以(yǐ)下文章來源於:施家邦 工(gōng)控邦(bāng)
當前,智能製造在食品飲料行業是非(fēi)常火熱的話題,許多企業致力於在智能製造的轉型道(dào)路(lù)上取得領先地位,通過建設數字化工廠以最終實現降本增效。構(gòu)建以CPS為核心的智能製造不僅要實現各個(gè)係統間聯網數據的交換,還需要智能體係進行分(fèn)析、決策(cè)、指令執行。互聯互(hù)通(tōng)作為智能(néng)製造中的先決條件,對於信息采集(jí)與集中(zhōng)管理有著決定性(xìng)的(de)作用,是OT與IT匯聚與融合,實現實時(shí)化、可視化、智能化的基礎。
施耐德電(diàn)氣食品(pǐn)飲料行業EcoStruxure IoT平台提供完善、靈(líng)活的設備接入、數據采集及強大的數據處理能力,提供從邊緣(yuán)采(cǎi)集、邊緣計算、數據處理到(dào)智能(néng)應用開發的端到端平台支撐,通過強集成性和高可擴展性,有(yǒu)力支撐企業數據中台建設,為企業實現智能化提(tí)供必(bì)要條件(jiàn)。
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施耐德(dé)電氣EcoStruxure物聯網(wǎng)平台
——食(shí)品飲料行(háng)業的(de)專(zhuān)業物聯網平台
擁有即插即用開放架構的食品飲料行業EcoStruxure IoT,清晰地界定了IoT平台的三層架構,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(xǐ)、數據存儲、應用集成和運營管理(lǐ)應用,架構的合(hé)理性確保(bǎo)各係統邊界清晰可(kě)落地,降低實施的複雜度和難度。
施耐德電氣EcoStruxure IoT物聯網平台,具有以下特點:
●高可用性:EcoStruxure IoT平台提供多種(zhǒng)高可用性機製,其中(zhōng)包括:ioseserver冗餘,實(shí)時數據庫服務器分布式體(tǐ)係架構,實時數據庫服務器冗餘,曆史數據存儲轉發,曆(lì)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(de)工程重用來設計工程開發方式的,采用了(le)真正麵向對象的設計模式。任何應用功能組件都被設計為對(duì)象模板,並可生成多個的應用功能對象實例部署在不同工作節點。可以極大的提高工程效率,並減少工程開(kāi)發和調試的時間。
● 易於維護性(xìng):利用(yòng)EcoStruxure IoT平台(tái),監控係統是一個維護性很好的係統。EcoStruxure IoT所提供的係統開發平台,為係統集成商和業主提供功能強大的配置、開發、維護平台,係統在線運行時(shí)進行局部的修改而不影響係統的整體運行。
● 開放性:EcoStruxure IoT平台軟件具備開放的架構,允許用戶在(zài)係統平(píng)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的擴(kuò)展(zhǎn)提供(gòng)堅實的(de)基礎。
● 完善的安全機製:EcoStruxure IoT平(píng)台軟件本身內建完善(shàn)的安全機製,允(yǔn)許用戶定義用(yòng)戶(hù)與其控製的設備之間的關係,允許定義(yì)用戶角色,賦予這些角色針對不同設備安全組的權限,這些權限非常的全(quán)麵(miàn)和細致(zhì),包括:是否可以確認報警;是否可以操作;是否可以在(zài)配(pèi)置環境下操作等。
