电子说
一、案例背景
在某现代化制造工厂中,拥有多条先进的生产线,每条生产线都配备了大量的 PLC(可编程逻辑控制器)设备,用于控制和监控生产过程中的各种机械和电气设备。然而,随着生产规模的不断扩大和对生产效率、质量要求的日益提高,工厂面临着一系列数据采集和管理方面的挑战。传统的数据采集方式需要繁琐的点表配置工作,不仅耗时费力,而且容易出现错误和兼容性问题,严重影响了数据采集的准确性和及时性,制约了工厂的进一步发展。
二、深控工业网关的引入与应用
为了解决上述问题,该工厂引入了深控技术研发的 “不需要点表的工业网关”。这款创新型的工业网关在与 PLC 设备进行连接时,无需进行复杂的点表配置,大大简化了安装和调试过程。它能够自动识别 PLC 设备的通信协议和数据格式,并建立稳定可靠的通信连接,实现对 PLC 设备数据的高效采集和传输。
(一)具体应用步骤
设备连接
将工业网关通过以太网或其他合适的通信接口与生产线中的 PLC 设备进行物理连接。连接过程简单便捷,无需对 PLC 设备进行任何硬件改动或复杂的设置。
自动识别与适配
工业网关启动后,会自动扫描并识别连接的 PLC 设备型号和通信协议。凭借其强大的自适应能力,能够快速适配不同厂家、不同型号的 PLC 设备,无需人工干预进行点表配置。
数据采集与传输
一旦完成设备识别和适配,工业网关即可开始实时采集 PLC 设备中的各种数据,包括设备运行状态、生产工艺参数、传感器数据等。采集到的数据经过加密和压缩处理后,通过工厂内部网络安全、快速地传输到上位机数据管理系统或云平台,供后续分析和处理使用。
深控技术——不需要点表的工业网关
三、解决的问题
(一)简化配置流程,提高工作效率
传统的数据采集方式中,点表配置是一项非常繁琐且耗时的工作。技术人员需要详细了解每个 PLC 设备的寄存器地址、数据类型、通信协议等信息,并逐一进行手动配置。这不仅需要耗费大量的时间和精力,而且容易出现配置错误,一旦出现问题,排查和修复也非常困难。而深控的工业网关无需点表配置,极大地简化了这一过程。技术人员只需将网关与 PLC 设备连接并启动,网关就能自动完成设备识别和数据采集配置,大大缩短了设备安装和调试的时间。据统计,采用新的工业网关后,每条生产线的数据采集系统搭建时间缩短了约 [X]%,显著提高了工作效率,使工厂能够更快地投入生产或进行设备升级改造。
(二)解决兼容性问题,实现设备互联互通
在该工厂的生产线上,存在着多种不同品牌和型号的 PLC 设备,它们各自采用不同的通信协议和数据格式。这使得传统的数据采集系统在与这些设备进行集成时面临着严重的兼容性问题,往往需要使用多种不同的转换接口或软件工具来实现数据的采集和传输,不仅增加了系统的复杂性和成本,而且还容易出现数据丢失或传输不稳定的情况。深控工业网关的自适应能力很好地解决了这一问题。它能够自动识别并适配各种常见的 PLC 通信协议,如 Modbus、Profibus、Profinet 等,无论何种品牌和型号的 PLC 设备,都能与之建立稳定可靠的通信连接,实现设备之间的互联互通和数据共享。这为工厂的设备统一管理和数据分析提供了便利,避免了因设备兼容性问题而导致的生产延误或数据孤岛现象。
(三)提高数据采集准确性和及时性
在生产过程中,准确和及时的数据采集对于生产监控、质量控制和决策制定至关重要。然而,传统的数据采集方式由于受到点表配置错误、通信干扰等因素的影响,经常会出现数据采集不准确或延迟的情况。深控工业网关采用了先进的数据采集技术和优化的通信算法,能够确保数据采集的准确性和及时性。它可以实时采集 PLC 设备中的数据,并以毫秒级的速度将数据传输到上位机系统,使管理人员能够实时了解生产线上设备的运行状态和生产情况。通过对采集到的数据进行实时分析和监控,工厂及时发现了一些生产过程中的异常情况,如设备参数波动、工艺偏差等,并及时采取措施进行调整,避免了质量问题的发生,提高了产品的合格率。据统计,应用工业网关后,产品的一次合格率提高了 [X] 个百分点,有效降低了因质量问题导致的返工和报废成本。
