本發(fā)明涉及一種工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，特別涉及一種i-PLC工業(yè)自動(dòng)化云服務(wù)平臺。

背景技術(shù)：

目前，對工廠中的工業(yè)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，一般是在工廠現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控，或是在工業(yè)設(shè)備的附近區(qū)域通過電腦進(jìn)行監(jiān)控，這種監(jiān)控方式由于監(jiān)控工作人員僅能監(jiān)控一臺工業(yè)設(shè)備，而無法同時(shí)監(jiān)控多臺工業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致人力成本增加，工作效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的工業(yè)設(shè)備監(jiān)控方式無法同時(shí)監(jiān)控多臺工業(yè)設(shè)備，導(dǎo)致人力成本增加，工作效率低下的缺陷，提供一種工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：

本發(fā)明提供一種工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于，其包括位于不同區(qū)域的多個(gè)工業(yè)設(shè)備、每一工業(yè)設(shè)備對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)和安全隔離設(shè)備以及一云服務(wù)平臺；

該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)用于采集對應(yīng)的工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將一設(shè)備信息傳輸至對應(yīng)的安全隔離設(shè)備，該設(shè)備信息包括該運(yùn)行數(shù)據(jù)、該區(qū)域和該工業(yè)設(shè)備編號；

該安全隔離設(shè)備用于將該設(shè)備信息傳輸至該云服務(wù)平臺；

該云服務(wù)平臺用于存儲并顯示該些區(qū)域的工業(yè)設(shè)備的設(shè)備信息。

較佳地，該云服務(wù)平臺包括一區(qū)域管理模塊，該區(qū)域管理模塊包括一區(qū)域選擇單元和一顯示單元；

該區(qū)域選擇單元用于供用戶選擇待顯示的區(qū)域；

該顯示單元用于顯示所選出的區(qū)域的所有的工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，該運(yùn)行數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、流速數(shù)據(jù)、液位數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

較佳地，該云服務(wù)平臺包括一遠(yuǎn)程下載模塊，該遠(yuǎn)程下載模塊用于在收到一下載指令后將控制器程序直接遠(yuǎn)程下載至工業(yè)設(shè)備的控制器中。

較佳地，該云服務(wù)平臺包括Web(互聯(lián)網(wǎng))組態(tài)監(jiān)控模塊，該Web組態(tài)監(jiān)控模塊用于采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬工業(yè)設(shè)備的PLC(可編程邏輯控制器)、DCS(分布式控制系統(tǒng))或SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))的組態(tài)，并對工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

較佳地，該云服務(wù)平臺包括一遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀寫模塊，該遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀寫模塊用于通過該安全隔離設(shè)備和該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)發(fā)送寫入或讀取命令，該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)通過PLC標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議寫入或讀取對應(yīng)的工業(yè)設(shè)備的PLC的寄存器值。

較佳地，該云服務(wù)平臺包括一故障預(yù)警模塊和一歷史數(shù)據(jù)庫，該歷史數(shù)據(jù)庫存儲有該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)上傳的所有設(shè)備信息，該故障預(yù)警模塊包括一選擇單元、一故障分析單元和一故障預(yù)警單元；

該選擇單元用于供用戶選擇某一區(qū)域某一工業(yè)設(shè)備的所有設(shè)備信息；

該故障分析單元用于根據(jù)該工業(yè)設(shè)備的所有設(shè)備信息對該工業(yè)設(shè)備進(jìn)行失效性分析；

該故障預(yù)警單元用于在失效前對用戶進(jìn)行提前預(yù)警。

較佳地，該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)的型號為ZGW-D1300。

在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：

1、減少人力運(yùn)維成本80％，實(shí)現(xiàn)“0”出差：全球工廠的工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)云端集中運(yùn)維，1人可以同時(shí)維護(hù)全球工廠，程序更新維護(hù)全部遠(yuǎn)程操作；

2、設(shè)備效率大大提升50％，實(shí)現(xiàn)“0”停機(jī)：基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的故障預(yù)警，提前準(zhǔn)備備品備件避免非計(jì)劃停機(jī)，利用故障排查和輔助診斷提高維修維護(hù)的效率；

