工业互联网数据采集技术 课件 任务2.3 工业数据采集

项目01工业数据采集技术概述项目02工业数据采集与设备安装工业数据采集网络建设项目04项目03工业数据传输与处理项目05工业数据上云项目06工业数据采集综合应用工业数据采集与设备安装02项目工业设备传感器在工业互联网中负责收集数据，将数据通过智能网关上报给智能管理云平台，是工业设备实现智能化的真正基础。它可以监控设备的环境条件，评估生产线，通过收集的数据进行风险评估，发现潜在的安全问题，甚至可以通过与智能网关的结合做到远程操控。任务描述本任务将主要介绍工业数据采集的相关知识，包括工业数据采集系统、工业数据采集流程、工业数据采样频率等。工业数据采集系统1制造执行系统（ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｘｅｃｕｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＭＥＳ）是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，也是常驻工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员、管理人员提供生产过程的全部资源（人、设备、材料、工具和客户要求）的数据和信息，其着重点是将信息技术运用于改善制造过程。知识链接工业数据采集系统1知识链接如图所示为某ＭＥＳ的工业数据采集界面。工业数据采集流程2知识链接工业设备种类繁多，而针对不同类型的工业设备，其数据采集的方式和流程也有所不同。具备网口的工业设备的数据采集流程如图所示。工业数据采集流程2知识链接如果工业设备不具备网口，可以通过升级改造后再对其数据进行采集，流程如图所示。工业数据采集流程2知识链接如果工业设备不具备通信采集功能，可以通过为设备添加Ｉ／Ｏ数据采集模块，实现该设备的数据采集，流程如图所示。

工业ＰＬＣ设备的数据采集流程如图所示工业数据采集频率2知识链接（１）如何确定采样频率通常情况下，服务端需要的采样频率要比原始数据的采样频率低，一般可以采取再采样的方式来处理这种差异。可以根据系统对设备数据需求的重要程度来确定采样频率，对于实时性要求比较高的数据，需要提高采样频率；对于实时性要求不高的数据，可以降低采样频率。工业数据采集频率2知识链接（２）特定场景下的采样周期不同传感器、ＰＬＣ工业采集现场的采样周期见表。这是根据工程师多年工业现场实施经验总结出来的，关于采样周期的设置可以参考此表。不同传感器、PLC工业采集现场的采样周期知识链接名称采样周期振动传感器50ms~500ms/次压力传感器100ms~1s/次电流传感器100ms~500ms/次温湿度（工艺）1s~5s/次温湿度（环境）5min/次PLC300ms~5s/次数控系统1s~5s/次工业温湿度传感器数据采集任务实施【任务目的】掌握工业温湿度传感器数据采集的实现方法。【步骤1】

创建项目在计算机中打开浏览器，在地址栏中输入工业智能管理云平台的访问地址，打开其登录界面，如图所示。输入管理账号和密码，成功登录后进入工业智能管理界面。【步骤1】

创建项目在管理界面左侧列表中选择“项目中心”→“项目管理”项，在展开的右侧窗口中单击“添加节点／项目”按钮，在打开的对话框中输入项目节点名称，并设置“节点类型”为“项目节点”，如图所示。【步骤2】

创建设备模板在平台左侧列表中选择“设备中心”选项组中的“设备模板”项，在展开的右侧窗口中单击“添加模板”按钮，如图所示。【步骤2】

创建设备模板打开“添加模板”对话框，根据设备接入协议创建相应的模板。“模板协议”选择Ｍｏｄｂｕｓ＿ＲＴＵ，输入模板名称，如图所示。【步骤3】

添加数据点传感器接入之前，用户可以从设备厂家获取通信规约，即Ｍｏｄｂｕｓ功能码。完成设备模板的创建之后，返回到“设备模板”界面，单击“添加数据点”按钮，如图所示。【步骤3】

添加数据点打开“新增数据点”对话框，根据Ｍｏｄｂｕｓ各个寄存点配置各个监测点，如图所示。【步骤4】

创建设备选择“设备中心”→“设备管理”项，在其右侧窗口中单击“添加设备”按钮，如图所示。【步骤4】

创建设备打开“新增”对话框，对工业设备的相关参数进行设置，如图所示。【步骤5】

配置从机设备在“设备管理”的设备列表中刚添加的设备选项右侧窗口中单击“从机配置”按钮，如图所示。【步骤5】

配置从机设备打开“从机配置”界面，在“设备端口”选项区中单击“添加端口”按钮，如图所示。打开“添加端口”对话框，如图所示，可以设置从机设备的端口、接入协议、数据采集周期等相关参数。【步骤5】

配置从机设备完成端口设置之后，返回“从机配置”界面，单击“添加从机设备”按钮，如图所示。打开“新增”对话框，如图所示，设置从机设备名称、设备地址和设备模板，从而完成从机设备的添加。【步骤5】

配置从机设备在“从机配置”界面的从机设备列表中可以看到所添加的从机设备，并且可以对从机设备的开关进行设置，如图所示。【步骤6】

远程部署将温湿度传感器通过ＲＳ－４８５接入工业智能网关，给设备通电后，工业智能网关成功连接服务器，接下来需要对其进行远程部署。部署网关将从机配置参数下载到网关中进行配置。部署成功后，智能网关设备会进行重启操作，等待约２０秒之后，网关上的ＲＤＹ信号灯会常亮，代表已经成功连接到服务器，网关设备将自动进行数据采集。【步骤7】

设备数据采集在工业智能云平台选择“在线监测”→“设备监测”项，在其右侧窗口中选择需要监测的设备，就可以看到采集的温湿度传感器的实时数据，如图所示。任务测验选择题

A.工业传感器B.工业网关C.工业互联网D.普通网关

工业设备通常接到（）上，然后再与云平台通信。A.收集—存储—整理B.连接—收集—存储C.收集—清洗—规整D.连接—收集—验证

实际工业生产过程中，可采用（）3步法来提升数据的准确性。

A.3

B.4

C.5D.6根据不同类别工业数据遭篡改、破坏、泄露或非法利用后，可能对工业生产、经济效益等带来的潜在影响，可以将工业数据分为（）个级别。简答题任务测验1.简述对工业数据进行收集时需要注意的问题？2.简述传感器设备在工业互联网中的作用。3.简述从机设备。

项目总结

拓展阅读工业数据采集是实现数字化转型的重要一环，对提高企业竞争力、促进经济发展具有重要意义。自２０１８年以来，“工业互联网”连续６年被写入政府工作报告。从往年的任务部署到２０２３年的成绩总结，工业互联网“推动制造强国、数字中国建设，促进制造业高质量发展”的支撑作用愈发明显。２０１８年，“发展工业互联网平台”首次被写入政府工作报告；２０１９年的政府工作报告中，明确提出“打造工业互联网平台，拓展‘智能＋’，为制造业转型升级赋能”；２０２０年的政府工作报告中提到发展工业互联网，推进智能制造；２０２１年的政府工作报告中提出要发展工业互联网，搭建更多共性技术研发平台，提升中小微企业创新能力和专业化水平；２０２２年的政府工作报告中提出要加快发展工业互联网，培育壮大集成电路、人工智能等数字产业，提升关键软硬件技术创新和供给能力；２０２３年的政府工作报告中则指出支持工业互联网发展，有力促进了制造业数字化智能化。