取的一项关税措施。 保税仓库是经海关批准专门用于存放保税货物的仓库。
3、 商品检验子系统 。
由于国际贸易和跨国经营具有投资大、风险高、周期长等特点,使得商品检验成为国际物流系统中重要的子系统。通过商品检验,确定交货品质、数量和包装条件是否符合合同规定。
4、 商品包装子系统。
杜邦定律(美国杜邦化学公司提出)认为:63%的消费者是根据商品的包装装潢进行购买的,国际市场和消费者是通过商品来认识企业的,而商品的商标和包装就是企业的面孔,它反映了一个国家的综合科技文化水平。
5、 国际物流信息子系统 。
该子系统主要功能是采集、处理和传递国际物流和商流的信息情报。没有功能完善的信息系统,国际贸易和跨国经营将寸步难行。国际物流信息的主要内容包括进出口单证的作业过程、支付方式信息、客户资料信息、市场行情信息和供求信息等。 国际物流信息系统的特点是信息量大,交换频繁;传递量大,时间性强;环节多、点多、线长。所以要建立技术先进的国际物流信息系统。
国际物流系统网络是指由多个收发货的"节点"和它们之间的"连线"所构成的物流抽象网络以及与之相伴随的信息流网络的有机整体。收发货节点是指进、出口国内外的各层仓库,如制造厂仓库、中间商仓库、口岸仓库、国内外中转点仓库以及流通加工配送中心和保税区仓库。国际贸易商品就是通过这些仓库的收入和发出,并在中间存放保管,实现国际物流系统的时间效益,克服生产时间和消费时间上的分离,促进国际贸易系统的顺利运行。 连线是指连接上述国内外众多收发货节点间的运输,如各种海运航线、铁路线、飞机航线以及海、陆、空联合运航线。这些网络连线是库存货物的移动(运输)轨迹的物化形式;每一对节点有许多连线以表示不同的运输路线、不同产品的各种运输服务;各节点表示存货流动暂时停滞,其目的是为了更有效的移动(收或发);信息流动网的连线通常包括国内外的邮件,或某些电子媒介(如电话、电传、电报以及目前的edi电子数据交换等),其信息网络的节点则是各种物流信息汇集及处理之点,如员工处理国际订货单据、编制大量出口单证或准备提单或电脑对最新库存量的记录;物流网与信息网并非独立,它们之间的关系是密切相联的。

NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用

01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产,集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理,构成数字采集系统及控制系统,广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定,同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在产业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前,用于串行通讯的接口标准包括:RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准,广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准,比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型,它属于七层OSI (open system interconnection,开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易,RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器,RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多,整个网络超过100个节点,为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上,而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点,通讯速率选96Kbps,离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层必须提供一定的网络协议,保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正,同时实现数据帧和命令帧的功能。然而,为保证数据传输质量,对每个字节进行校验的同时,应尽量减少特征字和校验字,而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20~30字节,在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议,而且被很多的工控产品生产厂家支持,该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中,因此,本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高,因此采用MODBUS ASCII方式,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性,现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线,分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ;下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图,见图1、图2:

图1:虹润仪表与PLC组网图

图2:虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率(12K 24K 48K 96K 192K)可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式,图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份,( 地址码可在仪表叁数Addr中设定),子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议,采用RTU(十六进制数)传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换,且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配,从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符,消息的开始和结束依靠间隔时间来识别,当间隔时间长于或等于35个字符时,即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错,主站将不会接收到返回桢,这时主站根据超时设定判断是否超时,如超时,作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下:

从站地址:地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址,从站接收消息并作相应处理,但不能回复消息。
功能代码:包含读、写寄存器。
数据:以二进制代码传输。
CRC16:循环冗余校验,校验从从站地址到数据区最后一个字节,计算多项式码为A001(hex)。
(1)、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口,如RS-485,RS-232等。
波 特 率 2400~9600bps(可由设定仪表二级参数自由更改,设定仪表二级参数BT,默认4800)。
(2)、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验

(3)、消息桢格式(读、写功能是从主站角度定义的)
读寄存器桢

读寄存器返回桢

写寄存器桢

写寄存器返回桢

错误返回桢

功能代码表:1

错误代码表:2

3、产品

05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信,实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便, 方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