3、即租即用，企業(yè)“0”投入：企業(yè)無需投資購買軟硬件，采用互聯(lián)網(wǎng)一站式標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，也可以定制企業(yè)所需要的服務(wù)內(nèi)容。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例的云服務(wù)平臺的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的云服務(wù)平臺的平面組態(tài)示意圖。

圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的云服務(wù)平臺的3D組態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其包括位于不同區(qū)域的多個(gè)工業(yè)設(shè)備1、每一工業(yè)設(shè)備1對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2和安全隔離設(shè)備3以及一i-PLC云服務(wù)平臺4，該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2的型號為ZGW-D1300。在本實(shí)施例中示出了一個(gè)工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控方式。

該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)2用于采集對應(yīng)的工業(yè)設(shè)備1中的PLC 5或數(shù)據(jù)采集模塊6的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將一設(shè)備信息傳輸至對應(yīng)的安全隔離設(shè)備3，該設(shè)備信息包括該運(yùn)行數(shù)據(jù)、該區(qū)域和該工業(yè)設(shè)備編號；

該安全隔離設(shè)備3用于將該設(shè)備信息傳輸至該i-PLC云服務(wù)平臺4；

該i-PLC云服務(wù)平臺4用于存儲并顯示該些區(qū)域的工業(yè)設(shè)備1的設(shè)備信息。

該i-PLC云服務(wù)平臺在中國境內(nèi)的服務(wù)器運(yùn)行在阿里云(Aliyun)上，在北京、上海和深圳有鏡像節(jié)點(diǎn)，支持中國境內(nèi)用戶通過中國移動(dòng)、中國聯(lián)通和中國電信三線光纖同時(shí)接入。

該i-PLC云服務(wù)平臺在境外的服務(wù)器運(yùn)行在亞馬遜(Amazon)的EC2上，在美國和德國有鏡像節(jié)點(diǎn)，支持境外用戶接入。

服務(wù)器系統(tǒng)全部采用Ubuntu Linux Server架構(gòu)，支持HIVE數(shù)據(jù)庫和Hadoop，運(yùn)行高速穩(wěn)定。

下面介紹i-PLC云服務(wù)平臺的使用說明：

1、Web用戶注冊和登錄

在PC機(jī)或者其他接入互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備上打開Web瀏覽器，登入www.i-PLC.cn(中文版)或www.i-PLC.net(英文版)便可以登入i-PLC云平臺。

i-PLC平臺可以目前市面上主流的瀏覽器，包括：Internet Explorer(IE)、Google Chrome、Mozilla Firefox、360安全瀏覽器等。

如果沒有注冊過i-PLC的賬戶，請先點(diǎn)擊瀏覽器右上角的注冊按鈕，在隨后彈出的注冊對話框中填寫相應(yīng)的用戶名和密碼等信息完成賬戶注冊。

如果已經(jīng)注冊過i-PLC賬戶，在瀏覽器打開的i-PLC平臺的右側(cè)有用戶登錄界面，輸入登錄的賬戶名和密碼。目前支持的賬戶名包括注冊的用戶名、注冊的手機(jī)號和電子郵箱。

2、用戶后臺界面

用戶登錄后進(jìn)入i-PLC的后臺管理界面，在這里用戶可以通過云端平臺集中管理各個(gè)工廠中部署的自動(dòng)化設(shè)備。

3、區(qū)域管理

如圖2所示，該云服務(wù)平臺包括一區(qū)域管理模塊41，該區(qū)域管理模塊包括一區(qū)域選擇單元和一顯示單元；

該區(qū)域選擇單元用于供用戶選擇待顯示的區(qū)域；

該顯示單元用于顯示所選出的區(qū)域的所有的工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，該運(yùn)行數(shù)據(jù)包括轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)、流速數(shù)據(jù)、液位數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

區(qū)域管理針對各地分布設(shè)備有一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理?？梢栽谝粋€(gè)頁面中對設(shè)備的主要參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，每個(gè)主要參數(shù)后面都用顏色反應(yīng)運(yùn)行狀態(tài)：例如

·綠色：正常運(yùn)行；

·黃色：預(yù)警；

·紅色：告警；

·灰色：停機(jī)。

4、遠(yuǎn)程下載

如圖2所示，該云服務(wù)平臺還包括一遠(yuǎn)程下載模塊42，該遠(yuǎn)程下載模塊用于在收到一下載指令后將控制器程序直接遠(yuǎn)程下載至工業(yè)設(shè)備的控制器中。

