食品飲料行（háng）業IoT解決方案

       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。

       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）。

       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）。