案例1
2004年,西安外运和其长期合作的客户庆安公司做了一票进口设备运输业务,该贸易合同设备的价格条款是FOB汉堡港。因为长期合作,该运输项目没有签订正式合同,而是一个口头协定,按照以往的 *** 作模式。承运庆安公司的进口设备在海运到达天津港清关完毕后,西安外运委托天津塘沽危险品运输公司车辆拆箱汽车运输回西安,在汽车运输至河南陕西交界处因为下雨路滑,高速行驶的汽车刹车不住侧翻,导致设备损坏,损坏的设备价值230多万元,因为庆安公司对进口设备进行了投保,陕西平安保险公司向庆安公司赔付230多万元。赔付一个月后,平安保险公司把中外运陕西公司告上法庭,要求承运人中外运陕西公司赔付平安保险公司230万元。
第一章 货运事故与索理赔
货运事故的产生 国际贸易下的货物运输、仓储保管、交付货物等工作时间很长、空间跨度大、作业环节多、单证文件繁杂、环境条件多变,所以在整个货物运输保管接受和交付的过程中,经常会出现货物质量上的问题、货物数量上的问题、货方不及时提货的问题、承运人错误交付货物和延迟交付等问题。
货运事故 在运输过程中造成的货物的灭失或损坏,也包括单证差错、延迟交货、海运中的无单放货。
货运事故产生的原因
海运中产生的货运事故 造成货差事故的原因主要是货物标志不清,导致误装、误卸、理货差错、中转处理错误;由于载货船舶的沉没、触礁、火灾、抛货,政府法令禁运和没收、盗窃、海盗行为、船舶被扣留、货物被扣留、战争行为等原因可能造成货物的全部灭失。
空运中产生货运事故 主要原因是交接、机场堆存、装机和卸机过程中,存在工作差错而造成的。
第一章 货运事故与索理赔
3、陆路运输中产生货运事故的主要原因 由于承运人的原因造成货物发生灭失、混票、溢短、包装破损、货物损坏。
4、非货运事故 承运人承运的货物按照货物件数、重量收取和交付的,所以对于包装内是多少不承担责任;对于货物的质量不承担货运责任;
5、其他情况造成的货物损失 在国际货运中由于不可抗力原因造成的货物数量、质量上的损失,承运人可以免于承担赔偿损失的责任;由于货物自身的包装不良不适合长途海运而造成的损坏,承运人免于承担损失赔偿责任。
货运事故的责任划分
承运人的责任期间 货物在承运人监管过程中所发生的货损事故,除由于不可抗力原因和托运人的原因之外,原则上都是承运人来承担责任。承运人的责任期间是指承运人对货物应付责任的期间。
承运人运输货物的责任 主要指运输工具、保管货物、合理速遣、延迟交付等。
第一章 货运事故与索理赔
承运人运输货物的责任 货物运输合同中一方对违反合同造成的另一方损失应进行赔偿。承运人违反合同时,货方遭受的损失有两种可能,第一是实际损失即货物的灭失或损坏,另一种是经济损失和信誉损失,虽然货物没有灭失或损坏,但是货主应得到的利益没有得到,最典型的是延迟交货,因为晚到达目的地而耽误出售商品的最佳时机。
承运人的免责和责任限制 即使承运人根据合同或法律应当对货损货差负责,但在国际货运的有关公约和各国的法律中,都赋予了承运人的一项特殊权利,即承运人可以将赔偿责任限制在一定数额内。 另外对承运人不能使用责任限制的两种情况,一种是有特别约定如托运人在货物装运时已经申报了货物性质和价值,并办理了相应手续;另一种是承运人丧失了享受赔偿责任限制的权利即承运人的故意和不作为。
托运人的责任 正确提供货运资料,托运人对申报不实所造成的承运人的损失承担赔偿责任;妥善包装货物,货损发生时,原因是承运人照料货物不周还是托运人包装缺陷很难判定,一般由第三方确认再划分责任。
第一章 货运事故与索理赔
货运事故的发现与责任判定 在运输的各个节点交付过程中,第一发现人具有报告的责任,报告给上一环节的 *** 作,并如实记录事故发生的情况以便责任的划分。当不能确定是谁的责任造成的事故或有争议时,可申请第三方检验机构介入判定。
