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5G工业物联网网关方案篇-5G智慧工厂数据采集监测系统

发布时间:2022-11-02浏览:1267

背景

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。是IBM“智慧地球”理念在制造业的实际应用的结果。



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系统功能

实现电子制造业的工业4.0个关键在于构建智慧工厂,需要智能硬件设备、各种数据的采集及感知、配套的应用软件共同实现,其中对设备的状态监控及远程诊断,是无人化工厂的关键。通过设备长期运行的大量数据支持,搭配安全可靠的云端计算能力,最终达到对设备状态的运筹帷幄。主要系统模块如下:


1.智能仓储:自动备料,自动上料;

2.智能车间:自动生产,组装,包装;

3.智能品质管控:自动品质管控;

4.集成其他系统:与ERP,MES系统集成;

5.追溯管理:对材料,生产环节,品质管控等各个环节的追溯。


系统架构图

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系统原理

产线上安装采集各种数据的设备(如电表、PLC、传感器)等等,通过RS485总线连接至爱陆通路由器串口,通过下发modbus命令进行轮询采集生产设备的功耗、电流、电压、压力、生产数量、设备报警信息等数据。

采集到数据后,进行提取转换以MQTT(或TCP)协议JOSN(或透传)格式利用4G/5G无线网络上报至MES平台。MES平台对这些数据进行统计储存及分析,对生产品质、设备维护、环保节能等各方面进行管控。


系统组成描述

AR7088H & 支持5G/4G无线工业路由器

l支持5G-SA/NSA,提供5G/4G全网通高速网络服务

l三网口、双串口、双卡、WIFI、GPS/北斗定位和通信、,巴掌大小导轨安装

l支持标准OPCUA/MQTT、阿里/华为/移动/电信等主流物联网IOT平台

l协议网关、Modbus、西门子PLC系列、地表水、环保212、电力协议等

l支持Ntirp、VRRP、流量统计、黑白名单、数据流过滤、DTU等实用功能

l产品获得中国电科院型式测试认证、中国电科院安全加密认证、中国3C等权威机构认证

l满足5~35VDC宽压,-40~+80ºC抗寒耐高温、防干扰,24小时全天候运行


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传感器:采集各种环境参数,比如温湿度等作业环境,实时进行调整

电表:采集用电情况,如ABC三相的电流、电压、功率监控用电情况

数控系统:采集机床的压力,温度,报警,生产数量,设备状态等各种参数,对生产过程进行监控记录

PLC:采集设备各种生产参数


系统优势

1. 采用标准的MQTT,及兼容各大IOT平台的接入协议、适用性广

2. 对下可支持多种工业协议、支持定制化需求

3. 采用JOSN格式,可自定义南北端数据因子,灵活配合MES系统对数据的要求

4. 使用5G/4G无线高带宽传输,不受布线距离等限制,支持高频大数据上报,满足数据实时性


数据平台

AR7088H根据客户设置的采集频率和上报参数,对下进行采集并上报给MES平台 ,MES实时接收数据进行分析汇总存贮记录。利用大数据对生产各个环节进行管控优化。


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