本文來源於:施家邦 工控邦
當前,智能製造在食(shí)品(pǐn)飲料行業是非常火熱的話(huà)題,許多企業(yè)致力於(yú)在智能製造的轉型道路上取(qǔ)得領先地位,通(tōng)過建設數字(zì)化工廠以最終實現降本增效。構(gòu)建(jiàn)以CPS為核心的智(zhì)能製造不僅要實現各個係統間聯網數據的交換,還需要智能(néng)體係進行分析、決策、指令執(zhí)行(háng)。互聯互(hù)通作為智(zhì)能製造中的先決條件,對於信息采(cǎi)集與(yǔ)集中管理有著決定性(xìng)的作用,是OT與IT匯聚與融合,實(shí)現實時化、可(kě)視化、智能化的基礎。
1.施耐德電氣EcoStruxure物聯網平台——食品飲(yǐn)料行業的專業物聯網平台
擁有即插即用開放架構的食品飲料(liào)行業EcoStruxure IoT,清晰地界定(dìng)了IoT平台的三層架(jià)構,即邊緣層、平台層和應用層,在每層中靈活配置對應的功能模塊,實現設備互聯、數據采集、數據清洗、數據存(cún)儲(chǔ)、應用集成和運營管理應用,架構的合理性確保各係統邊界(jiè)清晰可落地,降低實施(shī)的複雜度和難度。
施耐德電氣EcoStruxure IoT物(wù)聯網平台(tái),具有以下特點:
●高可用性:EcoStruxure IoT平台提供多種高可用性機製,其中包括:ioseserver冗餘,實時數據庫服務器分布式體係架構,實時數據庫服務(wù)器冗餘,曆史數據存儲轉發,曆史數據庫服務器冗餘等。
●可重用性:EcoStruxure IoT平台是按照最大限度的工程重用來設計(jì)工程(chéng)開發方式的,采用了真正麵向對象的設計模式。任何應用功能組件都被(bèi)設計為對象模板,並可生成多個的應用功(gōng)能(néng)對象實例(lì)部署在不同工作節(jiē)點。可以極大的提高工程效率,並減少(shǎo)工程開(kāi)發和調試的時間。
● 易(yì)於維護性:利用EcoStruxure IoT平台,監控係統是一個維護性很好(hǎo)的係統。EcoStruxure IoT所提供的係統(tǒng)開發平台,為係(xì)統集成商和業主提供功能強大(dà)的(de)配置、開發、維護(hù)平台,係統在線(xiàn)運行時進行局部的(de)修改而不(bú)影(yǐng)響係統的整體運行。
● 開放性:EcoStruxure IoT平台軟件具備開放的架構,允許用戶在(zài)係(xì)統平台上實現二次開發,擁有極強的擴展能力,為項目的應用以及未來係統(tǒng)的擴展提供(gòng)堅實的基礎(chǔ)。
● 完善的安(ān)全機製(zhì):EcoStruxure IoT平台軟件本身內建完善的安(ān)全機製,允許用戶定(dìng)義用戶與其控製的(de)設備之間的關(guān)係,允許定義用戶角色,賦予這些角色針對不同設備(bèi)安(ān)全組的權限,這些權限非常的全麵和細致(zhì),包括(kuò):是否可以確認報警;是(shì)否可以操作;是(shì)否可以在配置環境下操作等。
● 高性能的運行時:在(zài)EcoStruxure IoT平(píng)台提(tí)供的分(fèn)布式架構下,能夠實現應(yīng)用的高性能。包括:數(shù)據采集(jí),數據運算,數據存儲,以及(jí)監控界麵的高效刷新。Wonderware 係(xì)統平台最大可支持單係統400個節點,100W點的IO控(kòng)製(zhì),以及200W點的數據存儲。
● 數據采集:EcoStruxure IoT平台提供豐富的設備集成(chéng)接口(kǒu),作為數據客戶(hù)端(duān)和設備之(zhī)間的中間模(mó)塊。提供以不(bú)同類型通(tōng)訊方式(以太(tài)網、串口等)、通訊協議(Modbus、Profibus、IEC標準等)連接基礎設備(PLC、DCS、OPC Server等)。為監控軟件、數據庫軟件、第(dì)三方數據客戶端(duān)等等提供實時數據的訪問服務。數據訪問服(fú)務器(DA Server)提供DDE、Suitelink、OPC的協議支持。
●支持Web Service、Web API、REST、MQTT、MODBUS、OPC UA技術應用,支持多種通訊協議,具有對接其他係統(tǒng)的開放性
● 數(shù)據采集平台具有數據采集接口配置文件功能(néng),可通(tōng)過遠程(chéng)登錄服(fú)務器方式或著遠程桌麵的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程部署,可導出或導入配置文件,方便項目的調試和維護
● 提供在線監視功能,對采(cǎi)集接口性能(néng)、網路傳輸性能進行監測,對於需要緩存(cún)的關(guān)鍵數據如果出現采集中斷,可在邊緣層進行數(shù)據(jù)緩存,同時(shí)進行報警及報警信息的記錄,采集(jí)恢複後自動上傳緩存數據。
● EcoStruxure平台連接管理,管理所有連接至平台(tái)的邊(biān)緣服務器或通過認(rèn)證的智能設備,連接服務(wù)以MQTT消息服務的形式,提供連接、認(rèn)證、點位數據傳輸等規範。
● 支持海量(liàng)消息(xī)高吞吐、高並發的上下行消息處理,實現邊緣端服務或廣域智能設備的數據遠程(chéng)接入及指令下發;
