CN220342339U - 一种工厂设施数据监测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工厂设施数据监测***，包括PLC控制器，通过串口通讯模块连接无通讯功能的温度传感器、压力传感器和现场设备，并通过接入交换机连接核心交换机；若干对发送机与接收机，所述发送机连接带通讯接口的现场传感器，多台接收机的输出采用集线器转化为一组RS485输出接至分网关；若干个安装在工厂配电室内的电表，多个电表的通过RS485通讯线连接至集线器，转化为一组RS485输出接至分网关；各个分网关通过核心交换机和总网关相连，由总网关上传至云平台进行数据处理。本实用新型能够替换原有的C/S***，解决原有***没有实时远程报警、监控数据覆盖不全等问题，用以实现对工厂设施数据监控的全覆盖。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据监测***，尤其涉及一种工厂设施数据监测***。
背景技术
随着工业技术与通讯技术的不断进步，制造企业对信息化与智能化的要求也越来越高，以智能制造为核心的制造模式正在引发新的革命。智能工厂作为智能制造的重要载体，需要对工厂、车间、产线、设备的各维度数据进行充分的收集、处理、分析与展现。因而，面向智能工厂的需求，研究并开发一种针对工厂设备的数据采集与远程监控技术，对于推动企业智能制造***的建设具有重要意义。
原有C/S***采用iFIX工业自动化监控组态软件，提供实时数据给操作员及软件应用。***能够通过连接I/O设备接口，通过I/O驱动程序与工厂的I/O设备直接通信。***可对所取数据进行处理与使用，包括过程监视、监视控制、报警、报表及数据存档等。但是其***使用成本较高，***所需的硬件与软件价格相对比较昂贵。***需要在上位机安装相应软件才能进行监控，无法远程在线监控和报警，并且数据库处理不够完善。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工厂设施数据监测***，能够替换原有的C/S***，解决原有***没有实时远程报警、监控数据覆盖不全等问题，用以实现对工厂设施数据监控的全覆盖。
本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种工厂设施数据监测***，包括PLC控制器，所述PLC控制器的I/0模块通过串口通讯模块连接无通讯功能的温度传感器、压力传感器和现场设备，所述PLC控制器通过PLC通讯模块和接入交换机相连，所述接入交换机连接核心交换机；若干对发送机与接收机，所述发送机通过RS485通讯线连接带通讯接口的现场传感器，多台接收机的输出采用集线器转化为一组RS485输出接至分网关；若干个安装在工厂的配电室内电表，多个电表的通过RS485通讯线连接至集线器，转化为一组RS485输出接至分网关；各个分网关通过核心交换机和总网关相连，由总网关上传至云平台进行数据处理；同时总网关连接至SQL_Sever远程数据库服务器进行数据存储。
进一步地，所述串口通讯模块直插在PLC控制器的DB9接口上，所述PLC控制器通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
进一步地，所述PLC控制器的一个输出口接入现场触摸屏。
进一步地，所述带通讯接口的现场传感器包括安装在恒温车间的温度传感器，安装在恒温车间的湿度传感器，以及安装在供气管道上的压力传感器。
进一步地，所述发送机与接收机之间采用光纤进行通讯，所述发送机为数据光纤发送端机，所述接收机为数据光纤接收端机。
本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型提供的工厂设施数据监测***，采用云平台为核心构建B/S***，工厂内采集的各种数据汇总到硬件网关上传至云平台。与旧***相比，新***的软硬件价格相对便宜，旧***进行升级成本较低，对数据监控较为便捷。在对***进行组态编程之后，只需在浏览器上登录云平台即可对工厂内各种数据进行实时监控。***还支持数据库进行历史数据存储，支持短信、电话、微信、钉钉、邮件和语音等远程报警方式。
附图说明
图1为本实用新型工厂设施数据监测***架构示意图。
图中：
1、电表2、PLC控制器3、PLC通讯模块4、接入交换机5、分网关6、总网关7、集线器8、云平台9、温度传感器10、湿度传感器11、压力传感器12、数据光纤发送端机13、数据光纤接收端机14、核心交换机15、现场触摸屏16、SQL_Sever数据库服务器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
图1为本实用新型工厂设施数据监测***架构示意图。
请参见图1，本实用新型提供的工厂设施数据监测***，包括电表1、PLC控制器2、PLC通讯模块3、接入交换机4、分网关5、总网关6、集线器7、云平台8、温度传感器9、湿度传感器10、压力传感器11、数据光纤发送端机12、数据光纤接收端机13、核心交换机14、触摸屏15和SQL_Server数据库服务器16。
