目前,大数据已渗透到各行各业,生产服务、工作生活和衣食住行的数字化场景比比皆是。物联网已被广泛应用于智能家居、智能制造、智能医疗、智慧能源、智能物流和智慧农业等领域。
IDEC PLC的经典IOT应用场景
IDEC公司于1989年推出第一款PLC,产品几经更新迭代,目前除了基本的设备控制功能之外,还具有丰富的IOT功能,而且是目前市面上为数不多的支持MQTT的PLC。
MQTT是什么?
MQTT 是用于物联网的标准消息传递协议。它被设计为一种非常轻量级的发布/订阅消息传送,非常适合以较小的代码占用量和网络带宽连接远程设备。如今,MQTT 被广泛应用于汽车、制造业、电信、石油和天然气等行业。
下面向大家介绍一下IDEC公司的IOT经典应用场景:
图 1
图1为采用了IDEC PLC(FC6A PLUS)、触摸屏(HG1G)、RFID阅读器(KW2D)、以太网网关(SX5E)等设备组成的人体测温系统。该系统可迅速发现体温异常的员工,并督促员工佩戴口罩,同时可自动收集并记录数据,大幅削减公司进行员工健康管理的时间,为当下的疫情防控做出贡献。
IDEC PLC物联网系统构成
那么,采用了IDEC PLC的物联网系统具有哪些优势呢?我们先来看看传统的物联网系统构成(图2)。
图 2
IDEC 物联网系统构成如图3所示,FC6A Plus PLC可以通过MQTT功能将数据传到云端,无需Gateway设备,同时也节省了编制Gateway程序的成本和时间。
图 3
市面上诸多设备都支持Modbus、EtherNet等协议,IDEC的FC6A Plus PLC可以利用MQTT功能收集支持这些协议的变频器和电机等的数据,同时也可以收集传感器等的模拟量数据,然后通过MQTT功能直接传给云端,且无需设置Gateway网关。(图4)
图 4
IDEC PLC采用MQTT的优势是什么?
那么在实际的工业场景中,MQTT 协议与 PLC 的结合在数据采集中有哪些优势呢?
精简资源配置,采集更便捷
将 MQTT 客户端集成到 PLC 系统后,传统的自动化工程师通过自己擅长的梯形图、功能块图编程即可实现设备的数据采集和上报,无需采购边缘网关,更不需要关心边缘网关的接线及软件配置工作。
毫秒级时间戳,数据点信息更精确
传统的边缘网关数据采集方式,大部分网关设备通过轮询获取 PLC 数据,采集精度可以达到秒级。基于 MQTT 和 PLC 融合的方式,数据点可以结合精确到 1 毫秒级的时间戳,通过 MQTT 协议实现工业数据的实时上报。
数据点灵活配置,上报格式更统一
传统的边缘网关数据采集方式,网关设备通过现场总线驱动读取 PLC 寄存器数据,需要根据 PLC 点位数据类型配置数据点参数,然后数据以固定的 json 格式上报 MQTT 服务器。MQTT 与 PLC 融合,可支持在 PLC 中灵活配置数据点,并通过 json 格式数据上报,实现 OT 和 IT 领域的数据格式统一化。
海量数据全面感知:传动链部件预测性维护
MQTT 与 PLC 在工业现场的融合,完成了高精度数据的实时采集,在云端结合诸如 EMQ X 这类具备高吞吐、低延时特性的物联网消息中间件,可以进一步实现海量工业数据的实时移动、处理、分析及存储,为工业智能的应用夯实了底层基座。
提高设备利用率:远程设备诊断
由于 PLC 集成了 MQTT,每个 PLC 扫描周期的数据点可以结合时间打包发往 MQTT 消息中间件 EMQ X,通过 EMQ X 内置的规则引擎,将数据存储到时序数据库。结合丰富的可视化工具,可以实现云端的软件示波器功能,帮助工程师远程快速定位现场设备故障,降低设备停机时间,提升设备利用率。
决策优化:电网智能调度
MQTT 与 PLC 在工业现场的融合,无需边缘网关及协议转换,实现了真正的一网到底,在数据中心到工业现场之间,构筑了一条安全、稳定、低时延的通讯链路。在新能源发电领域,MQTT 低时延的通讯链路直达 PLC,可以在发电侧快速响应调度层的电网调频、无功补偿等指令,推进电网的智能化发展。
可以看到,集成了 MQTT 协议的 PLC 将使工业数据采集场景变得更加简单高效。结合服务器端或者云端的高性能 MQTT 消息中间件,工业生产数据更得以轻松上云,使其价值得到充分的发挥。
IDEC的PLC产品也非常适合于食品加工行业:
· 轻松地远程控制和监控
可以通过PC、平板电脑或智能手机进行远程监控和操作。
· 控制模拟量输入
可以收集传感器等的模拟量数据,对食品加工中的温度、水量等参数进行控制。
联系客服