华龙讯达 Ceres智能设备

    华龙讯达 Ceres智能设备

    华龙讯达Ceres智能设备是一款基于工业物联网与互联网融合技术的智能数据处理设备。该设备集计算、通信与控制等功能于一体，支持各种工业标准协议总线，并采用模块化的设计，可快速接入各种不同通讯协议的设备，与设备电控系统平台交互，即可实现设备与企业云连接，实时无线传输、数据采集、数据分析、智能人机交互、移动应用、远程控制。从某种程度来说，Ceres数据处理平台已经很大程度上实现了CPS理念所倡导的基本功能。通过人机交互接口实现和物理进程的交互，将环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统融合到一起，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。

图3 华龙讯达Ceres智能设备

• 支持所有现场总线标准和通讯协议转换。Ceres智能设备支持多个系统制造商的不同现场总线协议，可以将不同的数字化机器进行联网，实现机器的互联互通，可以彻底改变以前机器信息化孤岛的局面，从而可以发挥机器集群控制的优势，形成机器群体的数字化、网络化、智能化，实现集约化、网络化、柔性化的生产模式，它是智慧工厂的基本保障。
• 实现异构工业协议的标准化互联。Ceres智能设备可作为工业现场接入设备，可以通过远端工业现场与总部数据中心的VPN网关建立加密性能很高的虚拟隧道，节省昂贵的专线租用投入，并支持双链路备份，充分保证业务信息安全、高速、可靠传输。通过华龙讯智能数据采集解决方案对各类数字化设备进行数据的远程自动采集，可监控每台机器的实时状态和异常情况，对故障停机、关键工艺参数超差等重要事件，可通过计算机系统或手机短信等形式及时送达相关人员，实现机器状态透明化、实时化的管理。为能给设备提供及时的远程运维支持服务和云平台安全接入等提供支持。
• 搭载高灵敏度GPS快速精准定位。Ceres智能设备搭载高灵敏度GPS模块，最大支持66通道。2.5米CEP，0.1米/秒和0.01微秒的时钟，快速精准的定位能力方便用户进行现场定位，实现精准化资产管理。
• 具备数据采集、交互、分析、存储、处理、编码功能。Ceres智能设备通过自动化控制源程序采集设备生产过程中所产生的实时生产数据、设备运行状态数据、质量在线数据，将采集的实时数据应用到智能设备管理中，以实时动态的方式反映生产线运行状态、原材料消耗状态、设备运行状态、生产产能状态等，也通过可视化报警的方式显示非正常状态的异常现象。为MES系统提供分析所需的生产数据，通过对生产、剔除、消耗、故障、质量等数据的分析，寻求改进生产过程、提高生产工艺水平的途径。实现实时数据采集、实时数据传输、实时数据存储、实时数据分析、实时数据编码管理功能。
• 物理世界现实物体实现虚拟世界的数字化展示及应用。Ceres智能设备支持以3D建模的形式，展示物理世界现实物体设备。通过与设备及车间其他各子系统获得必要的管理信息、工艺信息、制造过程信息、物流过程信息，实现生产设备、车间各要素的实时、三维可视化监控。可提供设备的机械装配动画，以满足维修部件的管理信息化和提升保障反应能力，提高机械部件订购、供给质量和效率的客观要求。
• 基于3D三位一体的智能人机交互及移动平台。依托Ceres智能设备的便捷组网功能，与数据采集、数据分析、企业应用数据的互联，把在线生产过程与企业信息化管理体系相结合，建立起作业工人、与生产设备、与企业管理系统三位一体的基于3D可视化的智能人机交互、智能设备管理平台，通过信息化、可视化等技术实现互联互通和物理实体世界与数字虚体世界的深度融合。以移动应用为基础，实现移动数据采集、移动数据处理、移动业务（部分）管理、移动3D智能人机交互，构建车间级的移动在线实时管控系统，并与客户现有的信息化系统相集成，构成信息化和移动化相互融合的在线式信息平台，完成“智能设备”向移动平台的延伸和现有数据的挖掘，真正实现企业生产管理随时、随地、随身的业务管理一体化和智能化，为生产部门提供精细、全面、准确的信息，提升企业管理水平。
• 提供云端存储和边缘计算功能。Ceres数据处理平台是一个融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台。通过云服务扩展至本地设备，以便收集并分析更靠近信息源的数据，同时使得在本地网络中与其他设备间的安全通讯成为可能。在本地实时处理设备采集的数据同时，仍可将数据在云端进行管理、分析和持久存储。满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。
• 实现了计算、通信、控制、自治与远程协调五大功能。Ceres数据处理平台是一款集计算、通信与控制于一体的智能硬件设备。从某种程度来说，Ceres数据处理平台已经很大程度上实现了CPS理念所倡导的基本功能。通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时地、安全的、协作的方式操控一个物理实体。将环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统融合到一起，使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。