工厂设施各项数据分两类，一类属于旧***采集数据，通过各类传感器输入传输至PLC控制器2，另外一类属于新***，数据通过通讯模块直接进入物联网分网关。
进一步地，PLC控制器2对数据处理后，将现场数据、故障信息等通过通讯模块发送至物联网分网关5。该模块另一个输出口接入现场触摸屏15，实现本地操作；各个分网关将数据转发至总网关，总网关6根据组态运行结果，通过显示屏画面动态显示当前各项数据，并以不同颜色表示运行状态：绿色表示一切正常，黄色表示预警，红色表示报警。总网关6将数据上传至云平台8，以实时监测各项数据。同时将数据传输至SQL_Server数据库服务器16，数据库对相关数据进行处理，产生历史数据库和报警历史记录，并生成数据报表。
工厂设施需要监控的数据包括厂房温湿度、气体压力、供水状态、设备运行状态、电力参数等。其中部分无通讯功能的温度传感器、压力传感器和设备运行状况信息均通过串口接入PLC控制器2的I/0模块，PLC控制器2将读入的信息存入内存中所对应的映像寄存器。之后依据梯形图程序扫描原则，逐字逐句扫描、执行程序，并将结果写入输出。在程序执行完毕后，将输出映像寄存器中的状态转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
为实现以太网通讯，达到B/S的目的，本实用新型采用将一个串口通讯模块直插在PLC的DB9接口上，通讯模块通过以太网接口将数据传送至核心交换机14，进而被云网关读取并上传至云平台8。
通信模块可采用FINS_UDP/TCP或Modbus TCP协议与组态网关进行通讯链接。FINS协议是由日本OMRON公司开发的一种工业自动化控制网络指令控制***，用于在PLC和计算机之间进行通信的一种网络协议，通过使用FINS指令可以实现在以太网、控制网络的Controller Link和RS232C/485串行通信三种网络之间的无缝通信。欧姆龙的所有PLC都支持FINS/UDP方式传输，这种方式有较快的传输速度。所以本实用新型可采用OMRON_FINS_UDP协议，并且多组通讯模块的数据发送至同一分网关。
厂房温湿度、气体压力、电力参数等有通讯功能的直接接入分网关5，其中温度传感器9、湿度传感器10安装需要恒温的车间，压力传感器11安装在供气管道，数据输出接口均为485MODBUS RTU，数据接至双向数据***的发送机。发送机与接收机之间采用光纤进行通讯，所述发送机为数据光纤发送端机12，所述接收机为数据光纤接收端机13，接收机将数据转换为RS485信号输出，多台接收机的输出可采用集线器7转化为一组RS485输出接至分网关5。
电表1安装在工厂的配电室内，多个电表1的数据通过RS485通讯线连接至集线器7，转化为一组485输出接至分网关5。电表1与分网关5之间的通讯可采用DL/T 645-2007多功能电能表通讯协议。
各个分网关5的数据可采用多种协议转发至总网关6，由总网关6上传至云平台8进行处理。同时总网关6的数据连接至SQL_Sever数据库服务器16进行存储。云平台8可采用讯饶能源管理平台，它用于能源数据管理、分析，可以实现对水、电、气、冷源、热源等数据进行采集计量、计费、保存和归类，并有高峰和低谷用电记录。云平台8可以将网关内的组态信息以web形势发布。可以上传不同项目的组态工程，便于随时监控。云平台8还可查询设备历史报警记录，也可进行报警记录单点和批量删除，方便维护。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (5)
1.一种工厂设施数据监测***，包括：
PLC控制器，所述PLC控制器的I/0模块通过串口通讯模块连接无通讯功能的温度传感器、压力传感器和现场设备，所述PLC控制器通过PLC通讯模块和接入交换机相连，所述接入交换机连接核心交换机；
若干对发送机与接收机，所述发送机通过RS485通讯线连接带通讯接口的现场传感器，多台接收机的输出采用集线器转化为一组RS485输出接至分网关；
若干个安装在工厂的配电室内电表，多个电表的通过RS485通讯线连接至集线器，转化为一组RS485输出接至分网关；
各个分网关通过核心交换机和总网关相连，由总网关上传至云平台进行数据处理；同时总网关连接至SQL_Sever远程数据库服务器进行数据存储。
2.如权利要求1所述的工厂设施数据监测***，其特征在于，所述串口通讯模块直插在PLC控制器的DB9接口上，所述PLC控制器通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
3.如权利要求1所述的工厂设施数据监测***，其特征在于，所述PLC控制器的一个输出口接入现场触摸屏。
4.如权利要求1所述的工厂设施数据监测***，其特征在于，所述带通讯接口的现场传感器包括安装在恒温车间的温度传感器，安装在恒温车间的湿度传感器，以及安装在供气管道上的压力传感器。
5.如权利要求1所述的工厂设施数据监测***，其特征在于，所述发送机与接收机之间采用光纤进行通讯，所述发送机为数据光纤发送端机，所述接收机为数据光纤接收端机。
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