PLC 如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及深控 “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 的優(yōu)勢(shì)

一、PLC 數(shù)據(jù)采集的方式與過程

（一）通過傳感器采集物理信號(hào)

連接各類傳感器

PLC 通常通過模擬量輸入模塊或數(shù)字量輸入模塊與各種傳感器相連。例如，溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器等通過模擬量輸入模塊將連續(xù)變化的物理量（如溫度、壓力等）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)（一般為 4 - 20mA 電流信號(hào)或 0 - 10V 電壓信號(hào)）傳輸給 PLC。

而像限位開關(guān)、光電開關(guān)等數(shù)字量傳感器則通過數(shù)字量輸入模塊將開關(guān)狀態(tài)（開或關(guān)）以二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的形式傳遞給 PLC。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理

PLC 內(nèi)部的 A/D（模擬量到數(shù)字量）轉(zhuǎn)換器將接收到的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，以便 PLC 能夠進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算和處理。對(duì)于數(shù)字量信號(hào)，PLC 則直接進(jìn)行邏輯判斷和處理。

PLC 程序根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯和算法，對(duì)采集到的傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，如數(shù)據(jù)濾波、單位換算等，以獲得準(zhǔn)確且可用的物理量數(shù)據(jù)。

（二）通過通信協(xié)議獲取其他設(shè)備數(shù)據(jù)

支持的通信協(xié)議

PLC 支持多種通信協(xié)議，常見的有 Modbus、Profibus、Profinet、以太網(wǎng) / IP 等。以 Modbus 協(xié)議為例，它是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的通信協(xié)議，允許 PLC 與支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備（如變頻器、智能儀表等）進(jìn)行通信。

Profibus 和 Profinet 則主要用于自動(dòng)化系統(tǒng)中 PLC 與分布式 I/O（輸入 / 輸出）設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器等之間的高速通信。以太網(wǎng) / IP 則使 PLC 能夠在以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交換。

通信設(shè)置與數(shù)據(jù)交互

在進(jìn)行通信之前，需要在 PLC 中進(jìn)行相應(yīng)的通信參數(shù)設(shè)置，包括通信端口、波特率、奇偶校驗(yàn)、站地址等。例如，當(dāng) PLC 與一臺(tái) Modbus 從站設(shè)備通信時(shí)，需要設(shè)置 PLC 為 Modbus 主站，并配置正確的從站地址和通信參數(shù)。

PLC 通過發(fā)送請(qǐng)求命令（如讀取寄存器數(shù)據(jù)、寫入控制字等）到其他設(shè)備，接收設(shè)備響應(yīng)后獲取所需的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以是設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置、測(cè)量值等。然后，PLC 將這些數(shù)據(jù)整合到自己的控制程序中，用于實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的自動(dòng)化控制功能。

（三）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)

PLC 內(nèi)部具有不同類型的存儲(chǔ)區(qū)，如輸入寄存器（I）、輸出寄存器（Q）、中間繼電器（M）、數(shù)據(jù)寄存器（D）等。采集到的數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)其類型和用途存儲(chǔ)在相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)中。

例如，傳感器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可能存儲(chǔ)在輸入寄存器中，而經(jīng)過處理后需要輸出控制的信號(hào)則存儲(chǔ)在輸出寄存器中。數(shù)據(jù)寄存器則常用于存儲(chǔ)需要長期保存或在程序中頻繁使用的數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)計(jì)數(shù)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間等。

數(shù)據(jù)讀取與使用

PLC 程序在運(yùn)行過程中，可以隨時(shí)讀取存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和控制決策。例如，當(dāng) PLC 程序判斷溫度傳感器采集到的溫度超過設(shè)定閾值時(shí)，會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警或控制動(dòng)作，如啟動(dòng)冷卻風(fēng)扇或調(diào)整加熱功率。同時(shí)，PLC 也可以將存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)通過通信接口上傳到上位機(jī)或其他系統(tǒng)，用于數(shù)據(jù)監(jiān)控、分析和管理。

二、深控技術(shù) “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 在 PLC 數(shù)據(jù)采集中的優(yōu)勢(shì)

深控技術(shù)——不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)

