食品飲料行業（yè）IoT解決（jué）方案

       當前，智能製造在食品（pǐn）飲料行業（yè）是非常火熱的話題，許多企業致力於在智能製造（zào）的轉型道（dào）路上（shàng）取得領先地位，通過建（jiàn）設數字化工廠（chǎng）以最終實現降本增效。構建以CPS為核心的智能製造不僅要實現各個（gè）係統間聯網數據的交換，還（hái）需要智能體係進行分析、決策、指令執行。互聯互通作（zuò）為智能製造中的先決條件，對於信息采集與集中管理有著決定性的作（zuò）用，是OT與（yǔ）IT匯聚與融合，實現實時化、可視化、智能化的基礎。

       擁（yōng）有即插即用開放架構的食（shí）品飲料行業EcoStruxure IoT，清晰地界定了IoT平台的三層架構，即邊緣層、平（píng）台層和應用層，在每層中靈活配置（zhì）對應（yīng）的功能模塊，實現設備（bèi）互聯、數據（jù）采集、數據清洗、數（shù）據存儲、應用集成和運營管理（lǐ）應用，架構的合理性確（què）保各係統邊界清晰可落地，降低實施的複雜度和（hé）難度（dù）。

       施耐德電氣EcoStruxure IoT物聯網平台，具有（yǒu）以下特點：

       ●高可用性：EcoStruxure IoT平台提供多種（zhǒng）高可用性機製，其中包（bāo）括：ioseserver冗餘，實時數據（jù）庫服務器分布式體係架構，實時數據（jù）庫服務器冗餘，曆史數據存（cún）儲轉發，曆（lì）史數據庫服務器冗餘（yú）等。

       ●可重用性：EcoStruxure IoT平台是（shì）按照（zhào）最（zuì）大限度的工程重用來設（shè）計工程開發方式的，采用了真（zhēn）正麵向對象的設計（jì）模式。任何（hé）應用功能組件都被設計為對象（xiàng）模板，並可生成多個（gè）的應用功能對象實例部署在不（bú）同工作節（jiē）點。可以極大的提高工程效率，並減少工程開發和調試的時（shí）間。

       ● 易於維護性：利用EcoStruxure IoT平台，監控係統（tǒng）是（shì）一個維護性很好的係統。EcoStruxure IoT所提供的（de）係統開發平台，為（wéi）係統集成商和業主提供（gòng）功能強大的配置、開發、維護（hù）平台，係統在線運行時進行局部的修（xiū）改而不影響係統的整體運行（háng）。

       ● 開放性：EcoStruxure IoT平台軟件具備開放的架構，允許用戶（hù）在（zài）係統平台上實現二次開（kāi）發，擁有極強的擴展能（néng）力，為項目的應用以及未來係統的擴展提供堅實的基礎。

       ● 完善的安全機製：EcoStruxure IoT平台軟件本身內（nèi）建完善的（de）安全機製，允許用戶定義（yì）用戶與其控製的設備之間的關係，允（yǔn）許定義用戶角色，賦予這些角色針對不同（tóng）設備安全組的（de）權限，這些權限非常的全麵和細致，包括：是否可以確認報警（jǐng）；是否可以操作；是否可以在配置環境下操（cāo）作（zuò）等。

       ● 高性能的運行時：在EcoStruxure IoT平台提供的分布式架構下，能夠實現應用的（de）高性能。包括：數（shù）據采集，數據運算，數據存儲，以及（jí）監控界（jiè）麵的高效刷新。Wonderware 係統平台最大可支持單係統400個（gè）節點（diǎn），100W點（diǎn）的IO控製，以及200W點（diǎn）的數據（jù）存儲。

       ● 數據（jù）采集：EcoStruxure IoT平台提供（gòng）豐富（fù）的設備集成接口，作為數據客戶端和設（shè）備之間的中間模塊。提供（gòng）以不同類型通訊方（fāng）式（以太網、串（chuàn）口等）、通訊協議（Modbus、Profibus、IEC標準等）連接基礎設備（PLC、DCS、OPC Server等）。為監控軟件、數據庫軟件、第三方數據客戶端等等提供實（shí）時數據的訪問服（fú）務。數據訪問服務器（DA Server）提供DDE、Suitelink、OPC的協議支持。

       ●支持Web Service、Web API、REST、MQTT、MODBUS、OPC UA技術應用，支持多種通訊協議，具有對接其他係統的開放性

       ● 數據（jù）采集平台具有數據采集接口配置文件功（gōng）能，可通過遠程登錄服務器（qì）方式或著遠程桌麵的方式進行遠程（chéng）部署，可導出或導入配置文件，方便項目的調試和維護

