数据采集常见的几种方式

2015年5月，国务院正式发布《中国制造2025》计划，制造业企业信息化建设得到了快速发展。佰思杰结合多年在制造自动化、信息化的实践经验，认为智能制造的实现，必须要结合“精益化”、“信息化”和“自动化”三方面的同步建设，即“三化融合”。三化融合的特征在于以精益思想为指导，交互推进制造信息化和自动化。自动化是生产基础，精益化是改善和提高效率的措施，信息化是制定决策的依据。

制造业企业要实现信息化需要基础数据做支撑，通过大量的基础数据分析为决策提供依据。而实际上由于各种各样的原因，如设备老旧、设备控制系统多样、设备种类繁多、设备分布广等，企业设备的基础数据往往形成一个个封闭的信息孤岛，无法被企业统一管理和使用。

要实现企业内部各种设备数据信息的互联互通，需要专业的数据采集软件来采集、存储和调用这些数据，而由于设备类型、系统、接口的多样性，在采集这些设备数据时我们通常也要采用多种不同的方式去实现。

下面我将介绍几种常用的采集方式。

▲ 数据采集系统构架图

对于很多设备，其控制器系统完善且具有可通讯的接口（采集软件支持通讯协议）、控制器点位充足，那么需采集的数据可从控制器系统直接获取或接入控制器系统后再读取。

通常我们使用采集软件与设备控制器通讯方式直接采集数据（如下图中的方式一）。这里我们的控制器不仅仅是PLC控制器，泛指具有通讯功能的控制器，如智能仪表、变频器、机器人、AGV、扫码枪等。

▲带通讯接口的控制器

在企业车间现场，针对设备数量较多、分布区域集中、采集数据点位多且数据无法直接获取、需要对设备有一定逻辑控制的场景，通常我们在这些设备附近区域安装一台新PLC采集柜，通过新增硬件的方式把区域内设备采集点接入到PLC采集柜内统一采集，然后通过采集软件（IOT/SCADA）与PLC采集柜建立通讯把数据传入平台层（如下图中的方式二）。常用PLC采集柜类型有立式和壁挂两种，选择时主要根据安装位置和采集点数来设计。

▲PLC采集柜体图片

RTU（RemoteTerminalUnit）俗称远程终端控制系统，由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成的电子设备，由微处理器控制，并支持网络系统。通常安装在远程现场，用来监视和测量远程现场的传感器和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制，通过自身的软件（或智能软件）系统获得设备数据，并将数据传给企业调度中心的采集软件。

在工业现场区域设备数量少、分布广、间隔大、且采集数据点位少、设备自身无带通讯的控制器，这种情形我们通常在现场增加RTU控制器采集现场数据，通过有线或无线的方式接入车间网络与采集软件通讯（如下图中的方式三）。

▲RTU图片

在企业的一些自动化程度高的产线，通常供应商厂家在产线上建立有独立的上位机软件如SCADA、DCS等系统。针对这种情形，我们通常采用上层系统软件与产线上位机系统之间进行集成的方式读取需要采集的数据（如下图中的方式四）。一般集成方式有：ModbusTCP数据转发、OPC UA通讯、二次接口开发（C、C++、Java、.NET）。

目前市面上常用的数据采集软件有很多，如力控SCADA、亚控KingSCADA、西门子Wincc、Intouch、iFIX、佰思杰物联网nebula IOT Enabler等。佰思杰IOT平台不仅具备传统的SCADA的相关功能，而且可以实现MES/MOM以及各自动化产线、设备的互联互通。

佰思杰自主产权的物联网nebula IOT Enabler平台采用的是企业级实时历史数据库，高性能、高吞吐能力、可靠性强。该平台用于采集、压缩、存储、加工、分析等任何带有时间特性的生产信息，具有丰富的通讯协议和接口，不仅支持与市面上大多数硬件厂家的PLC、DCS、SCADA等通讯，而且具备与第三方软件平台集成的接口，完美实现企业现场设备数据采集，为企业自动化和智能化提供有效支撑。

▲佰思杰IOT物联网平台