（一）簡化配置，提高效率

無需繁瑣點(diǎn)表配置

傳統(tǒng)的工業(yè)網(wǎng)關(guān)在與 PLC 連接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，往往需要進(jìn)行點(diǎn)表配置，即詳細(xì)設(shè)置每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的地址、數(shù)據(jù)類型、采集頻率等信息。這是一個(gè)耗時(shí)且容易出錯(cuò)的過程，需要專業(yè)技術(shù)人員對(duì) PLC 的內(nèi)部寄存器結(jié)構(gòu)和通信協(xié)議有深入了解。而深控的 “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 徹底擺脫了這一繁瑣步驟。

它能夠自動(dòng)識(shí)別 PLC 的型號(hào)和通信協(xié)議，智能地解析 PLC 內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，無需人工手動(dòng)配置點(diǎn)表。這大大縮短了系統(tǒng)的搭建時(shí)間，提高了項(xiàng)目實(shí)施的效率。對(duì)于一些緊急的生產(chǎn)任務(wù)或需要快速部署的應(yīng)用場(chǎng)景，這一優(yōu)勢(shì)尤為顯著。

快速部署與調(diào)試

由于無需點(diǎn)表配置，技術(shù)人員可以在更短的時(shí)間內(nèi)完成工業(yè)網(wǎng)關(guān)與 PLC 的連接和調(diào)試工作。在實(shí)際應(yīng)用中，只需將網(wǎng)關(guān)與 PLC 通過合適的通信接口連接，然后啟動(dòng)網(wǎng)關(guān)，它就能自動(dòng)建立與 PLC 的通信并開始數(shù)據(jù)采集。這不僅減少了調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，還降低了對(duì)技術(shù)人員專業(yè)水平的要求，使得非專業(yè)的運(yùn)維人員也能輕松完成設(shè)備的初步部署和調(diào)試，為企業(yè)節(jié)省了人力和時(shí)間成本。

（二）強(qiáng)大的兼容性

適應(yīng)多種 PLC 品牌和型號(hào)

在工業(yè)領(lǐng)域，不同廠家生產(chǎn)的 PLC 往往具有不同的通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式，這給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的集成帶來了很大挑戰(zhàn)。深控的工業(yè)網(wǎng)關(guān)具有出色的兼容性，能夠支持眾多常見的 PLC 品牌和型號(hào)，如西門子、三菱、歐姆龍、施耐德等。

無論工廠中使用的是哪種 PLC 設(shè)備，這款工業(yè)網(wǎng)關(guān)都能與之無縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定采集。這為企業(yè)在設(shè)備升級(jí)、改造或擴(kuò)充時(shí)提供了極大的便利，無需擔(dān)心新老設(shè)備之間的兼容性問題，保護(hù)了企業(yè)的現(xiàn)有投資。

支持多種通信協(xié)議

除了兼容不同品牌 PLC 的自有通信協(xié)議外，“不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 還支持多種通用的工業(yè)通信協(xié)議。這使得它不僅可以與 PLC 進(jìn)行通信，還能與其他工業(yè)設(shè)備（如傳感器、執(zhí)行器、變頻器等）進(jìn)行互聯(lián)互通。例如，它可以同時(shí)與采用 Modbus 協(xié)議的智能儀表和采用 Profibus 協(xié)議的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通信，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理和傳輸。

這種多協(xié)議支持能力使得工業(yè)網(wǎng)關(guān)能夠適應(yīng)復(fù)雜的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，構(gòu)建一個(gè)更加集成化、智能化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的設(shè)備監(jiān)控和管理提供了有力保障。

（三）高效的數(shù)據(jù)傳輸與處理

優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制

在數(shù)據(jù)傳輸方面，深控工業(yè)網(wǎng)關(guān)采用了先進(jìn)的傳輸技術(shù)和優(yōu)化的算法，確保 PLC 采集到的數(shù)據(jù)能夠快速、準(zhǔn)確地傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或其他數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。它支持高速以太網(wǎng)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)傳輸，滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)數(shù)據(jù)及時(shí)性的嚴(yán)格要求。

