EDC系統
一、 EDC系統簡介
隨著大數據時代的來臨,製造業對於數據價值的挖掘需求越來越強烈。
傳統的數據採集方式存在以下問題:
數據採集和應用場景耦合度高,難以滿足不同應用場景的需求。
數據採集過程缺乏統一的管理,容易造成數據失真。
為了解決上述問題,需要建立一個統一的數據採集和管理平台,以滿足製造業對於數據價值挖掘的需求。
該平台應具備以下功能:
能夠感知製造過程中的各種數據,包括生產設備數據、產品品質數據、製程參數數據等。
能夠對感知數據進行清洗、加工和分析,形成可供不同應用場景使用的數據資源。
能夠提供統一的數據管理和通信界面,方便不同應用系統的接入。
EDC系統是一種能夠滿足上述需求的數據採集和管理平台。
EDC系統的優勢體現在以下幾個方面:
聚焦於感知層原始數據的採集、存儲和展示,能夠為不同應用場景提供原始數據。
將感知層原始數據分為控制和管制兩種用途,能夠滿足不同應用場景的需求。
同時服務自動控制和生產製程優化的兩種不同場景,能夠實現數據的價值挖掘。
EDC系統的應用將有助於製造業提升生產效率、降低生產成本、提高產品品質。
具體來說,EDC系統可以應用於以下場景:
生產設備狀態監控:通過對生產設備數據的採集和分析,可以及時發現設備故障,防止設備故障造成生產損失。
產品品質追溯:通過對產品品質數據的採集和分析,可以追溯產品品質問題的根源,採取措施防止品質問題再次發生。
生產製程優化:通過對生產製程數據的採集和分析,可以發現生產製程中的薄弱環節,採取措施優化生產製程,提高生產效率。
**EDC系統是製造業數位轉型的重要基礎。
**隨著製造業數位轉型的深入,EDC系統將得到越來越廣泛的應用。
EDC(Efficient Data Collection & Decentralized Control System)
高效資料收集與分散式控制系統是一種智慧物聯網系統,具有以下特點:
隨插即用:採用vCAN隨插即用總線協定,快速、方便地連接感測器和設備雲。
簡易便捷:軟硬體設計簡潔,易於使用和維護。
高效穩定:採用雲計算和邊緣計算等技術,快速、高效、穩定地處理數據。
分散控制:通過C++與Python幫助開發人員構建可靠的分散式控制系統。
EDC系統的具體工作原理如下:
感測器收集來自物理世界的環境變量信號。
通過各種輸入模組將信號轉換為vCAN協定資料。
設備雲(邊緣計算機)將各種輸入模組傳送進來的資料進行展示、存儲及轉換。
設備雲(邊緣計算機)將資料轉換成HTTP協定傳送給上層管理系統(私有雲)或其他應用軟體(MES/EMS),也可以將資料傳送給分散控制模組。
控制模組將控制指令傳輸到現場設備進行可程式控制。
EDC系統的應用領域包括:
智慧製造:監控生產線運行狀態,提高效率、預防故障。
智慧城市:監控交通、管理能源、改善安全。
智慧農業:監控作物生長狀態,提高產量、節約能耗、減少浪費。
EDC系統是一種具有潛力的智慧物聯網系統,具有廣泛的應用前景。
C++ 具有以下優點:
高性能:C++ 是一種編譯型語言,因此無需通過解釋器進行解釋,這使得其編譯後的代碼執行速度快。這使得 C++ 非常適合開發需要高性能的分散式自動控制系統。
靈活性:C++ 提供了對底層硬體的直接訪問,這使得其可以用來開發性能要求高的分散式自動控制系統。這也使得 C++ 可以用來開發各種定製的硬體設備。
可攜性:C++ 的代碼可以移植到不同的平臺,這使得其可以用來開發跨平臺的分散式自動控制系統。這使得 C++ 非常適合開發需要在多個平臺上運行的分散式自動控制系統。
可擴展性:C++ 提供了豐富的標準庫和協力廠商庫,這使得其可以用來開發各種分散式自動控制系統。這使得 C++ 非常適合開發大型和複雜的分散式自動控制系統。
Python 具有以下優點:
易於學習與使用:Python的語法簡潔明了,易於理解和學習,特別適合快速開發和原型設計。
豐富的庫支持:Python擁有龐大的標準庫和第三方庫,例如NumPy、Pandas用於數據處理,Matplotlib用於數據可視化,以及TensorFlow和PyTorch等用於機器學習。
