一、引言

在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)和管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深控技術(shù)的 “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 為匯川 PLC 的數(shù)據(jù)采集提供了一種高效、便捷的解決方案。本文將詳細(xì)介紹其在匯川 PLC 上的數(shù)據(jù)采集操作流程，并結(jié)合實(shí)際實(shí)施案例和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行闡述。

二、深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)概述

深控技術(shù)的這款工業(yè)網(wǎng)關(guān)具有先進(jìn)的技術(shù)架構(gòu)和強(qiáng)大的功能特性。它采用了自主研發(fā)的智能識(shí)別算法，能夠自動(dòng)識(shí)別匯川 PLC 中的各種設(shè)備和變量，無(wú)需繁瑣的點(diǎn)表配置過(guò)程，大大節(jié)省了項(xiàng)目實(shí)施的時(shí)間和人力成本。同時(shí)，該網(wǎng)關(guān)支持多種通信協(xié)議，如 Modbus TCP/IP、以太網(wǎng) / IP、OPC UA 等，確保了與匯川 PLC 及其他工業(yè)設(shè)備的無(wú)縫通信和數(shù)據(jù)交互。其高性能的處理器和大容量的內(nèi)存保證了數(shù)據(jù)采集的高速性和穩(wěn)定性，能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集需求。

三、在匯川 PLC 上的數(shù)據(jù)采集操作流程

（一）硬件連接

確認(rèn)匯川 PLC 的型號(hào)和通信接口類型，常見的有以太網(wǎng)口、串口等。根據(jù) PLC 的通信接口，選擇合適的網(wǎng)線或串口線將工業(yè)網(wǎng)關(guān)與匯川 PLC 進(jìn)行連接。

確保連接線路的可靠性，檢查網(wǎng)線的插頭是否插緊，串口線的針腳是否有彎曲或損壞等情況。對(duì)于以太網(wǎng)連接，還需注意網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的配置和連接狀態(tài)，確保網(wǎng)關(guān)和 PLC 處于同一局域網(wǎng)內(nèi)。

（二）網(wǎng)關(guān)配置

打開工業(yè)網(wǎng)關(guān)的配置軟件，進(jìn)入配置界面。

在配置界面中，選擇 “添加設(shè)備” 或 “新建連接” 等選項(xiàng)，然后選擇匯川 PLC 對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議。例如，如果匯川 PLC 支持 Modbus TCP/IP 協(xié)議，則選擇該協(xié)議進(jìn)行配置。

配置通信參數(shù)，包括 PLC 的 IP 地址、端口號(hào)、子網(wǎng)掩碼等信息。這些參數(shù)需要與匯川 PLC 中的實(shí)際設(shè)置保持一致。例如，假設(shè)匯川 PLC 的 IP 地址為 192.168.1.100，端口號(hào)為 502，則在網(wǎng)關(guān)配置中相應(yīng)地設(shè)置這些參數(shù)。

設(shè)置數(shù)據(jù)采集的周期和頻率。根據(jù)實(shí)際需求，可以選擇不同的采集周期，如每秒采集一次、每分鐘采集一次等。采集頻率的設(shè)置應(yīng)考慮到 PLC 的性能和數(shù)據(jù)量的大小，以避免對(duì) PLC 的正常運(yùn)行造成影響。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景，可以設(shè)置較短的采集周期；而對(duì)于數(shù)據(jù)量較大或?qū)?PLC 資源占用較為敏感的情況，則可以適當(dāng)降低采集頻率。

（三）變量識(shí)別與映射

完成網(wǎng)關(guān)配置后，點(diǎn)擊 “掃描設(shè)備” 或 “自動(dòng)識(shí)別” 等按鈕，工業(yè)網(wǎng)關(guān)將自動(dòng)掃描匯川 PLC 中的設(shè)備和變量。

網(wǎng)關(guān)通過(guò)智能算法分析 PLC 中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，識(shí)別出各種輸入輸出點(diǎn)、寄存器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等設(shè)備，并將其自動(dòng)映射到網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在映射過(guò)程中，網(wǎng)關(guān)會(huì)為每個(gè)變量分配一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)采集和處理。

用戶可以在網(wǎng)關(guān)的配置界面中查看識(shí)別到的變量列表，并對(duì)其進(jìn)行必要的編輯和整理。例如，可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)變量進(jìn)行重命名、分組等操作，以便更好地管理和使用這些數(shù)據(jù)。