同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還具備數(shù)據(jù)緩存和斷點(diǎn)續(xù)傳功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短暫故障或不穩(wěn)定時(shí)，網(wǎng)關(guān)可以將采集到的數(shù)據(jù)暫時(shí)緩存起來，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自動(dòng)續(xù)傳，保證數(shù)據(jù)的完整性，避免數(shù)據(jù)丟失。這對(duì)于一些關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸至關(guān)重要，確保了生產(chǎn)過程的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的可靠性。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與分析

不僅僅是簡單的數(shù)據(jù)傳輸，這款工業(yè)網(wǎng)關(guān)還具備一定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力。它可以在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分析和篩選，去除噪聲和異常數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可用性。例如，通過內(nèi)置的算法對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波處理，能夠有效減少因干擾而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)波動(dòng)，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和決策提供更加準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

此外，網(wǎng)關(guān)還可以根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警和事件觸發(fā)。當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的閾值范圍時(shí)，網(wǎng)關(guān)能夠立即向上位機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，以便相關(guān)人員及時(shí)采取措施，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。這種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和預(yù)警功能大大提高了生產(chǎn)過程的安全性和穩(wěn)定性，為企業(yè)的高效生產(chǎn)提供了有力支持。

（四）可靠的安全性與穩(wěn)定性

數(shù)據(jù)安全保障

在工業(yè)數(shù)據(jù)采集過程中，數(shù)據(jù)安全是至關(guān)重要的。深控 “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 采用了多種安全措施來保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性。它支持?jǐn)?shù)據(jù)加密傳輸，如 SSL/TLS 加密協(xié)議，確保在數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)不被竊取或篡改。

同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還具備用戶認(rèn)證和授權(quán)功能，只有經(jīng)過授權(quán)的用戶才能訪問和管理網(wǎng)關(guān)及采集到的數(shù)據(jù)。這有效地防止了非法訪問和數(shù)據(jù)泄露，保障了企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

穩(wěn)定的運(yùn)行性能

工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境通常較為復(fù)雜，存在著電磁干擾、溫度變化、濕度等多種因素的影響。深控的工業(yè)網(wǎng)關(guān)經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)和測(cè)試，具備良好的抗干擾能力和穩(wěn)定性，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行。

它采用了高品質(zhì)的硬件組件和可靠的軟件系統(tǒng)，具備容錯(cuò)機(jī)制和自動(dòng)恢復(fù)功能。當(dāng)遇到突發(fā)情況或系統(tǒng)故障時(shí)，網(wǎng)關(guān)能夠自動(dòng)檢測(cè)并嘗試恢復(fù)正常運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)采集工作的不間斷進(jìn)行，為工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性提供了可靠保障。

（五）便捷的遠(yuǎn)程管理與監(jiān)控

遠(yuǎn)程訪問與配置

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控成為了工業(yè)設(shè)備管理的重要趨勢(shì)。深控的不需要點(diǎn)表工業(yè)網(wǎng)關(guān)支持遠(yuǎn)程訪問和配置功能，管理人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)在任何地方對(duì)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控。

通過 web 界面或?qū)Ｓ玫墓芾碥浖?，用戶可以遠(yuǎn)程查看網(wǎng)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)、連接的 PLC 設(shè)備信息、采集到的數(shù)據(jù)等，并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和參數(shù)調(diào)整。這使得技術(shù)人員無需親臨現(xiàn)場(chǎng)，就能及時(shí)解決設(shè)備故障和進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，大大提高了設(shè)備管理的效率和便捷性。

實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控 PLC 數(shù)據(jù)

借助工業(yè)網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程功能，用戶可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控 PLC 采集到的數(shù)據(jù)。無論是在辦公室還是在外出差，只要有網(wǎng)絡(luò)連接，管理人員就可以通過手機(jī)、平板電腦或電腦等終端設(shè)備隨時(shí)查看生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行情況和數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)。

這為企業(yè)的管理層提供了更加及時(shí)、準(zhǔn)確的決策依據(jù)，能夠快速響應(yīng)生產(chǎn)過程中的各種問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理和遠(yuǎn)程控制，進(jìn)一步提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和競爭力。

審核編輯 黃宇