一、项目背景
随着工业数字化转型的不断深入,企业对现场设备数据的实时采集、远程传输与集中管理提出了更高要求。特别是在分布式控制系统中,如何实现本地与远程系统之间的数据互通,成为构建高效、智能、可视化管控平台的关键环节。
本案例聚焦于某大型制造企业的数据库集中监控项目,旨在通过部署工业智能网关,实现两台上位机之间的数据双向收发与同步,并构建统一的远程数据管理平台。项目选用远创智控品牌的YC-GR90-S工业智能网关作为核心通信枢纽,结合本地数据库系统与远程云平台,成功打通现场设备与管理层之间的数据壁垒,显著提升了系统响应速度与运维效率。
二、项目需求
该企业拥有多个生产车间,现场设备种类繁多,涵盖PLC、变频器、智能仪表等,数据量庞大且分布广泛。为实现对设备运行状态的集中监控与历史数据分析,企业提出以下需求:
展开剩余86%1. 实现本地数据库对现场设备数据的实时采集与存储;
2. 建立远程监控中心,支持数据可视化展示与远程控制;
3. 保证两台上位机之间的数据同步与双向通信;
4. 系统需具备良好的扩展性与稳定性,支持后续接入更多设备;
5. 所有通信过程需具备加密机制,确保数据安全。
三、系统架构设计
本系统采用“本地+远程”双上位机架构,结合YC-GR90-S无线数传通讯模块,构建如下三层架构:
1. 设备层
包括现场各类工业设备,如:
· 西门子 S7-1200 PLC(用于控制生产线)
· 欧姆龙 E5CC 温控器(用于温度采集)
· 施耐德 PM5350 电力仪表(用于能耗监测)
所有设备通过RS485或以太网方式接入YC-GR90-S无线数传模块。
2. 通信层
远创智控YC-GR90-S 工业智能网关作为核心通信设备,承担以下功能:
· 多协议数据采集(支持Modbus RTU/TCP、S7、OPC UA等);
· 本地数据缓存与边缘计算;
· 数据加密上传至远程云平台;
· 提供本地接口供近端上位机访问;
· 支持断网续传、远程维护、VPN加密通道等功能。
3. 应用层
· 近端上位机:部署于现场控制室,运行组态王(KingView)软件,连接YC-GR90-S网关,实现对现场设备的实时监控与数据录入本地数据库(SQL Server)。
· 远端上位机:部署于企业总部监控中心,安装远程监控客户端,通过MQTT协议从云平台获取数据,实现远程可视化展示、报警管理与数据分析。
四、设备连接与配置
1. 硬件连接
· YC-GR90-S物联网网关通过以太网口连接至现场交换机,与西门子PLC进行S7协议通信;
· 通过RS485接口连接欧姆龙温控器与施耐德仪表,采用Modbus RTU协议;
· 网关通过4G模块接入互联网,注册至远程MQTT云平台;
· 近端上位机通过以太网与网关直连,远端上位机通过云平台中转访问数据。
2. 网关配置
使用YC-GR90-S智能网关自带的Web配置界面,完成以下设置:
· 配置设备通信参数(波特率、数据位、站号等);
· 设置数据采集周期(1秒/次);
· 配置MQTT服务器地址、Topic、QoS等级;
· 启用TLS加密,确保数据传输安全;
· 设置本地缓存策略,支持断网续传;
· 开启远程维护功能,支持远程升级与调试。
3. 上位机配置
· 近端上位机:
o 安装组态王软件,配置OPC驱动连接YC-GR90-S;
o 创建数据库表格,实时写入设备数据;
o 设置报警阈值,触发本地声光报警;
o 通过网关提供的API接口,向远端发送控制指令。
· 远端上位机:
o 安装MQTT客户端,订阅云平台Topic;
o 使用图形化界面展示实时数据与历史曲线;
o 接收近端发送的控制指令并反馈执行结果;
o 支持远程下发参数修改指令,经云平台转发至网关执行。
五、数据流程与通信机制
1. 数据采集流程
· YC-GR90-S网关周期性采集现场设备数据;
· 数据经边缘计算预处理后,分别发送至:
o 本地数据库(通过近端上位机);
o 远程MQTT平台(通过4G网络);
2. 双向通信机制
· 近端 → 远端:
o 近端上位机将关键报警信息写入数据库;
o 同时通过网关API接口将数据标记为“需同步”;
o 网关将该数据打包为MQTT消息,发送至云平台;
o 远端上位机接收后解析并展示。
· 远端 → 近端:
o 远端操作人员通过界面对某设备下发控制指令;
o 指令经云平台转发至YC-GR90-S;
o 网关解析后通过Modbus/S7协议写入设备;
o 同时将执行结果返回远端,并同步写入本地数据库。
六、应用效果
系统上线运行后,取得显著成效:
· 数据实时性强:采集周期1秒,平台延迟<2秒;
· 通信稳定可靠:支持断网续传与自动重连,3个月内零丢包;
· 运维效率提升:远程故障诊断与程序升级,减少现场维护频次70%;
· 数据管理规范:本地+云端双备份,支持历史追溯与报表导出;
· 系统扩展性强:后续新增设备仅需在网关配置,无需修改平台架构。
七、总结
本案例充分展示了远创智控YC-GR90-S 工业智能网关在复杂工业场景下的强大适应能力与通信协调能力。通过其多协议支持、边缘计算、远程维护与加密传输等功能,成功实现了两台上位机之间的数据双向交互与远程协同管理,为企业的数字化转型提供了坚实的技术支撑。
· (具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。)
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