（四）數(shù)據(jù)采集與傳輸

變量識(shí)別與映射完成后，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集功能。工業(yè)網(wǎng)關(guān)將按照設(shè)定的采集周期和頻率，實(shí)時(shí)從匯川 PLC 中讀取數(shù)據(jù)。

采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)的處理和封裝后，通過(guò)以太網(wǎng)或其他通信方式傳輸?shù)?a target="_blank">上位機(jī)、云平臺(tái)或其他數(shù)據(jù)接收端。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，網(wǎng)關(guān)采用了數(shù)據(jù)加密和校驗(yàn)技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

上位機(jī)或云平臺(tái)接收到數(shù)據(jù)后，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表生成等操作，為工廠的生產(chǎn)管理和決策提供依據(jù)。

四、實(shí)施案例

案例一：某智能制造工廠

項(xiàng)目背景
該工廠主要生產(chǎn)電子產(chǎn)品，生產(chǎn)線中使用了多臺(tái)匯川 PLC 控制設(shè)備。在生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

實(shí)施過(guò)程

首先，按照上述操作流程將深控技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)關(guān)與匯川 PLC 進(jìn)行連接和配置。在網(wǎng)關(guān)配置中，選擇了 Modbus TCP/IP 協(xié)議，并根據(jù) PLC 的 IP 地址等參數(shù)進(jìn)行了正確設(shè)置。

然后，通過(guò)網(wǎng)關(guān)的自動(dòng)識(shí)別功能，快速識(shí)別出了 PLC 中的所有設(shè)備和變量，包括電機(jī)的運(yùn)行速度、溫度傳感器的讀數(shù)、生產(chǎn)線的流量等關(guān)鍵參數(shù)。

設(shè)置數(shù)據(jù)采集周期為每秒一次，以確保能夠?qū)崟r(shí)獲取設(shè)備的最新狀態(tài)。

將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦S的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，通過(guò)定制化的監(jiān)控界面，操作人員可以直觀地看到設(shè)備的運(yùn)行情況和各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)的實(shí)時(shí)變化。

效果評(píng)估

通過(guò)使用深控技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，工廠實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)線的全面實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，維修人員可以迅速定位問(wèn)題并進(jìn)行處理，大大縮短了設(shè)備停機(jī)時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備故障率降低了 30%。

基于采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和優(yōu)化，工廠對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了調(diào)整，使產(chǎn)品的合格率提高了 15%。同時(shí)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)效率提高了 25%。

案例二：某能源管理項(xiàng)目

項(xiàng)目背景
在一個(gè)工業(yè)園區(qū)的能源管理系統(tǒng)中，需要對(duì)多個(gè)區(qū)域的電力設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)，其中部分電力設(shè)備采用匯川 PLC 進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理，需要準(zhǔn)確獲取電力設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如電壓、電流、功率因數(shù)等，并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和統(tǒng)計(jì)。

實(shí)施過(guò)程

安裝深控技術(shù)的工業(yè)網(wǎng)關(guān)，并將其與各個(gè)區(qū)域的匯川 PLC 通過(guò)以太網(wǎng)連接起來(lái)。在網(wǎng)關(guān)配置中，針對(duì)不同的 PLC 設(shè)置了相應(yīng)的通信參數(shù)和采集周期。由于電力設(shè)備的數(shù)據(jù)變化相對(duì)較慢，采集周期設(shè)置為每分鐘一次。

利用網(wǎng)關(guān)的自動(dòng)識(shí)別和變量映射功能，將 PLC 中的電力參數(shù)變量準(zhǔn)確地映射到網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中。

數(shù)據(jù)采集后，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)。云平臺(tái)上部署了專業(yè)的能源管理軟件，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理和存儲(chǔ)。

效果評(píng)估

通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)園區(qū)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和能源數(shù)據(jù)的集中管理。管理人員可以隨時(shí)隨地通過(guò)手機(jī)或電腦查看電力設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源浪費(fèi)和異常用電情況。

根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對(duì)一些不合理的用電設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，園區(qū)的能源消耗降低了 10%。同時(shí)，通過(guò)對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，減少了設(shè)備突發(fā)故障帶來(lái)的損失，提高了電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

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

五、參數(shù)內(nèi)容

（一）通信參數(shù)

