前言：
對(duì)于工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其核心精髓一直都是數(shù)據(jù)（date），不過(guò)坐擁大數(shù)據(jù)的企業(yè)不一定懂得如何應(yīng)用，懂得應(yīng)用的業(yè)者恐怕也苦無(wú)數(shù)據(jù)可用，該如何從中尋找藍(lán)海？也許最佳之道正是攜手共創(chuàng)。數(shù)據(jù)的采集，傳輸，分析都將是影響互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的重要因素。發(fā)揮利用數(shù)據(jù)是整個(gè)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的要素！
如同一開(kāi)始就破題的標(biāo)題一般，對(duì)于工業(yè)4.0及物聯(lián)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，其核心精髓一直都是數(shù)據(jù)（data）。許多人以為是很炫的無(wú)人工廠或者看得到一堆機(jī)械手臂飛來(lái)舞去，看似厲害但說(shuō)穿了就只是已進(jìn)行數(shù)十年的的自動(dòng)化控制，若業(yè)者能把這件事情做得很好，那當(dāng)然很優(yōu)秀，也必然是一方之霸，這部分確實(shí)也是諸多工業(yè)計(jì)算機(jī)業(yè)者的擅場(chǎng)。
工業(yè)設(shè)備獲取數(shù)據(jù)其主要的一個(gè)作用無(wú)外乎是實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)作用：
?增加產(chǎn)能
?提升效率
?降低人工介入成本
?降低錯(cuò)誤
近些年在“工業(yè)4.0”，“智能制造”，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的大背景下，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集逐漸成為一個(gè)熱門話題，大家都認(rèn)識(shí)到實(shí)時(shí)獲取設(shè)備層數(shù)據(jù)、消除自動(dòng)化孤島現(xiàn)象是實(shí)現(xiàn)智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。但是，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備種類繁多，各種工業(yè)總線協(xié)議并存，這也就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)采集這項(xiàng)工作是一件非常個(gè)性化的事情，很難總結(jié)出一套放之四海而皆準(zhǔn)的方案來(lái)。在這里結(jié)合我以往的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，為大家梳理一下如何針對(duì)不同的設(shè)備情況制定經(jīng)濟(jì)高效的數(shù)據(jù)采集技術(shù)路線。
數(shù)據(jù)采集的技術(shù)路線
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集是一項(xiàng)非常個(gè)性化的工作，需要從設(shè)備的自身情況著手，因此，先將設(shè)備進(jìn)行分類，如下圖所示，不同的設(shè)備采用不同的技術(shù)手段，當(dāng)然，各種技術(shù)路線的實(shí)現(xiàn)難易程度有很大的差別。下面我們就各種設(shè)備的技術(shù)路線進(jìn)行逐一的闡述。
1. 有上位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備
這里的上位機(jī)系統(tǒng)一般是設(shè)備自帶的監(jiān)控系統(tǒng)，這樣的設(shè)備往往自動(dòng)化程度和信息化程度都比較高。其上位機(jī)系統(tǒng)往往已經(jīng)對(duì)設(shè)備層的數(shù)據(jù)進(jìn)行了采集、存儲(chǔ)，因此，對(duì)于這種有上位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備，我們首選的數(shù)據(jù)采集方案就是直接從上位機(jī)系統(tǒng)中獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)，而不是去和設(shè)備打交道。這樣就能夠把一個(gè)OT的問(wèn)題（設(shè)備層的數(shù)據(jù)采集）轉(zhuǎn)化為IT的問(wèn)題（兩個(gè)信息系統(tǒng)的信息集成）。
2. 基于TCP/IP通訊協(xié)議的設(shè)備
對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中沒(méi)有上位機(jī)系統(tǒng)的眾多設(shè)備，我們就需要從設(shè)備所支持的通訊協(xié)議角度入手，制定數(shù)采方案。
對(duì)于“基于TCP/IP通訊協(xié)議”，比較常用的有OPC Classic、Siemens S7、Modbus-TCP等通用協(xié)議，也有設(shè)備廠商自行定義的私有協(xié)議。這些協(xié)議的特點(diǎn)是都是基于TCP/IP協(xié)議簇，只是應(yīng)用層協(xié)議不同。采用這些協(xié)議的設(shè)備一般都會(huì)有RJ45的接口，也就是以太網(wǎng)口，都可以直接通過(guò)以太網(wǎng)接入到車間網(wǎng)絡(luò)中。對(duì)這些設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，我們需要做的就是對(duì)上述協(xié)議的解析。
3. 基于非TCP/IP通訊協(xié)議的設(shè)備
這一類協(xié)議不屬于TCP/IP協(xié)議簇，往往在硬件接口方面就與以太網(wǎng)不兼容，比如RS-485等。因此，對(duì)于這類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集首先需要增加網(wǎng)關(guān)，將其協(xié)議轉(zhuǎn)換為TCP/IP協(xié)議，才能接入到車間的網(wǎng)絡(luò)中并進(jìn)行協(xié)議解析。否則，在物理層面就無(wú)法實(shí)現(xiàn)互通，就更不要提協(xié)議解析了。這類協(xié)議比較常用的包括Modbus-RTU、DeviceNet等。下圖列舉了應(yīng)用Nport串口服務(wù)器作為網(wǎng)關(guān)將RS-485接口的協(xié)議轉(zhuǎn)換成UDP協(xié)議的過(guò)程。類似的協(xié)議轉(zhuǎn)換板卡有很多，大家可以根據(jù)需要自行選取。
4. 不具備通訊接口的設(shè)備
這類設(shè)備一般為老舊設(shè)備，比如那些不帶數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。遇到這樣的設(shè)備也是一件比較頭疼的事情，我一般會(huì)建議不要做這種設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，如果一定要做，也可以在機(jī)臺(tái)上放置一個(gè)觸摸屏之類的設(shè)備，用人工輔助的方式采集一些生產(chǎn)相關(guān)的信息。之前在三菱電機(jī)的工廠參觀他們的e-factory系統(tǒng)時(shí)，就看到類似的實(shí)現(xiàn)方式，我個(gè)人認(rèn)為，不失為一種經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)潔的方式，畢竟我們不是為了采集數(shù)據(jù)而采集數(shù)據(jù)，而是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)業(yè)務(wù)目標(biāo)。
消除信息孤島，萬(wàn)物互聯(lián)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的終極目標(biāo)，數(shù)據(jù)采集基礎(chǔ)，華辰智通自主研發(fā)
數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)可采集底層PLC等設(shè)備的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，匯入思普云工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。