• 初始化数据采集列表，初始化系统采集平台， 实现设备数据的采集。
• 负责从OPC、系统平台、标准接口中获取数据。
• 实现采集数据的转发，给数据中心服务器提供稳定的数据来源。
• 接收数据中心服务器指令，完成数据修改，实现系统对底层设备的控制与操作。
• 对数据进行简单的聚合分析、统计运算，减少中心服务器运算压力。
• 监测网络，当网络出现故障的时候缓存数据，保证数据的安全性。可搭建多台数据采集服务器实现负载均衡。

• 设备的生产状况数据，如产量、利用率、有效作业率、总开机时间、停机时间、停机次数、废品率等； 
• 缺陷剔除数据及其百分比率，包括各种缺陷剔除原因、剔除数量等； 
• 设备故障停机原因数据：停机原因、次数、时间等； 
• 设备I/O数据：各输入输出模块I/O状态数据等； 
• 工艺数据：如各工艺点的设定值、实际值等； 
• 辅料数据：设备生产过程中所有辅料消耗数据等；
• 传感器数据：设备生产过程中所有传感器状态数据等；
• 质量数据：设备生产过程中所有质量状态数据等；
• 工单数据：设备生产过程中工单管理数据等；
• 管理数据：生产过程中设备点检、巡检、维修、交接班、保养、润滑管理数据等。

• 数据采集：具有独特扩展方式，可灵活的搭载多种扩展数据通讯板卡，进行相应的现场数据采集工作。
• 数据计算：Ceres智能采集设备搭载INTEL Core i7 处理器，强大的计算能力，可满足大数据的计算解析处理需求。
• 数据存储：内置2TB存储空间，实现本地大数据的存储要求。
• 数据传输：集成多种通讯方式，WIFI，Bluetooth，蜂窝网络，RFID，LAN，RS232等，可实现数据的无缝传输。
• 宽电压设计：系统支持9 ~ 36 V宽电压输入，并采用过电压、低电压,浪涌,反极性和短路保护，可适应多种工作环境。
• 多种通讯模式：采用总线技术实现多种通讯的集成，运用积木式通讯模块设计，可根据不同通讯协议的设备进行模块化的配置。
• 优良的抗电磁干扰能力：采用全合金外壳，可持续工作于恶劣的工业环境，增强了抗电磁干扰能力。
• 多种通讯方式：内置WIFI、Bluetooth、蜂窝网络、GPS、ProfiBus、CANBus等多种通讯方式。蓝牙4.0技术更易手持设备通讯，基于蜂窝网络的无线数据传输功能，支持射频识别（RFID），支持GPS定位，内置ProfiBus、CANBus数据端口，极大的方便了客户多种数据传输的需求。
• 参数兼容设计：直流宽电压设计，可适应不同的工业现场， 适应恶劣的工作环境，最高温度可达+40度；专业的EMC防护设计，保障产品长久无故障运行；标配Intel Core i7 CPU，提供强大的数据计算能力。

  数据采集总体架构设计采用了5层模式，分别为设备层、数据采集层、数据交互层、数据存储层、数据运用层。

图.Ceres数据采集系统平台构架