該功能主要實(shí)現(xiàn)主流PLC等控制器的CPU模塊遠(yuǎn)程程序的下載更新。目前可以支持的PLC型號有：

·西門子S7-200

·西門子S7-200SMART

·西門子S7-300

·西門子S7-300SMART

·三菱全系列

·基于PC和單片機(jī)的控制器

5、Web組態(tài)監(jiān)控

如圖2所示，該云服務(wù)平臺還包括Web組態(tài)監(jiān)控模塊43，該Web組態(tài)監(jiān)控模塊用于采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬工業(yè)設(shè)備的PLC、DCS或SCADA的組態(tài)，并對工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。

Web組態(tài)是將傳統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場基于PLC、DCS和SCADA的組態(tài)監(jiān)控方式用虛擬現(xiàn)實(shí)的方式在互聯(lián)網(wǎng)上呈現(xiàn)出來，用于顯示客戶現(xiàn)場組態(tài)，同時(shí)反映現(xiàn)場運(yùn)行的關(guān)鍵參數(shù)與運(yùn)行狀況。允許客戶在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)?shù)進(jìn)行修改及運(yùn)行控制。Web組態(tài)有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1)自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)在現(xiàn)場的HMI和Web組態(tài)上同時(shí)顯示，這樣用戶在Web上看到的數(shù)據(jù)就是實(shí)時(shí)現(xiàn)場自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)據(jù)；

2)與現(xiàn)場的HMI和工程師站同步：即現(xiàn)場的HMI和工程師站上的任何操作可以實(shí)時(shí)的反映在互聯(lián)網(wǎng)云平臺上的Web組態(tài)，同時(shí)在Web組態(tài)上的任何操作也會實(shí)時(shí)的反映在現(xiàn)場的HMI和工程師站上；

3)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的Web組態(tài)可以做到現(xiàn)場PLC、DCS和SCADA的組態(tài)與Web組態(tài)一模一樣，即采用i-PLC云服務(wù)平臺做集中運(yùn)維，不需要PLC等自動(dòng)化工程師和現(xiàn)場維護(hù)人員再額外掌握互聯(lián)網(wǎng)或者高級語言技術(shù)，在HMI上怎么操作，在互聯(lián)網(wǎng)云平臺上一樣操作。

i-PLC平臺提供兩種Web組態(tài)視圖：

1)平面組態(tài)，如圖3所示。

2)3D組態(tài)，如圖4所示。

6、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀寫

如圖2所示，該云服務(wù)平臺還包括一遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀寫模塊44，該遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)讀寫模塊用于通過該安全隔離設(shè)備和該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)發(fā)送寫入或讀取命令，該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)通過PLC標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議寫入或讀取對應(yīng)的工業(yè)設(shè)備的PLC的寄存器值。

該功能針對PLC進(jìn)行操作。通過服務(wù)器對智能網(wǎng)關(guān)發(fā)送寫入或讀取命令，智能數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)ZGW-D1300通過PLC標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議寫入或讀取PLC的寄存器值。用戶根據(jù)需要，可對自定義的變量地址讀取或?qū)懭氩煌愋偷臄?shù)據(jù)值。填完目標(biāo)寄存器相應(yīng)數(shù)據(jù)后，直接按寫入或讀取按鈕，即完成寫入或讀取操作。

7、故障預(yù)警

如圖2所示，該云服務(wù)平臺還包括一故障預(yù)警模塊45和一歷史數(shù)據(jù)庫46，該歷史數(shù)據(jù)庫存儲有該數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)上傳的所有設(shè)備信息，該故障預(yù)警模塊包括一選擇單元、一故障分析單元和一故障預(yù)警單元；

該選擇單元用于供用戶選擇某一區(qū)域某一工業(yè)設(shè)備的所有設(shè)備信息；

該故障分析單元用于根據(jù)該工業(yè)設(shè)備的所有設(shè)備信息對該工業(yè)設(shè)備進(jìn)行失效性分析；

該故障預(yù)警單元用于在失效前對用戶進(jìn)行提前預(yù)警。

然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。