● 高性能的運行時:在EcoStruxure IoT平台提供(gòng)的分布式架構下,能夠實現應用的高性能。包括(kuò):數據采集,數據運算,數據(jù)存儲(chǔ),以及監控界麵的高效刷新。Wonderware 係統平台(tái)最大可支持單係統400個節點,100W點的IO控製,以(yǐ)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接口,作為數據客戶(hù)端和設備之間的中間模塊。提(tí)供以不同類(lèi)型通訊方式(以太網、串口(kǒu)等)、通訊協(xié)議(yì)(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(kù)軟件、第三方數據客戶端等等(děng)提供實時數據的訪(fǎng)問服(fú)務。數據訪問服務(wù)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(shù)應用,支(zhī)持多種通訊協議,具有對接其(qí)他係統(tǒng)的開放性
● 數據采集平台具有(yǒu)數據采集接口配置文件功能,可通過遠程登錄服務器方式(shì)或者遠程桌麵的方式進行遠程部署,可導出或導入配(pèi)置文(wén)件,方便項目的調試和維護
● 提供在線監視(shì)功能,對采集接口(kǒu)性(xìng)能、網路傳輸(shū)性能進行監(jiān)測,對於需要緩存的關鍵數據如果出現采(cǎi)集中斷,可在邊緣層進(jìn)行數據緩存,同時進行報警及報警信息的記錄,采集恢複後自動上傳緩存(cún)數據。
● EcoStruxure平台(tái)連(lián)接管理,管理所有連接至平台的邊緣服務器或(huò)通過認證的智能設備,連接服務以(yǐ)MQTT消息服務的形(xíng)式,提供連(lián)接、認證、點位數據傳輸(shū)等規範。
● 支持海量消息高吞(tūn)吐、高並(bìng)發的上下行消息處理,實現邊(biān)緣(yuán)端服務或廣域智能(néng)設備的數據遠(yuǎn)程接入(rù)及指令下發;
● 支(zhī)持MQTT協議的接入,提供SDK及終端發現及校驗(yàn)機製,保障信息服務的安全可靠(kào)。
● 以(yǐ)流(liú)計算為核(hé)心,實現對接入數(shù)據的實時處理、計(jì)算、分析的計算平台,提(tí)供在(zài)線設計、調(diào)試、運行監控的開發與運維管(guǎn)理能力, 實現從接入、計算到存儲的端到端的處理,可根據實際需要基於SDK擴展開發功(gōng)能組件(jiàn)。
● 通過組織(體現為(wéi)分組)-設備(bèi)-點位(體現為屬性/事(shì)件/方法)構成了平台的物聯數據結構。組織承載事(shì)業部(bù)-工廠-車間的層級結構,可(kě)以根(gēn)據現(xiàn)場的情況快速的擴展(zhǎn)。
● 對於係統的關鍵操作進行(háng)日(rì)誌集中管理,係統會進行日誌輸出,如用戶權限變更,用戶設備操作記錄等。工業物聯網平(píng)台會對所有係統、子係統的日誌進(jìn)行(háng)聚合並提供日誌平(píng)台進行查詢展示,讓(ràng)係統管理人員技術運維人員,能即時進行(háng)日誌的查詢、統計、下載。
● 平台提供(gòng)對外服務接口,滿足外部係統如MES、QMS、EMS的集成與調用,包括設備信息查詢接口、數據模型查(chá)詢接口、事件信息查詢接口、告警信息查詢接口、設備(bèi)控製接(jiē)口等。
施耐德電(diàn)氣(qì)食品飲料行業EcoStruxure IoT,在邊緣層和(hé)平台層實現數據接口標準(zhǔn)化,完成數據采集、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(guī)範工藝下(xià)發到設(shè)備執行的互聯集成,支持生產執行自動化,推動工廠設備綜合運行效率OEE提升(shēng),工藝質量(liàng)在線(xiàn)監測與優化,實現遠程查看設備的實時運行狀況、訂單執行情況,實現實時監測、可追溯和可視化,對執(zhí)行過程進行統計分析,支(zhī)持決策,從而提升設備綜合運(yùn)行效率,提升精益化(huà)管理(lǐ)水平。
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精準把脈,食品飲料行業團(tuán)隊