托运人的责任 托运交付之前的货损货差由托运人自行负责;承运人的责任 货物在承运人监管过程中发生的货损货差事故除了不可抗力的原因和托运人的原因外,应由承运人承担责任;第三者的责任,第三方责任人是指港口装卸企业、陆路水路运输企业、第三方船舶、车辆以及仓储等。在运输过程中,虽然有可能是第三方造成的货损货差,但承运人和托运人并不能免于承担责任,货损发生的时间段和在哪一方的有效控制之下是确认货损责任方重要方法。
对于货损货差事故解决方式,首先是托运人和承运人之间的赔偿问题的解决,然后才是承运人和托运人向第三方的追偿问题。
第一章 货运事故与索理赔
索赔 货主对因货运事故造成的损失向承运人等责任人提出赔偿要求的行为称为索赔,承运人处理货主提出赔偿要求的行为称为理赔。
索赔提出的原则 实事求是的原则、有根有据的原则、合情合理的原则、注重实效的原则
索赔必须具备的条件
索赔人具有索赔权 提出货物索赔的人原则是货物所有人,或是提单上载明的收货人或提单持有人。
责任人必须负有实际赔偿责任 收货人作为索赔方提出的索赔应该属于承运人免责条款之外的、或属保险人承保责任内的,或买卖合同规定由卖方承担责任的货损货差
赔偿的金额应该是合理的 应以货损实际程度为基础
在规定的期限内提出索赔即索赔时效。
第一章 货运事故与索理赔
索赔的程序 索赔方发出索赔通知 提交索赔函 进而解决争议,如果无法协商解决争议,进入诉讼或仲裁程序。
发出索赔通知 海运货损发生后应在承运人或其代理人交付货物当时或规定的时间内,向其承运人或代理人提出书面通知,声明保留索赔的权利,否则承运人可以免除责任,我国海商法规定的时间货物交付单次日7天内提出书面通知,集装箱货物交付的次日起15天内提出通知;空运货物出现损坏后应立即提出异议,如果是行李,收到后7日之内提出、货物收到后14天之内。国际铁路运输应在9个月之内向铁路部门提出赔偿请求和诉讼。
提交索赔申请或索赔清单 索赔申请书、索赔函或索赔清单是索赔书面文件。
提起诉讼或仲裁 双方协议解决不成都情况下可采取仲裁、诉讼来解决货损。诉讼的时效期海运为一年,索赔人须在时效期内向有最终管辖权的法院提出诉讼。我国海事仲裁常设机构是中国海事仲裁委员会。
第一章 货运事故与索理赔
索赔权利的保全措施 为了保证索赔得以实现,须通过法律程序采取措施,使得货损当事人对仲裁机构或法院判决的结果执行履行责任,这种措施就称为索赔权利的保全措施。实际 *** 作中,一般是留置承运人的运输工具或承运人提供担保两种方式。
索赔单据 包括货运单证、检验证书、商业票据和原始记录,这些文件可证明货损原因、种类、损失规模及程度、货损责任。
海运索赔单据 提单正本、卸货港的理货单或货物溢短单残损单等卸货单据、重理单、货物残损检验报告、商业发票装箱单、修理费用单、索赔数额的计算依据、权益转让书、索赔函。
空运索赔单据 索赔函、货运单、商业发票箱单合同、货物舱单复印件、货物运输事故签证、商检证、运输事故记录、来往函电。
陆路运输和多式联运可参照海运、空运所需单证的原则。
第二部分 诉讼与仲裁
货运事故发生后争议是在所难免的,先采取双方当事人协商解决的方式,协商解决不了,视情况采取司法诉讼、提交仲裁机构仲裁的方式,也可以通过第三方调解的方式。
诉讼 是解决货运事故纠纷的重要工具之一,是指法院在当事人和全体诉讼参加人的参加下,依法审理和解决纠纷的活动,以及在该活动中产生的各种法律关系的总和。案件的审判权由法院行使,没有法院参加的活动不能称作为诉讼。
诉讼涉及到主要关系方 法院是诉讼中的组织者和指挥者,诉讼当事人是指原被告双方,诉讼参加人主要包括证人、诉讼代理人、鉴定人和翻译人员。