跨平台性:Python可以在多種作業系統上運行,這使得開發的系統更具可移植性。
社群與文檔:Python擁有一個活躍的開發者社群和豐富的文檔資源,這對於解決問題和學習新技術非常有幫助。
集成性:Python易於與其他語言和工具集成,例如C/C++或Java,這對於需要與現有系統集成的場景特別重要。
雖然C++在性能上可能有優勢,但Python在數據分析、機器學習和快速開發方面的優勢使其成為EDC系統開發中的一個強有力的選擇。
二、EDC系統架構
EDC系統是為DIY市場打造的高性能智慧物聯網系統也是一種便捷的DCS系統。其使用方法非常的簡單,只需要有經驗的電工即可實現安裝部署。
設備雲是EDC系統的核心元件。其主要負責現場轉換器/感測器的配置管理、數據的本地展示,以及短期熱數據存儲或將數據發送至上層應用系統伺服器(如AI先進製程管制系統、任務管理系統、EnMS能源管理系統、MES製造執行系統等)。設備雲與感測器之間連接採用EDC獨特的vCAN總線通信技術。該總線可以將感測器串在一起,用一根線即可連接大量的感測器(不低於200個),且佈線非常簡單。同時,該總線有極強的抗干擾能力,數據傳輸穩定可靠。
設備雲支網頁化配置介面,與家用路由器非常類似。使用者只需要將感測器連接至總線,設備雲的網頁即可發現新感測器,用戶簡單配置後即可使用。
連接設備雲網路即可實現web管理,簡單方便。
數據展示也是設備雲的核心功能之一。
設備雲支援強大的本地看板功能,用戶可以購買智慧電視放置於現場或從辦公室電腦即時觀察設備工作即時狀態,實現管理過程的可控。
數據的採集依靠的是總線上的各種感測器。常用的是類比信號轉換器、溫度感測器、測溫槍等。所有數據都是即時傳輸到設備雲上,設備雲精准記錄毫秒級數據產生的時間。
三、EDC系統安裝部署
EDC系統非常簡單易學,建議用戶自主學習安裝。EDC系統部署培訓分兩部分,
第一部分為系統的物聯網硬體安裝課程;
第二部分則是軟體設置與數據分析特徵標記。
第一部分,一名電工僅需要不超過4小時的培訓,即可完成自主安裝部署。
主要培訓內容如下:
1.EDC系統的配線與佈線方法
2.各型感測器安裝方法
3.EDC系統感測方案設計
4.EDC系統組態
5.EDC系統維護與檢修
四、數據分析培訓
EDC系統部署培訓分兩部分,第一部分為系統硬體安裝課程,讓項目參與者有基本概念;
第二部分則是軟體設置與數據分析特徵標記。
其主要包括以下內容:
1.EDC設備雲WEB管理系統安裝說明
2.EDC設備雲WEB管理介面使用
3.EDC設備雲WEB看板的使用
4.EDC《讓數據說話》PC端使用
EDC系統提供PC端讓數據說話軟體。主要用於以下方面:
· 數據可視化:數據可視化可以幫助我們更直觀地瞭解數據,並發現其中的規律。
· 數據分析:數據分析可以幫助我們從數據中提取有價值的資訊,並進行深入的分析。
· 決策支持:數據分析的結果可以幫助我們做出更明智的決策。
· 經驗傳承:可將分析結果建立經驗庫來促進經驗傳承。經驗庫可存儲來自不同人員的經驗和知識。這些經驗和知識可幫助新人快速掌握工作技能和知識,從而提高工作效率。
CAN總線Controller Area Network,或稱CAN bus
CAN總線擁有出色特性,是一種串列通訊協定。在雜訊干擾嚴重的環境中,擁有卓越的資料整合能力,同時具備高度容錯和偵錯處理能力。
其電氣特性支援多主控端,並以開放架構提供卓越的使用彈性。
由於CAN總線在安全性和效能上的卓越表現,廣泛應用於對穩定性和安全性要求嚴格的領域:
乘用車、卡車、公共汽車(汽油車及電動車);
航空、航海電子儀器;
工業自動化及機械控制;
電梯、扶梯;
建築自動化;
醫療儀器及裝置;
鐵路運輸;
機器人等。
隨著工業技術不斷進步和工業自動化的普及,各大工業設備製造商和系統整合商紛紛將CAN總線視為通訊系統的核心。
在工業界,CAN總線也被廣泛視為安全性和穩定性的重要衡量指標之一。
vCAN總線特點
與當前主流 OT 通信協議對比