支持的通信協(xié)議

Modbus TCP/IP：這是一種廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的通信協(xié)議，具有高效、可靠的特點(diǎn)。它基于以太網(wǎng)傳輸，支持多節(jié)點(diǎn)連接，適用于大規(guī)模工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信。深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)在 Modbus TCP/IP 協(xié)議下，能夠與匯川 PLC 快速建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。其最大連接數(shù)可達(dá)到 [X] 個(gè)（具體數(shù)值根據(jù)網(wǎng)關(guān)型號(hào)而定），滿足大多數(shù)工業(yè)場(chǎng)景的需求。

以太網(wǎng) / IP：這是一種開放的工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議，主要用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)控制和信息傳輸。網(wǎng)關(guān)支持以太網(wǎng) / IP 協(xié)議，能夠與支持該協(xié)議的匯川 PLC 實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá) [具體速率] Mbps（如 100Mbps 或 1000Mbps，取決于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和設(shè)備支持情況），確保了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。

OPC UA：作為一種面向工業(yè)自動(dòng)化的通信標(biāo)準(zhǔn)，OPC UA 提供了安全、可靠、跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)交互能力。深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)通過(guò) OPC UA 協(xié)議，可以與不同操作系統(tǒng)和軟件平臺(tái)上的應(yīng)用程序進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的開放性和互操作性。在與匯川 PLC 配合使用時(shí)，OPC UA 協(xié)議能夠?yàn)樯蠈討?yīng)用提供豐富的數(shù)據(jù)接口和功能，方便進(jìn)行系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)分析。

通信接口

以太網(wǎng)接口：網(wǎng)關(guān)通常配備多個(gè)以太網(wǎng)接口，支持 10/100/1000Mbps 自適應(yīng)速率。這些以太網(wǎng)接口可用于連接匯川 PLC 以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)、路由器等。以太網(wǎng)接口采用標(biāo)準(zhǔn)的 RJ45 連接器，具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)以太網(wǎng)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x可以達(dá)到 [具體距離] 米（如 100 米），滿足大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的布局要求。

串口：對(duì)于一些老舊型號(hào)的匯川 PLC 或特殊應(yīng)用場(chǎng)景，網(wǎng)關(guān)還可能提供串口通信接口，如 RS232、RS485 等。RS232 接口主要用于短距離、低速數(shù)據(jù)傳輸，一般適用于一對(duì)一的設(shè)備連接，傳輸距離通常不超過(guò) [具體距離] 米（如 15 米）。RS485 接口則支持多節(jié)點(diǎn)連接，傳輸距離較遠(yuǎn)，可達(dá)到 [具體距離] 米（如 1200 米），并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中多個(gè)設(shè)備的分布式連接和數(shù)據(jù)采集。

（二）數(shù)據(jù)采集參數(shù)

采集精度

模擬量采集精度：對(duì)于匯川 PLC 中的模擬量信號(hào)，如溫度、壓力、電流、電壓等，深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)的采集精度可達(dá)到 ±[具體精度值]%（例如 ±0.1%）。這意味著在采集過(guò)程中，能夠準(zhǔn)確地獲取模擬量信號(hào)的真實(shí)值，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。以溫度采集為例，如果實(shí)際溫度為 100℃，那么網(wǎng)關(guān)采集到的數(shù)據(jù)誤差范圍將在 ±0.1℃以內(nèi)，保證了溫度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。

數(shù)字量采集分辨率：對(duì)于數(shù)字量信號(hào)，網(wǎng)關(guān)的采集分辨率可達(dá) [具體分辨率] 位（如 16 位）。這意味著可以區(qū)分 2^16（即 65536）個(gè)不同的數(shù)字量狀態(tài)，能夠精確地采集匯川 PLC 中數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化。例如，在控制電機(jī)的啟停時(shí)，數(shù)字量輸出點(diǎn)的狀態(tài)變化可以被準(zhǔn)確地采集和記錄，確保電機(jī)控制的準(zhǔn)確性和可靠性。

采集頻率

可調(diào)節(jié)范圍：網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)采集頻率具有較大的可調(diào)節(jié)范圍，從每秒幾次到每分鐘一次甚至更低頻率均可設(shè)置。具體的采集頻率應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和需求來(lái)確定。對(duì)于需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程，如高速生產(chǎn)線的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，可以將采集頻率設(shè)置為較高的值，如每秒 10 次或更高，以確保能夠及時(shí)捕捉到設(shè)備的任何細(xì)微變化。而對(duì)于一些對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性要求不高，但需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用場(chǎng)景，如能源消耗監(jiān)測(cè)，采集頻率可以設(shè)置為較低的值，如每分鐘一次或每小時(shí)一次，以減少數(shù)據(jù)量和網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力。