(四)降低维护成本和技术门槛
传统的数据采集系统由于其复杂性和对专业技术的依赖,维护成本较高。当出现问题时,需要专业的技术人员花费大量时间进行排查和修复,而且往往需要对整个系统进行全面检查,这不仅影响了生产的正常进行,还增加了维护成本。深控工业网关的 “不需要点表” 特性以及简单易用的设计,大大降低了系统的维护难度和技术门槛。即使是非专业的技术人员,也能快速掌握网关的基本操作和维护方法。在日常维护中,如果需要对某个设备进行更换或调整,只需将新设备连接到网关,网关会自动识别并进行相应的配置,无需重新进行繁琐的点表配置工作。这显著减少了维护工作量和时间成本,提高了系统的可用性和稳定性。同时,由于网关的稳定性和可靠性较高,减少了设备故障的发生频率,进一步降低了维护成本。据估算,采用新的工业网关后,工厂每年在数据采集系统维护方面的成本降低了约 [X]%。
四、产能提升数据体现
(一)生产效率提高
通过实时准确的数据采集和分析,工厂能够及时发现生产过程中的瓶颈环节和潜在问题,并采取针对性的措施进行优化。例如,根据设备运行数据的分析,发现某一生产工序的设备加工速度较慢,影响了整体生产效率。通过对设备参数进行调整和优化,该工序的生产效率提高了 [X]%。同时,由于工业网关实现了设备之间的智能协同和生产调度的优化,减少了生产线上的等待时间和设备空转时间,进一步提高了生产效率。综合来看,整个生产线的生产效率提高了约 [X]%,单位时间内的产量大幅增加。
(二)设备利用率提升
借助工业网关对设备运行状态的实时监控和数据分析,工厂能够更加科学地制定设备维护计划和生产计划,避免了因设备故障或不合理的维护安排而导致的设备停机时间过长。通过及时的设备故障预警和快速维修,设备的平均无故障运行时间(MTBF)增加了 [X] 小时,设备故障率降低了 [X]%。这使得设备的利用率得到显著提升,从原来的 [X]% 提高到了 [X]%,更多的设备能够在生产时间内保持正常运行,为产能的提升提供了有力保障。
(三)订单交付周期缩短
准确的数据采集和高效的生产管理使得工厂能够更加精确地掌握生产进度和产品质量情况,从而合理安排生产计划和资源调配。通过优化生产流程和提高生产效率,产品的生产周期缩短了约 [X] 天。这使得工厂能够更快地响应客户订单,缩短订单交付周期,提高客户满意度。同时,较短的交付周期也为工厂赢得了更多的市场机会和客户订单,进一步促进了产能的释放和企业的发展。
五、总结
通过深控技术研发的 “不需要点表的工业网关” 在该工厂 PLC 设备数据采集中的成功应用,不仅解决了传统数据采集方式中存在的诸多问题,如繁琐的配置流程、兼容性问题、数据准确性和及时性不足以及高维护成本等,还显著提高了工厂的产能和生产效率。在实际应用中,通过提升生产效率、设备利用率以及缩短订单交付周期等方面的数据表现,充分证明了这款工业网关的卓越性能和巨大价值。它为工厂的数字化转型和智能化发展提供了有力支持,帮助企业在激烈的市场竞争中脱颖而出,实现可持续发展。随着工业互联网技术的不断发展和应用,相信深控的这款工业网关将在更多的工业领域发挥重要作用,为推动制造业的高质量发展做出更大贡献。
审核编辑 黄宇
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