诉讼管辖 指法院之间受理案件的分工和权限,有运输始发地、目的地或被告住所地法院管辖;空运航空器最先落地法院管辖;船舶碰撞的诉讼由碰撞地或最先到达地法院管辖,共同海损诉讼由船舶最先到达地、共同海损理算地或者航程终止地的法院管辖,港口作业诉讼由港口所在地法院管辖。
第二部分 诉讼与仲裁
证据 发生货损事故后受损方及时搜集证据是对索赔有重大影响。
调解 从解决货损索赔的成本以及货主、货代、承运人等相关各方今后继续合作并开展业务来看,调解的成本更低。但当事人如果各执己见互不妥协,那只有依靠法院的裁决。调解达成的协议必须是双方自愿的。
财产保全 法院对于当事人的原因使判决不能执行或者难以执行的案件,根据当事人的申请作出财产保全的裁定。对货主而言,担心胜诉后无法得到赔偿,可以向法院申请保全措施,承运人也可向法院提出申请,以便减少自己的损失。
诉讼的基本程序 起诉与受理 审理前的准备 开庭审理 诉讼中止与终结、判决和裁定。
起诉与受理 起诉即提起诉讼主体即为原告,法院接受原告的起诉并发动民事诉讼程序的行为叫受理;
审理前的准备 在于使当事人作好法庭辩论的充分准备,保证审判的顺利进行。
开庭审理 是指法院在当事人或其他诉讼参与人的参加下,依照法定的程序和形式,在法庭上对案件实体审理的诉讼活动的过程。审理程序有宣布开庭、法庭调查、法庭辩论、合议庭评议、宣告判决。
第二部分 诉讼与仲裁
4、诉讼中止和终结 若出现一方当事人死亡、丧失诉讼行为能力等情况诉讼将中止,若诉讼不可能再次恢复正常的情况,诉讼将终结。
5、判决及裁定 判决是指法院通过法定程序,根据认定的案件事实和适用的法律所作出的解决当事人民事权利义务争议的判定;而裁定是指法院在审理民事案件时,为解决诉讼程序上的问题所做的判定,主要适用于不予受理、财产保全、对管辖权有异议等情况。
仲裁 是解决争议的一种重要形式,是指当事人双方达成协议、自愿将有关争议叫双方所同意的仲裁机构进行裁决,而这个裁决是终局的,对双方都有约束力,双方必须遵照执行。
仲裁的形式 机构仲裁和临时仲裁,国际仲裁和国内仲裁,依法仲裁和友好仲裁。
机构仲裁也叫制度仲裁,是目前国际社会最主要的一种仲裁方式,依赖于一定的常设机构,有其固定的仲裁规则和程序。临时仲裁不依赖于常设机构、由争议双方共同的仲裁员自行组织临时仲裁庭进行的仲裁。
仲裁事项包含的法律关系是否有涉外因素分国际仲裁国内仲裁。涉及港澳台地区的争议,比对涉外纠纷处理,也属于涉外仲裁。
第二部分 诉讼与仲裁
仲裁机构 我国的仲裁机构有中国国际经济贸易仲裁委员会主要针对国际贸易纠纷的,中国海事仲裁委员会是针对海运货运纠纷的,它们都有设有分会。国际上知名的仲裁委员会有国际商会仲裁院、英国伦敦仲裁院、英国美国仲裁协会、瑞典斯德哥尔摩商会仲裁院、瑞士苏黎世商会仲裁院,亚洲有日本国际商事仲裁协会、新加坡国际商事仲裁协会、香港国际仲裁中心等。
仲裁规则 包括仲裁管辖、仲裁组织、仲裁的申请、答辩和反请求程序、仲裁庭的组成、仲裁的审理和裁决程序、仲裁机构等。
仲裁协议 是仲裁的依据,当事人在合同中订立了仲裁条款,没有仲裁协议就不存在有效的仲裁。中国海事仲裁委员会的示范条款:凡因本合同引起的或与本合同有关的任何争议,均应提交中国海事仲裁委员会,按照申请仲裁时该会现行有效的仲裁规则进行仲裁。仲裁裁决是终局的,对双方均有约束力。
第二部分 诉讼与仲裁
仲裁的基本原则 当事人自愿的原则、仲裁独立原则、公平合理原则、一裁终结原则。
仲裁的基本程序 当事人自愿原则 仲裁独立原则 公平合理原则 一裁终局原则。
诉讼和仲裁的比较
管辖权基础不同 诉讼是法定管辖,是国家司法行为;仲裁是民间性,在仲裁协议的基础上进行。
组织机构不同 仲裁一般是民间组织,仲裁员不是国家任命的,而是又仲裁机构列出名单,由双方当事人在仲裁员中指定组成仲裁庭解决争议;仲裁比诉讼具有较大的灵活性。