最高采集頻率：在理想條件下，深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)針對(duì)匯川 PLC 的數(shù)據(jù)采集最高頻率可達(dá)到每秒 [具體頻率值] 次（例如 50 次）。然而，實(shí)際的最高采集頻率可能會(huì)受到多種因素的限制，如 PLC 的性能、網(wǎng)絡(luò)帶寬、數(shù)據(jù)處理能力等。在實(shí)際應(yīng)用中，需要綜合考慮這些因素，合理設(shè)置采集頻率，以保證數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)充分發(fā)揮網(wǎng)關(guān)和 PLC 的性能優(yōu)勢(shì)。

（三）其他參數(shù)

工作溫度范圍

深控技術(shù)工業(yè)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)用于工業(yè)環(huán)境，具有較寬的工作溫度范圍。一般來(lái)說(shuō)，其工作溫度范圍可以達(dá)到 -[具體低溫值]℃至 +[具體高溫值]℃（例如 -20℃至 +70℃）。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，網(wǎng)關(guān)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，確保對(duì)匯川 PLC 的數(shù)據(jù)采集和通信不受溫度變化的影響。無(wú)論是在寒冷的北方冬季工廠環(huán)境，還是在炎熱的南方夏季工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，網(wǎng)關(guān)都能夠可靠地工作，為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)提供持續(xù)的數(shù)據(jù)支持。

防護(hù)等級(jí)

為了適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境條件，網(wǎng)關(guān)通常具有較高的防護(hù)等級(jí)。常見的防護(hù)等級(jí)如 IP [具體等級(jí)值]（例如 IP65），表示網(wǎng)關(guān)具有防塵和防水的能力。其中，“6” 表示完全防止灰塵進(jìn)入，“5” 表示防止噴水進(jìn)入，即使在有灰塵和水濺的環(huán)境中，網(wǎng)關(guān)也能正常工作，保護(hù)內(nèi)部電路和元器件不受損壞。這使得網(wǎng)關(guān)可以安裝在工廠車間、配電室、室外控制柜等各種不同的環(huán)境中，滿足不同工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

存儲(chǔ)容量

網(wǎng)關(guān)內(nèi)部配備了一定容量的存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)采集到的數(shù)據(jù)和配置信息等。其存儲(chǔ)容量一般可以達(dá)到 [具體容量值] GB（如 8GB 或 16GB，根據(jù)網(wǎng)關(guān)型號(hào)不同而有所差異）。對(duì)于一些需要本地存儲(chǔ)大量歷史數(shù)據(jù)的應(yīng)用場(chǎng)景，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適存儲(chǔ)容量的網(wǎng)關(guān)型號(hào)。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)還支持?jǐn)?shù)據(jù)的循環(huán)存儲(chǔ)和自動(dòng)備份功能，當(dāng)存儲(chǔ)容量達(dá)到上限時(shí)，會(huì)自動(dòng)覆蓋最早的數(shù)據(jù)，并定期將重要數(shù)據(jù)備份到外部存儲(chǔ)設(shè)備或云平臺(tái)，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性。

六、總結(jié)

深圳市深控信息技術(shù)有限公司的 “不需要點(diǎn)表的工業(yè)網(wǎng)關(guān)” 在匯川 PLC 數(shù)據(jù)采集中具有顯著的優(yōu)勢(shì)和便捷性。通過(guò)簡(jiǎn)單的硬件連接和配置操作流程，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)匯川 PLC 中各種設(shè)備和變量的數(shù)據(jù)自動(dòng)識(shí)別、采集和傳輸。結(jié)合實(shí)際實(shí)施案例可以看出，該網(wǎng)關(guān)在提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化能源管理、提升設(shè)備可靠性等方面都發(fā)揮了重要作用。其豐富的參數(shù)內(nèi)容，包括通信參數(shù)、數(shù)據(jù)采集參數(shù)以及其他相關(guān)參數(shù)，保證了網(wǎng)關(guān)在不同工業(yè)環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)景下的穩(wěn)定運(yùn)行和高效性能。隨著工業(yè)智能化的不斷發(fā)展，這款工業(yè)網(wǎng)關(guān)將為更多企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化生產(chǎn)提供有力支持。

審核編輯 黃宇