一、项目需求
1.现场100个modbus TCP 的PLC通过VPN组网,在站点监控中心集中监控,想在监控中心通过网关把数据传到云平台,
2.现场一栋楼100个仪表MBUS接口的设备,通过总线并联,加一个MBUS转modbusRTU转换器与网关连接,传到云平台。
二、解决方案
1.设备远程监控与数据采集的原理
设备远程监控与数据采集系统是边缘计算、网络通信技术和控制技术的结合的一门先进技术。边缘计算:通过解析PLC协议或仪器仪表,采集PLC数据或仪器仪表到网关节点进行数据运算、数据处理,这样能够减少请求响应时间、减少网络带宽同时保证数据的安全性和私密性。信息技术发展使得远程监控技术得以快速发展。远程监控技术是远程监测和远程控制的结合,远程监测是指远程获得被监控资源对象的数据信息,远程控制是指远程发送命令控制现场资源对象的运行状态。一个远程监控系统通常由远程监控端系统、远距离数据传输、现场监控端系统构成,基本结构模型如下图所示。三个子系统分工合作,共同实现对远程资源的监控。
2.整体构架图:
1.现场PLC通过VPN组成一个虚拟局域网,WG585工业智能网关通过虚拟局域网,获取到PLC的IP地址,采集他们的数据,在网关上边缘计算、数据过滤等把数据标准化通过MQTT协议以json串的格式,通过4G全网通/有线的方式上网,上传到云服务中心(可以在云服务器上自建MQTT服务器mosquitto,开源的,服务端支持可PHP,JAVA,Python,C,C#等系统语言来向MQTT发送相关消息。)。通过手机端或电脑端对PLC进行数据监控或控制。
2.现场仪器仪表通过Mbus总线并联,通过modbus转换器的485口与WG581工业智能网关连接,采集他们的数据,在网关上边缘计算、数据过滤等把数据标准化通过MQTT协议以json串的格式,通过4G全网通/有线的方式上网,上传到云服务中心,通过手机端或电脑端对PLC进行数据监控或控制。
三、设备远程监控与数据采集的意义:
随着物联网的快速发展,通过手机微信小程序或PC终端对设备系统的控制单元PLC或仪表的运行进行远程预警监控的技术已经非常成熟。基于手机微信小程序或PC终端的设备远程监控控制系统能给设备的生产厂家和使用方都带来极高的经济利益。设备使用方能随时观察设备的运行状态,及时进行预警,提高了设备运行的可靠性,避免设备故障带来不必要的损失。生产方能也能通过远程实时查看设备的运行状态,来及时排除故障,提高售后维修的时效性 ,提高客户对产品的满意程度,提升产品的品牌。
基于手机微信小程序或PC终端的设备远程监控和数据采集方案的优势和特点:
1. 远程监控系统可以使异地的智力之源得到充分利用。可以使位于异地的专家通过网络获得远程监控数据,进行分析处理,实现远程监控。
2. 远程监控系统可以使异地的物质资源得到充分利用。通过该技术的使用,可以使异地物资资源的共享和远程实验得以实现。
3.管理人员使用远程监控系统,可以不必亲临恶劣的现场环境就可以对现场的工作情况进行监视,完成对参数的设置与调整,修复故障等。
4. 远程监控系统的应用,可以实现现场运行数据的快速集中和实时采集,获得现场的监控数据,提供了远程故障诊断技术物质基础。