审判原则不同 诉讼是二审终审,可上诉、申诉,仲裁是一裁终局,当事人不得就同一事实再次申请仲裁,也不能向法院起诉、上诉。
审理方式不同 诉讼以公开为原则,没有特殊情况必须公开审理;仲裁通常不公开审理,以保护当事人的秘密。
第三部分 案例2 *** 作流程错误导致索赔
某物流企业接受货主委托,从事进口报关代理业务,并在报关完毕后按照本单位的 *** 作流程将报关单据交给委托人。后由于该货主没有付清货款给进口代理商,进口代理商以物流企业错误交付单据为由提出索赔。案件的关键问题是,海关报关格式委托书上的委托人是进口代理,被委托人是物流企业。本案中,尽管报关委托人是货主,但是两份委托如何认定各自的权利和义务,目前法律尚缺乏明确的认识。最终法院判定物流企业存在过错,应对进口商承担赔偿责任。总结;本案发生的根源在于物流企业的 *** 作流程本身存在问题,按照该流程,物流企业在报关完毕后应将单据交还给报关委托人,而不能交付给其他委托人。
第三部分 案例3货物交接风险
某空运公司与客户签订货物全程运输协议运输一批白银,从A市到B市委托某航空公司采用航空运输,从B市到香港采用公路运输。空运公司为全程运输承运人,航空公司为区段承运人。航空公司将白银运抵B市后储存到航空公司的监管仓库,空运公司到仓库提货时,业务人员只清点了箱子数量和察看了箱子外包装情况,没有对货物进行称重。货物运到香港后发现短少,经分析货物最有可能是在B市的航空公司的监管仓库内丢失的,但是因为没有称重而没有及时发现问题。
本案中,空运公司在航空公司监管仓库提货的行为,实际上就是该司与实际承运人对货物的交接,由于空运公司没有发现货物短少,所以推定航空公司完成了货物的交付,航空公司不承担任何责任。但是根据海商法第106条规定,货物的灭失和损坏及短少发生的运输区段不能确定的,多式联运经营人应当依照本章规定负担赔偿责任。
第三部分 案例4 *** 作人员违规放货案
2007年6月,某运输公司与进出口公司、贸易中心签订三方协议,运输公司承担500吨木浆在青岛口岸的进口港口清关、代运业务。协议明确约定,货物所有权为进出口公司所有,并规定青岛港的该批货物如有出库,凭进出口公司有关出库单或出库说明方可提货。按照运输公司的 *** 作流程,业务人员应该对货权人出库单或出库说明核实无误后方可放货。但该公司具体经办人在严重违反业务 *** 作流程且没有按照协议约定的情况下,仅凭以往的合作经验,听信并接受了贸易中心出具的保函,办理了货物出库手续
当进出口公司按照协议约定提货时发现运输公司已无货可发,由此产生纠纷。经海事法院审结,判决运输公司全额承担赔偿责任。当运输公司随后通过法律途径追索贸易中心时,贸易中心已经被工商局吊销营业执照,其法定代表人下落不明。此案给运输公司造成经济损失80万元。
第三部分 法律答疑解惑
2009年底,我和几个朋友设立了一家物流公司,在公司经营过程中,我们经常遇到“法人”“法定代表人”“法人代表”等不同称谓,请问,在法律上,三者有何区别?
法人不是法定代表人。法人是指具有民事权利能力和民事行为能力、依法独立享有民事权利和承担民事义务的组织。法人是一种组织而不是自然人。而法定代表人是依照法律规定对外代表法人的自然人。
法定代表人和法人代表是完全不同的法律概念。根据产生的方式不同,法人代表可分为法定代表人和授权代表人两种,法定代表人是法人代表的一种。一个法人在同一时期只能有一个法定代表人。
法定代表人和授权代表人承担的法律责任不同。单位违法的情况下,会受到双重制裁,即除了法人承担单位责任外,法定代表人作为负责人也承担个人法律责任。授权代表人对外从事的活动都要受到法人授权的限制,他只能在法人授权范围内代表法人对外进行活动。

