在自動化工廠中，生產線廣泛采用西門子PLC進行設備控制。但傳統(tǒng)的數(shù)據采集方式存在兼容性差、數(shù)據傳輸不穩(wěn)定等問題，導致MES平臺無法實時獲取PLC的關鍵生產數(shù)據，如設備運行狀態(tài)、生產進度、故障報警等，嚴重影響生產管理的效率和準確性。為解決這一難題，物通博聯(lián)提供基于OPCUA數(shù)采網關的解決方案。

方案概述

物通博聯(lián)OPC UA數(shù)采網關兼容ISOTCP、S7、PPI、MPI、MODBUS、OPC UA等協(xié)議，能夠與西門子PLC（S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500等）實現(xiàn)無縫對接，快速、穩(wěn)定地采集PLC中的各類數(shù)據。

同時，該網關具備強大的數(shù)據處理和通信轉發(fā)能力，可將采集到的數(shù)據按照MES平臺的要求進行格式轉換（如OPC轉MQTT），并安全、高效地傳輸至MES平臺（5G/4G/WIFI/以太網），實現(xiàn)生產數(shù)據的實時監(jiān)控與分析。無需對現(xiàn)有PLC系統(tǒng)進行大規(guī)模改造，能有效降低實施成本和時間成本，助力企業(yè)快速實現(xiàn)生產數(shù)據的互聯(lián)互通。

系統(tǒng)架構

整個系統(tǒng)架構主要由現(xiàn)場設備層、網絡傳輸層和平臺應用層組成。

現(xiàn)場設備層包含西門子PLC，負責生產設備的邏輯控制和數(shù)據采集；

網絡傳輸層以物通博聯(lián)OPC UA數(shù)采網關為核心，通過網口或串口與PLC建立連接，采集PLC數(shù)據，并通過4G/5G、有線等網絡方式將數(shù)據傳輸至MES平臺；

平臺應用層即MES平臺，接收并處理網關傳輸?shù)臄?shù)據，實現(xiàn)生產數(shù)據的可視化展示、數(shù)據分析和生產決策支持。在網絡傳輸過程中，網關支持VPN、防火墻等多種安全機制，保障數(shù)據傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。

實現(xiàn)功能

1.多協(xié)議兼容與數(shù)據采集

網關支持多品牌PLC常用的多種通信協(xié)議，如西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、臺達、匯川、倍福、基恩士、和利時、松下、永宏、AB等，可快速適配不同型號的PLC，實現(xiàn)設備運行參數(shù)、生產工藝數(shù)據、報警信息等數(shù)據的全面采集。

2.數(shù)據處理與格式轉換

網關具備強大的數(shù)據處理能力，可對采集到的數(shù)據進行濾波、計算、聚合等邊緣計算操作，去除冗余數(shù)據，提高數(shù)據質量。同時，根據MES平臺的數(shù)據接口規(guī)范，將數(shù)據轉換為符合要求的格式，如JSON、HTTP等，實現(xiàn)數(shù)據的標準化傳輸，降低MES平臺的數(shù)據處理難度。

3.實時數(shù)據傳輸與監(jiān)控

通過穩(wěn)定的網絡連接，網關將處理后的數(shù)據實時傳輸至MES平臺。企業(yè)管理人員和操作人員可在MES平臺上實時查看設備運行狀態(tài)、生產進度等關鍵數(shù)據，及時發(fā)現(xiàn)生產過程中的異常情況。同時，網關支持數(shù)據斷點續(xù)傳功能，在網絡故障恢復后自動補傳未成功傳輸?shù)臄?shù)據，確保數(shù)據的連續(xù)性。

4.遠程管理與維護

網關支持遠程配置、診斷和升級功能。技術人員可通過網絡遠程對網關進行參數(shù)設置、故障排查和軟件升級，無需親臨現(xiàn)場，大大提高了設備維護的效率，降低了維護成本。同時，網關的運行狀態(tài)和日志信息也可實時上傳至管理平臺，方便管理人員及時掌握網關的運行情況。

審核編輯 黃宇