● 支持MQTT協議的接(jiē)入,提供SDK及終端發(fā)現及校驗機製,保障信息服務(wù)的安全可靠。
● 以流計算為核心,實現對接入數據的實時處理、計算、分析的計算平台,提供在線設計(jì)、調試、運行監控的開發與運維管理能力, 實現從接入、計算到存儲(chǔ)的端到端的處理,可根據實際(jì)需要(yào)基於SDK擴展開發功能組件。
● 通過組織(zhī)(體(tǐ)現(xiàn)為分組)-設備-點位(體現為屬性/事件(jiàn)/方法)構成了平台(tái)的物聯數據(jù)結構。組織承載事業部-工廠-車間的層級結構,可以根據現(xiàn)場的情況快速的擴展。
● 對於係統的關鍵操作進行(háng)日誌集中管理,係統會進行日誌輸(shū)出,如用戶權限變更,用戶設備操(cāo)作記錄等。工業(yè)物聯(lián)網平台會對所有係統、子係統的日誌進行聚合並提供日誌平台進行查詢展示,讓係統(tǒng)管理人員技術運維人員,能即(jí)時進行日誌的查詢、統計、下(xià)載。
● 平台提供對(duì)外服(fú)務接口,滿足(zú)外部(bù)係(xì)統如MES、QMS、EMS的集成與調用,包括設備信息查詢接口、數據模型查詢接口、事件信息查詢接口(kǒu)、告(gào)警信(xìn)息查詢接口、設備控製接口等。
施耐德電氣食品飲料行業EcoStruxure IoT,在邊緣(yuán)層和平台層實現數據接口(kǒu)標準化,完(wán)成數據采集、數據存儲,在應用層深度集成MES、QMS、EMS等係統,實現業務應用標準化定義,實現產線可視化,規範(fàn)工(gōng)藝下(xià)發到設備執行的(de)互聯集成,支持生產執行自(zì)動化,推動工廠設備綜合(hé)運行效率OEE提升,工藝(yì)質量在線監測與優化,實現遠程(chéng)查看設備的(de)實(shí)時運行狀況、訂單執行情況,實現實時監測、可追溯和可視化,對執行過程進行統計分析,支持決策,從而提升(shēng)設備綜合運行效率,提升精益化管理水平(píng)。
2.精準把脈,食品飲料行業團隊助(zhù)力(lì)世界(jiè)頂級食品飲料公司成就萬物(wù)互聯的智能工廠
在建設數(shù)字化工廠的過程中,食品飲料行業領先(xiān)的跨國食品公(gōng)司(sī)工廠遇到了一係列的數字化難題。現階段該工廠的痛點具體(tǐ)包括:
● 該(gāi)工廠(chǎng)多年來構建了多個獨立的業(yè)務功能係統,煙囪式架構形成多個信息孤島,信息不能共享,業務不能協同;
● 現有產線中控係(xì)統與數采(cǎi)平(píng)台等各係統平(píng)台間相互獨立,數據不能互通,OT與IT之間並未實現互聯互通;
● 數據管理標準(zhǔn)不統一,與設備(bèi)交互(hù)的接口及設備數(shù)據采集標(biāo)準參差不齊,導致設備數(shù)據采集、傳輸、存儲與應用困難(nán);
● 生產命令下發(fā)與執行仍需要人工在多(duō)個係統間操作切換,耗時耗力(lì);
● 各設備相互獨立無法協同工作,設備運行狀態(tài)、異常報警信息(xī)與生產(chǎn)執行情況無法及時上傳到統一的平台進行(háng)實時監視與(yǔ)調度協同;
● 設備與生產(chǎn)數據無法自動實時采集進而(ér)導致(zhì)設備與產線(xiàn)的生產運行情(qíng)況無法實時進行可視化管控;
● 各個平台和(hé)設備的數據無法互聯(lián)互通,沒有統一的數據庫進行數據收集清洗,從而進行後續的數據分析。
該工廠希望(wàng)通過搭建數據完整、準確、及時和數據共享的標準化數據中台,支撐智能一體化應用建設。針對該食品飲料(liào)工廠的現狀,施耐德電氣食品飲料行業團隊基於食品飲料行業的特點,為其定製了一套符合食品飲料行業使用需求的IoT平台,實現了以下諸多功能:
● 基於(yú)EcoStruxure IoT平台構建數據中台;
● 實現各種PLC、DCS、傳感器和儀表設備的接入以及與多個上位機及SCADA係(xì)統的集成;
● 進行數據清洗、數據計算、數據統計和(hé)數據緩存;
● 實現實時計算、數據(jù)管理、模型組態和數據存(cún)儲;
● 構建應用分析與(yǔ)服務,提(tí)供智能應用(yòng)。
通過部署食品飲料行業物聯網平台(IoT),施耐德電氣幫助客戶實現了以下收(shōu)益:
● 實現11條產線所有主機設備信息(xī)的互聯互通;
● 實現200多台儀器儀表信息的收集與(yǔ)實時統計;
● 實現與各(gè)產線2套上位係統的無縫集成;
● 實現原(yuán)有(yǒu)3套SCADA係統的集成,實現統一采集及(jí)監控,通過智能應用實現各工序控製的協同;
● 實現了工藝參數和設備參數的實時分析與實時預警;
● 實現與現(xiàn)有ERP、MES、QMS係統的無縫集成(chéng),實現了高效生產(chǎn)協同(tóng);
● 依托強集成性(xìng)和(hé)高擴展性平台,實現實時統計分析,實現(xiàn)預測(cè)性維護和SPC等智能應用,提(tí)升了效率和質量,並麵向(xiàng)未來可擴展。
如果您有任何關(guān)於食品飲料(liào)行業數字化業務的需求或疑問,歡迎您聯係我們。
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