聚羧酸减水剂生产控制系统的工业物联网框架设计与实现

严海蓉1,王子明2
(1北京慧物科联科技有限公司,北京 100124,2北京工业大学,北京 100124)

摘要:工业物联网既提供了在生产过程中获取并控制聚羧酸减水剂生产设备的信息的方式,也提供了基本的网络架构,方便系统集成和扩展。该框架在分析了聚羧酸减水剂生产流程的基础上被划分为设备控制层、通讯层和应用服务层。根据实际应用需求,描述了工业物联网架构可以方便接入设备,贴近工艺完成软件,并让机器具有智能。企业应用案例表明该系统能够有效地实现生产状态跟踪监测和生产设备自动控制的目标,对进一步研究工业物联网技术和解决方案具有一定的参考价值。
关键词:工业物联网;自动化控制系统;聚羧酸减水剂生产设备
中图分类号:TP273 文献标识码:A

Theindustrial IOT design of automatic control system for polycarboxylate superplasticizer
YAN Hairong1, Wang Ziming2
(1.Beijing Sophtek Corp,2 Beijing University of Technology,Beijing 100124,China)

0引言
原来的聚羧酸减水剂生产自动化控制不能充分满足生产工艺要求,存在的主要问题是:
1) 新设备接入非常困难;
2) 同类不同厂家设备不方便更换;
3) 匀速滴加过程中不能达到理想的控制速度,传统PID算法波动较大,常需要人工手动干预;
4) 温度控制需要人工参与控制,无法完成全自动;
电话 扣扣53O934955
工业物联网是工业40的支撑框架。物联网被称为继计算机、互联网之后,世界信息产业的第三次浪潮。它的发展离不开应用,面向工业自动化的工业互联网技术是物联网的关键组成部分[1]。工业物联网通过将具有感知能力的智能终端、无处不在的移动计算模式、泛在的移动网络通信方式应用到工业生产的各个环节,提高制造效率,把握产品质量,降低成本,减少污染,从而将传统工业提升到智能工业的新阶段[2]。
工业物联网框架中,整个系统具有强大的数据服务器,能够进行大数据的计算。在数据量足够的时候能够利用网络智能来帮助企业进行决策、配方优化和自动的设备维护等。
整个控制系统具有分布式智能能力。整个系统中,可以把数据都送到中控部分来完成;也可以将一些需要及时处理的,如温度控制等,直接由现场控制来完成。系统通常分为中央控制单元和分布的现场控制单元,中央控制单元由工业控制计算机充当,现场控制单元则由高可靠、抗干扰的工业级微控制器和与当前控制需求相配套的附加电路模块组成。依托微控制器的实时处理能力可以完成对现场生产进行实时调节控制,并且通过总线实现现场控制单元与中央控制单元进行数据交互,使生产过程表现出整体性、协调性,从而优化生产工艺、提高生成效率。
系统通过总线把各个独立的控制模块组织成在一起。控制模块的独立性,使得系统中各个分布的控制模块检修、升级、数量扩充都很方便,也为在生产规模扩大时控制系统扩充预留了接口。
因此工业物联网框架才能彻底解决传统控制的一些问题,真正贴合聚羧酸减水剂生产工艺。
1 系统概要设计
根据聚羧酸减水剂的生产过程,可以将聚羧酸减水剂自动化控制系统分为设备控制层、通讯层和应用服务层,系统框架如图1所示。
图1 系统框架图
图1中,应用服务层主要实现对生产过程中实时数据和生产状态的跟踪监测和管理,同时提供各种应用UI接口,用户可以通过使用计算机、手机等手持设备登录客户端来访问或获取所需要的数据或信息等,从而实现物联网的厂内处处可访问。一旦将企业网络与公共网络连接,用户登录后就可以实现生产数据随处可访问。
应用服务层中还包括有控制逻辑层,控制逻辑层通过与 *** 作人员进行交互,并且汇集、分析、存储和处理生产过程中的实时数据和生产状态,实现生产过程的逻辑控制。
通讯层主要实现设备控制层、控制逻辑层和应用服务层之间的可靠传输。
设备控制层主要实现原始数据的采集与分析、数据和状态的上传、控制指令的接收等。嵌入式控制器内的智能逻辑将和聚羧酸减水剂生产各工序要求的生产工艺(加料、滴加、温度调节、pH调节)等紧密贴合,并与控制逻辑层相互通讯完成所要求的工艺精密控制。
整个系统采用划分层次的设计思路使得系统具有很好的可移植性,各种传感器可以灵活的接入系统。这样新系统的总体实现或者旧系统的扩展可以采用“搭积木”的方式完成构建。

