一、案例背景
在某現代化制造工廠中,擁有多條先進的生產線,每條生產線都配備了大量的 PLC(可編程邏輯控制器)設備,用于控制和監控生產過程中的各種機械和電氣設備。然而,隨著生產規模的不斷擴大和對生產效率、質量要求的日益提高,工廠面臨著一系列數據采集和管理方面的挑戰。傳統的數據采集方式需要繁瑣的點表配置工作,不僅耗時費力,而且容易出現錯誤和兼容性問題,嚴重影響了數據采集的準確性和及時性,制約了工廠的進一步發展。
二、深控工業網關的引入與應用
為了解決上述問題,該工廠引入了深控技術研發的 “不需要點表的工業網關”。這款創新型的工業網關在與 PLC 設備進行連接時,無需進行復雜的點表配置,大大簡化了安裝和調試過程。它能夠自動識別 PLC 設備的通信協議和數據格式,并建立穩定可靠的通信連接,實現對 PLC 設備數據的高效采集和傳輸。
(一)具體應用步驟
設備連接
將工業網關通過以太網或其他合適的通信接口與生產線中的 PLC 設備進行物理連接。連接過程簡單便捷,無需對 PLC 設備進行任何硬件改動或復雜的設置。
自動識別與適配
工業網關啟動后,會自動掃描并識別連接的 PLC 設備型號和通信協議。憑借其強大的自適應能力,能夠快速適配不同廠家、不同型號的 PLC 設備,無需人工干預進行點表配置。
數據采集與傳輸
一旦完成設備識別和適配,工業網關即可開始實時采集 PLC 設備中的各種數據,包括設備運行狀態、生產工藝參數、傳感器數據等。采集到的數據經過加密和壓縮處理后,通過工廠內部網絡安全、快速地傳輸到上位機數據管理系統或云平臺,供后續分析和處理使用。
深控技術——不需要點表的工業網關
三、解決的問題
(一)簡化配置流程,提高工作效率
傳統的數據采集方式中,點表配置是一項非常繁瑣且耗時的工作。技術人員需要詳細了解每個 PLC 設備的寄存器地址、數據類型、通信協議等信息,并逐一進行手動配置。這不僅需要耗費大量的時間和精力,而且容易出現配置錯誤,一旦出現問題,排查和修復也非常困難。而深控的工業網關無需點表配置,極大地簡化了這一過程。技術人員只需將網關與 PLC 設備連接并啟動,網關就能自動完成設備識別和數據采集配置,大大縮短了設備安裝和調試的時間。據統計,采用新的工業網關后,每條生產線的數據采集系統搭建時間縮短了約 [X]%,顯著提高了工作效率,使工廠能夠更快地投入生產或進行設備升級改造。
(二)解決兼容性問題,實現設備互聯互通
在該工廠的生產線上,存在著多種不同品牌和型號的 PLC 設備,它們各自采用不同的通信協議和數據格式。這使得傳統的數據采集系統在與這些設備進行集成時面臨著嚴重的兼容性問題,往往需要使用多種不同的轉換接口或軟件工具來實現數據的采集和傳輸,不僅增加了系統的復雜性和成本,而且還容易出現數據丟失或傳輸不穩定的情況。深控工業網關的自適應能力很好地解決了這一問題。它能夠自動識別并適配各種常見的 PLC 通信協議,如 Modbus、Profibus、Profinet 等,無論何種品牌和型號的 PLC 設備,都能與之建立穩定可靠的通信連接,實現設備之間的互聯互通和數據共享。這為工廠的設備統一管理和數據分析提供了便利,避免了因設備兼容性問題而導致的生產延誤或數據孤島現象。
(三)提高數據采集準確性和及時性
在生產過程中,準確和及時的數據采集對于生產監控、質量控制和決策制定至關重要。然而,傳統的數據采集方式由于受到點表配置錯誤、通信干擾等因素的影響,經常會出現數據采集不準確或延遲的情況。深控工業網關采用了先進的數據采集技術和優化的通信算法,能夠確保數據采集的準確性和及時性。它可以實時采集 PLC 設備中的數據,并以毫秒級的速度將數據傳輸到上位機系統,使管理人員能夠實時了解生產線上設備的運行狀態和生產情況。通過對采集到的數據進行實時分析和監控,工廠及時發現了一些生產過程中的異常情況,如設備參數波動、工藝偏差等,并及時采取措施進行調整,避免了質量問題的發生,提高了產品的合格率。據統計,應用工業網關后,產品的一次合格率提高了 [X] 個百分點,有效降低了因質量問題導致的返工和報廢成本。
