設備實時狀態監控：如何進行工業生產設備數據采集？

設備實時狀態監控：如何進行工業生產設備數據采集？數據采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析，處理。

工業生產設備數據采集是利用泛在感知技術對各種工業生產設備進行實時高效采集和云端匯聚。通過各類通信手段接入不同設備、系統和產品，采集大范圍、深層次的工業生產設備數據，以及異構數據的協議轉換與邊緣處理，構建工業互聯網平臺的數據基礎。

工業生產設備數據采集的重要性和難點

工業大數據的采集為工業創新以及戰略性發展提供數據基礎，也是打造數字化工廠實現智能制造，邁向工業4.0的必經之路。工業生產設備作為工業生產最為重要的一部分，其各種數據直接關系著產品和工廠管理。

數字化工廠不等于無人工廠，產品配置，制造流程越復雜越多變，越需要人的參與；在數字化工廠當中，工人更多地是處理異常情況，調整設備。但數據采集一直是困擾著所有制造工廠的傳統痛點，自動化設備品牌類型繁多，廠家和數據接口各異，國外廠家本地支持有限，不同采購年代。即便產量停機數據自動采集了，也不等于整個制造過程數據都獲得了，只要還有其他人工參與環節，這些數據就不完整。

工業生產設備數據采集方式

工業生產設備數據采集有三種方式：分別是數據系統直接聯網通信，通過工業網關進行采集和通過遠程IO進行采集。淺談工業生產現場數據采集

1.直接聯網通信

直接聯網是指借助數控系統自身的通信協議、通信網口，不添加任何硬件，直接與車間的局域網進行連接，與數據采集服務器進行通信，服務器上的軟件進行數據的展示、統計、分析，一般可實現對機床開機、關機、運行、暫停、報警狀態的采集，及報警信息的記錄。

高端數控系統都自帶有用于進行數據通信的以太網口，通過不同的數據傳輸協議，即可實現對數控機床運行狀態的實時監測。發那科0i\31i\18i系列的數控系統在操作面板背面都配置有網口，通過發那科的FOCAS協議，就可以進行直接聯網通信;西門子840D系統，PCU50版本以上的也可以通過OPC協議進行設備的直接聯網通信。

2.工業網關采集

對于沒有以太網通信接口，或不支持以太網通信的數控系統，可以借助工業以太網關的方式連接數控機床的PLC控制器，實現對設備數據的采集，實時獲取設備的開機、關機、運行、暫停、報警狀態。

工業通信網關可以在各種網絡協議間做報文轉換，即將車間內各種不同種類的PLC的通信協議轉換成一種標準協議，通過該協議實現數據采集服務器對現場PLC設備信息的實時獲取。

3.遠程IO采集

對于不能直接進行以太網口通信，又沒有PLC控制單元的設備，可以通過部署遠程IO進行設備運行數據的采集，通過遠程IO的方式可以實時采集到設備的開機、關機、運行、報警、暫停狀態。

遠程IO模塊，是工業級遠程采集與控制模塊，可提供了無源節點的開關量輸入采集，通過對設備電氣系統的分析，確定需要的電氣信號，連接入遠程IO模塊，由模塊將電氣系統的開關量、模擬量轉化成網絡數據，通過車間局域網傳送給數據采集服務器。

生產設備數據采集軟件

SCADA系統采用OPC/ModBUS/SECS等工業協議來連接工廠中的各種智能控制設備等。這些智能采集設備與生產過程和事務管理的設備或儀表相結合，時感知設備各種參數的狀態，并將這些狀態信號轉換成數字信號，并通過特定數字通信網絡傳遞到設備PLC中。必要的時候，SCADA系統也可以向設備發送控制信號。 SCADA系統在接受設備的反饋信息后，以適當的形式如聲音、圖形、圖象等方式顯示給用戶，以達到監視的目的，數據經過處理后，告知用戶設備各種參數的狀態（報警、正常或報警恢復），這些處理后的數據可能會甄別之后保存到MES系統的數據庫中，也可以通過網絡系統傳輸到不同的監控平臺上。

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