2 系统详细设计
根据以上设计的系统工业物联网框架和体系结构,本研究将以北京某公司的具体项目为例,详细介绍该系统的设计和应用过程。
21设备接入示例
基于工业物联网架构的设计,可以很容易的接入各种设备。比如如图2所示的聚羧酸减水剂自动化控制系统接入了一个服务器、一个 *** 作员站、若干显示器、2个控制站,若干现场设备和用户手机。
图2基于工业物联网架构的设备接入实例
服务器负责存储生产数据,包括生产 *** 作日志和生产过程数据,便于生成台帐和报表。也可以与各种财务、资产管理软件连接。同时,负责承载起局域网与大网络的连接工作。
*** 作员站上运行的软件,方便 *** 作员在中控室来 *** 作现场各种阀门、电机等开停,从而按照工艺过程完成生产。
控制站自动获得 *** 作员 *** 作命令来控制现场设备,比如阀门等,同时也自动从现场设备获取各种状态,比如称重数据等传给控制室控制机器。
现场设备是包括传感器和各类执行器,比如秤、阀门等自动工作。
图中的手机设备是为了表示出工业物联网框架可以任意接入设备的特性。比如,在该框架下,巡视人员可以通过手机进行接入,完整现场紧急控制一些阀门的开或者是关。经理等就可以通过手机来查看每天生产数据。
同时,对于不同厂家的同类设备,该工业物联网框架也有较好的兼容能力。
22贴合工艺的软件设计
软件包括生产线管理软件和工业现场控制软件。生产线管理软件工作于生产管理计算机,主要实现工艺管理、配方管理;通过网络,根据权限,可调出 *** 作人员的现场 *** 作记录,完成对现场的远程管理。工业现场控制软件工作于车间级服务器中,主要通过与工艺以及现场布置相同的画面显示,使得 *** 作人员便于 *** 作,以实现现场设备仪表信号的采集、处理,配方管理和现场数据实时界面显示和控制等功能。
图3 聚羧酸合成控制生产工艺示意图

根据实际生产过程和自动化控制系统的特点,当前聚羧酸生产过程分大单体预化过程、 A、B料预混过程、A、B料计量罐加料过程、碱计量罐加料过程、A、B料滴加过程、反应釜搅拌控制过程、反应釜温度控制过程,针对不同的过程,分别实现其控制目标,从而达到完整生产过程的控制。
下面以工艺中的A、B料计量罐滴加控制为例来说明软件设计功能。
首先控制系统为用户提供友好的A、B滴加控制对话框,方便用户可视化 *** 作。用户可以选择采用以前输入的备用方案进行控制,也可以选择自己新输入方案进行空控制。总之都能够根据配方在规定的时间内,将指定质量的物料匀速加入到对应的反应釜中。
图4 启动已存备用方案滴加
图5 启动自定义方案采用三阶段定量滴加示例