助力世界頂(dǐng)級食品飲料(liào)公司成就萬物互聯的智能工廠
在建設數字化(huà)工廠的過程中,食品飲料行業(yè)領先的跨國食(shí)品公司工廠遇到(dào)了一係列(liè)的(de)數字(zì)化難題。現(xiàn)階(jiē)段該工廠的痛點具體(tǐ)包括:
● 該工廠多年來構建了(le)多(duō)個獨立(lì)的業務功能係統,煙囪式架構形成多個信息孤島,信(xìn)息不能共享,業務不能協同;
● 現有產線中控係統與數采平台等各係統平台間相互(hù)獨立,數(shù)據不能(néng)互通,OT與IT之(zhī)間並未實現互聯互通;
● 數據管理標準不統一,與設備(bèi)交互的接口(kǒu)及設備數據采集標準參差不齊,導致設備數據采集、傳輸(shū)、存儲與應用(yòng)困難;
● 生產命令下發與執行仍需要人工在多個係統間(jiān)操作切換,耗(hào)時耗力;
● 各設備相互獨立無法協同(tóng)工作,設備運行狀態、異常報警信息與生產執行情況(kuàng)無法及時上傳到統一的平台進行實時監視與調度協(xié)同;
● 設備與生產數據無法自動實時采集(jí)進而導致設備與產線的生產運行情況無法實(shí)時進行可視化管控(kòng);
● 各個平台和設備的數據無法互聯互通,沒(méi)有統一的數據庫進行數據收集清(qīng)洗(xǐ),從而進行後續的數據分析。
該(gāi)工(gōng)廠希望通過搭建數據完整(zhěng)、準確、及(jí)時和數據共(gòng)享的標準化數據中台,支撐智能一體化應用建設。針對該(gāi)食品飲料工廠的現狀,施耐德電氣食品飲料(liào)行業團隊基(jī)於食品飲(yǐn)料行業的特點,為其定製(zhì)了一套符合食品飲料(liào)行業使用需求的IoT平(píng)台,實(shí)現了以下諸多功能(néng):
● 基於EcoStruxure IoT平台(tái)構建數據中台;
● 實現各種PLC、DCS、傳感器和儀表設備的接(jiē)入以及與多個上位機及SCADA係統的集成;
● 進行數據清洗(xǐ)、數據計算、數據統(tǒng)計和數據(jù)緩存;
● 實現(xiàn)實時計算、數據管理(lǐ)、模型組態和數據存儲;
● 構建應用分析與服務,提供智能應用。
通過部(bù)署食品飲料行業物(wù)聯網平(píng)台(IoT),施耐(nài)德電氣幫助客戶實現了以(yǐ)下收益:
● 實現11條產線(xiàn)所有主機(jī)設備信息的互聯互通;
● 實現200多台儀器儀表信息的收集(jí)與實時統計;
● 實現與各產(chǎn)線2套上位係統的無縫集成;
● 實現原有(yǒu)3套SCADA係統的集成,實現統一采集及監控,通過智能應用實現各工序控(kòng)製的(de)協同;
● 實現了工藝參數和設備參數的實時分析與實時預警;
● 實現與現有ERP、MES、QMS係統的無縫集成,實現了高效生產協同;
● 依托強集成性和高擴展性平台,實現實時統計分析,實現預測性維護和SPC等智能應用,提(tí)升了效率和質量,並(bìng)麵向未來可擴(kuò)展。
施耐德電氣食品飲料行業EcoStruxure IOT解決(jué)方案已經成功為多家頭部企業實(shí)現了工廠設備的互聯互通,助力其實現智能製造的轉型。如(rú)果您也想消除信息孤島,讓全場信(xìn)息流充分打通得到有效利用,實現高效生產協同,那就快快聯係施耐德電氣食品飲料行(háng)業團隊吧!
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楊豔峰
16年製造業數字化信息化經驗。從(cóng)事食品(pǐn)飲料、煙草、石化行業生產運營管理、MES、生(shēng)產管理、質量管理、設備管理、物料管(guǎn)理、SPC、能源(yuán)管理項目的(de)解決方(fāng)案製定、項目的研發實施的管理。
長(zhǎng)期從事智(zhì)能(néng)工廠規劃方案與實施方案(àn)的研究與谘詢。