(四)降低維護成本和技術門檻
傳統的數據采集系統由于其復雜性和對專業技術的依賴,維護成本較高。當出現問題時,需要專業的技術人員花費大量時間進行排查和修復,而且往往需要對整個系統進行全面檢查,這不僅影響了生產的正常進行,還增加了維護成本。深控工業網關的 “不需要點表” 特性以及簡單易用的設計,大大降低了系統的維護難度和技術門檻。即使是非專業的技術人員,也能快速掌握網關的基本操作和維護方法。在日常維護中,如果需要對某個設備進行更換或調整,只需將新設備連接到網關,網關會自動識別并進行相應的配置,無需重新進行繁瑣的點表配置工作。這顯著減少了維護工作量和時間成本,提高了系統的可用性和穩定性。同時,由于網關的穩定性和可靠性較高,減少了設備故障的發生頻率,進一步降低了維護成本。據估算,采用新的工業網關后,工廠每年在數據采集系統維護方面的成本降低了約 [X]%。
四、產能提升數據體現
(一)生產效率提高
通過實時準確的數據采集和分析,工廠能夠及時發現生產過程中的瓶頸環節和潛在問題,并采取針對性的措施進行優化。例如,根據設備運行數據的分析,發現某一生產工序的設備加工速度較慢,影響了整體生產效率。通過對設備參數進行調整和優化,該工序的生產效率提高了 [X]%。同時,由于工業網關實現了設備之間的智能協同和生產調度的優化,減少了生產線上的等待時間和設備空轉時間,進一步提高了生產效率。綜合來看,整個生產線的生產效率提高了約 [X]%,單位時間內的產量大幅增加。
(二)設備利用率提升
借助工業網關對設備運行狀態的實時監控和數據分析,工廠能夠更加科學地制定設備維護計劃和生產計劃,避免了因設備故障或不合理的維護安排而導致的設備停機時間過長。通過及時的設備故障預警和快速維修,設備的平均無故障運行時間(MTBF)增加了 [X] 小時,設備故障率降低了 [X]%。這使得設備的利用率得到顯著提升,從原來的 [X]% 提高到了 [X]%,更多的設備能夠在生產時間內保持正常運行,為產能的提升提供了有力保障。
(三)訂單交付周期縮短
準確的數據采集和高效的生產管理使得工廠能夠更加精確地掌握生產進度和產品質量情況,從而合理安排生產計劃和資源調配。通過優化生產流程和提高生產效率,產品的生產周期縮短了約 [X] 天。這使得工廠能夠更快地響應客戶訂單,縮短訂單交付周期,提高客戶滿意度。同時,較短的交付周期也為工廠贏得了更多的市場機會和客戶訂單,進一步促進了產能的釋放和企業的發展。
五、總結
通過深控技術研發的 “不需要點表的工業網關” 在該工廠 PLC 設備數據采集中的成功應用,不僅解決了傳統數據采集方式中存在的諸多問題,如繁瑣的配置流程、兼容性問題、數據準確性和及時性不足以及高維護成本等,還顯著提高了工廠的產能和生產效率。在實際應用中,通過提升生產效率、設備利用率以及縮短訂單交付周期等方面的數據表現,充分證明了這款工業網關的卓越性能和巨大價值。它為工廠的數字化轉型和智能化發展提供了有力支持,幫助企業在激烈的市場競爭中脫穎而出,實現可持續發展。隨著工業互聯網技術的不斷發展和應用,相信深控的這款工業網關將在更多的工業領域發揮重要作用,為推動制造業的高質量發展做出更大貢獻。
審核編輯 黃宇
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