其次控制系统采用分段式匀速滴加模式(图5),启动滴加时,控制系统计算出三个阶段分别的预期流速。控制系统实时读取当前计量罐的质量,并根据当前时间,计算出实时流速。控制系统根据实时流速和预期流速的差值,控制调节阀的开启度,从而控制滴加速度。
图6 滴加控制效果示意图(多阶段不同流速)

最后,显示出实时滴加工作界面(图6),工作工作误差一般不大于1%。
23机器学习的智能能力
原来控制系统由于没有采用物联网框架,数据存储量不充分,从而无法让机器自主学习。各种设备常常需要人来手工调整,设定最高最低值;控制过程需要人工进行干预,来辅助机器完成自动控制。
而现有的工业物联网架构,拥有了专门的数据服务器,从而可以存储较大量的数据。而对于这些数据进行分析而产生的机器智能不可小觑。
比如,以前温度控制时,只能根据人工经验设定一个固定的值。反应釜的材质、容量、夹套、搅拌电机、搅拌桨叶等设备本身因素会影响调温结果。
而往往由于冬夏的自来水、室内温度、物料温度、反应剧烈程度等也会影响调温结果。因此在控制系统安装后要进行长时间的人工参与测试来努力找到一个合适的最大最小值。而测试时间毕竟短,这个值一旦这个值固定后,后续生产时就无法轻易改变,为此生产 *** 作员常需要来观测这个温度控制过程并且来参与控制,否则很难达到理想的控制效果。
再比如对于滴加控制的PID算法,往往由设计者人为给定一个PID参数,也无法完全适应实际设备磨损等情况。
而基于工业物联网架构的控制时,可以在服务器端运行一个智能控件,由它来自动学习历史调温或者滴加流速的变化情况,不断训练软件,让软件重新找到合适的上下调节阈值,这样才可以真正达到完全自动化。整个系统拥有了自己不断学习的机器智能。

3 系统测试结果
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统在设计和开发完成后,在北京某工厂的实际生产线上投入使用。目前,该系统运行安全、稳定,大部分功能已经实现,达到了预期的效果。
在系统正式投入使用后,对系统的工业现场控制软件、生产线管理软件和嵌入式控制器进行了长时间的测试。针对实现过程中遇到的问题做了大量的调试工作。下面以实现滴加A料为例对系统的测试进行描述。
*** 作人员在控制室通过点击用户 *** 作界面的A料滴加阀门按钮进行滴加参数的配置,如图7所示。 *** 作人员需要输入的参数为滴加质量和滴加时间,同时系统也支持分阶段滴加。在点击开始滴加按钮后,服务器会向嵌入式控制器发送滴加A料指令。
图7 滴加A料配置界面
嵌入式控制器在接收到服务器下发的滴加A料指令后,会进行自动化控制,实现A料的滴加 *** 作,具体效果如图8所示。
图8 5个反应釜同时进行A料滴加曲线示意图
图8中5条不同颜色的线分别表示5个不同计量罐的A料滴加曲线,系统支持多个计量罐同时进行滴加 *** 作。左侧上升的直线表示向计量罐加入A料的过程,系统支持多个计量罐同时加料,质量控制精确,定量加料的误差在01%以内。右侧下降的曲线表示滴加A料过程,曲线的斜率即为速度。由图可知,系统基本上能够实现匀速滴加A料过程,同时,系统也支持连续4小时的滴加 *** 作,时间误差在1分钟左右。
基于工业物联网的聚羧酸减水剂自动化控制系统投入运行后,提高了聚羧酸减水剂的产品质量,提高了工艺生产的自动化程度,大大减轻了 *** 作人员的劳动强度,提高了企业的竞争力。
4 结束语
本研究基于工业物联网架构设计的聚羧酸减水剂自动化控制系统对聚羧酸减水剂生产过程可以进行高效的跟踪管理,在实际应用中具有重要作用。它使聚羧酸减水剂生产设备具备了一定的数据感知、处理和通信能力,从而为企业制定更好的工艺流程提空帮助。同时,它也促使聚羧酸减水剂生产管理过程更加科学和精细化。该系统的成功开发设计为工业物联网在化工行业的推广打下了基础,做出了积极地探索。

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