应用案例 | Softing工业物联网连接解决方案助力汽车零部件供应商实现智能制造升级

2024/1/15 13:47:15

随着业务的扩展和技术的进步，某国际先进汽车零部件供应商在其工业物联网的升级方案中使用了Softing的dataFEED OPC Suite——通过MQTT协议将现场控制器和数控系统的数据上传到其物联网云平台，从而实现了设备状态的远程监控，不仅能够提前发现设备可能的故障迹象，采取预防性维护措施，而且可减少设备停机时间，提高设备可用性。

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一背景

该汽车零部件供应商在生产制造过程中，使用了大量的PLC和数控机床等设备。在过去的生产运营中，他们主要依赖本地MES和SCADA等系统来收集、分析和监控生产线上的数据，这些系统为其提供了实时的生产指标、设备状态和质量数据，帮助企业实现了生产过程的可视化和实时管理。

然而，随着业务的扩展和技术的进步，他们需要对控制器及数控机床等设备的数据进行更加深入的分析和处理，因此在近几年，该企业开始逐步部署物联网云平台，将诊断信息等关键数据上传至云端并进行集中管理和分析。

二客户方案

Softing与该企业长期保持着密切的合作关系，并一直为其提供优质的OPC UA通信解决方案，包括用于采集西门子控制器数据到OPC UA客户端的uaGate SI网关以及用于采集840D数控机床数据的uaGate 840D网关等。无论是质量还是性能，Softing产品均得到了客户的高度认可。

该企业的自动化部门项目经理表示：“在对市场上众多的物联网连接解决方案进行评估后，发现Softing的dataFEED OPC Suite软件能够满足我们对MQTT发布和XML消息格式的特定要求，且经过与Softing的长期合作，我们对Softing的技术实力、产品质量、服务水平等方面也已有了充分的了解和信任。”

客户的物联网云平台选择使用了MQTT作为传输协议，并使用XML作为消息格式。MQTT是一种轻量级的消息传输协议，非常适合在资源有限的环境中进行数据传输；而XML是一种具有层次结构的消息格式，每个数据点都有自己的名称、类型和值。这种结构化的数据格式，使数据的解析和处理变得更加方便。结合MQTT传输协议和XML消息格式的使用，可为数据传输提供高度可读性、结构化、灵活性和互操作性，特别适用于复杂数据结构的处理以及对数据可读性要求较高的场景，还可满足离散制造行业中的实时数据传输要求。

（客户需求：通过MQTT协议并使用XML格式将现场设备数据上传到云平台）

三 dataFEED OPC Suite应用

通过Softing dataFEED OPC Suite，我们可建立一个高度灵活且稳定的物联网连接架构，并可将客户现场的设备与云平台紧密连接。在这一架构中，dataFEED OPC Suite展示了其优秀的多协议连接能力：通过S7协议连接现场的多台西门子S7-1200和S7-1500控制器；借助OPC UA连接840D数控机床和FANUC机床；同时通过Modbus协议连接一些智能仪表，最后它可将采集到的数据通过MQTT传输到物联网云平台。得益于这一系列连接的建立，本地设备的数据能够轻松传输到云平台。

此外，dataFEED OPC Suite支持用户完全自定义MQTT消息，这对于该汽车零部件供应商的特定需求至关重要。由于用户可灵活定义消息的结构、内容和格式，包括JSON、XML或其他用户自定义的特殊格式，因此在数据传输上会更加灵活、可控，同时也让数据的解析和处理变得更加方便。

现场自动化工程师提到：“dataFEED OPC Suite内置的强大LUA脚本功能，让我们能够对数据进行灵活的预处理，这意味着，我们可在不改变现有控制器程序的情况下，对数据进行必要的转换和处理，例如，我们可先将ASCII码转换为字符串字符，再将Byte数组转换为浮点数或将报错代码转换成易于理解的报错文本等，最后将转换后的数据上传到云平台。这样不仅提高了数据转换效率，还减轻了云平台的负载。”

（工业物联网升级方案示意图）

该企业自动化项目经理表示：“通过将数据上传到云平台，并对数据进行统一分析和处理，我们可对全球各地工厂生产线进行实时监控，还可随时随地访问生产数据，同时，我们的管理人员也可在任何地方远程监测生产状况，从而能够及时发现并解决潜在问题。”

Softing的产品经理Andrew表示：“dataFEED OPC Suite的扩展性使它能够适应不断升级的项目需求。该软件可不断增加对更多型号的PLC和数控系统的支持，因此用户能够对现有方案进行轻松扩展和升级，例如dataFEED OPC Suite在之后的升级中将支持西门子840D以及FANUC等多个型号的数控系统，对此，用户只需升级软件即可轻松实现对数控机床数据进行直接采集。此外，通过监测数控机床的数据，可实现对设备状态和健康状况的实时监测，使企业能够及时检测设备的异常行为、预测潜在的故障并采取预防性维护措施，从而减少设备停机时间，提高设备可用性。”