       ● 提供在線監（jiān）視功能，對采集接口性能、網路傳輸性能進行監測（cè），對於需要緩存的關鍵數據如果出現采集中斷，可（kě）在邊緣層進行數據緩存，同時進行（háng）報警（jǐng）及報（bào）警信息的（de）記錄，采集恢複後自動上傳緩存數據。

       ● EcoStruxure平台連接管理，管理所有連（lián）接至（zhì）平台的邊緣服務器或通過認證的智（zhì）能設備，連接服務以MQTT消息（xī）服務的形式，提供連接、認證、點位數據傳輸等規範。

       ● 支持海量消息高吞吐（tǔ）、高並發的（de）上下行消息（xī）處理，實現邊緣端服務或廣域智能設備的數據遠程接入及指令下發；

       ● 支持MQTT協議的（de）接入，提供SDK及終端發現及校驗機製（zhì），保障信息（xī）服務的安全可靠。

       ● 以流計算為核心，實（shí）現對接入數據的實時處理、計算、分析（xī）的計算平台，提（tí）供在線設計、調試、運行監控的開發與運維管理能力， 實現從（cóng）接入、計算到存儲的端到端的處理，可根據實際需要基於（yú）SDK擴展（zhǎn）開發功能組件。

       ● 通過組織（體現為分組）-設備-點位（體現為屬性/事件/方法）構成了平台的物（wù）聯數據（jù）結構。組織承載事業部（bù）-工廠-車間的（de）層級結構，可以根（gēn）據現場的情況快速的擴（kuò）展。

       ● 對於係統的關鍵操作進行日誌集中管理，係統會進行（háng）日誌輸出，如用戶（hù）權限變更，用戶設備操作記錄等。工業（yè）物聯網平台會對所有係統（tǒng）、子（zǐ）係統的日誌進行（háng）聚合並提供日誌平台進行查（chá）詢展示，讓係統管理人員技術運維人員（yuán），能即時進行日誌（zhì）的查詢、統計（jì）、下載。

       ● 平台提供對外服務接口，滿足外部係統如（rú）MES、QMS、EMS的集成與（yǔ）調用，包括（kuò）設備信息查詢接口、數據模型查詢接口、事件信息查詢接口、告警信（xìn）息查詢接口、設備控製接口等。

       施（shī）耐德電（diàn）氣食品飲料行業（yè）EcoStruxure IoT，在（zài）邊緣層和（hé）平台層實現數據接口（kǒu）標（biāo）準（zhǔn）化，完成數（shù）據采集、數據存儲，在應用層深度集成MES、QMS、EMS等（děng）係統，實現業務應用標準化定義，實現產線可視化，規範工藝下發到設備（bèi）執行的互聯集成，支持生產執行自動化，推動工廠（chǎng）設備綜（zōng）合運行效率OEE提升，工藝質量在線監測與（yǔ）優化，實現遠程查看設備的實時運行狀況（kuàng）、訂單執行情況，實現實時監測、可追溯和可視化，對執行（háng）過程進行統（tǒng）計分析，支持決策，從（cóng）而提升設備綜合運行效率，提升精益化管理水平。

       在建設數字化工廠的過程中，食（shí）品飲料行業領先的跨國食品公司工廠遇到了一係列的數字化難題。現階段該（gāi）工廠的痛（tòng）點具體包括：

       ● 該工廠多年（nián）來構建（jiàn）了多個獨立的業（yè）務功能係統，煙囪式架（jià）構形（xíng）成多個（gè）信息孤島（dǎo），信息不能共享，業務不（bú）能協同；

       ● 現有產線中控係統與數采平台等各係統（tǒng）平台間相互獨立，數據不能互（hù）通，OT與IT之間並未實現（xiàn）互（hù）聯互通；

       ● 數據管理標準不統一，與（yǔ）設備（bèi）交互的接口及設備數據采集標準參差不齊，導致設（shè）備數據采集、傳輸、存儲與應用困難；

       ● 生產命令下發與執行仍需要人工在多個係統間操作（zuò）切換，耗時耗力；

       ● 各設備（bèi）相互獨立無（wú）法協同工作（zuò），設備運行狀態、異常（cháng）報警（jǐng）信息與生產執行情況無法及時上傳到（dào）統一的平台進行實時監視與調度協同；

       ● 設備與生產數據無（wú）法自動實時采集進而（ér）導致設備與產線的生產運行情況無法實時進行可（kě）視（shì）化管（guǎn）控；

       ● 各個平（píng）台和設備的數據無法互聯互通，沒有統一的數據庫進行數據收集（jí）清洗，從而進行後續的數據（jù）分析。

       該工廠希望（wàng）通過（guò）搭（dā）建數（shù）據完整（zhěng）、準確、及時（shí）和數據共享的標準化數據中（zhōng）台，支撐智能一體化應用建設。針對該食品飲料工廠的現（xiàn）狀，施耐德電氣食品飲料行業團隊基於食品飲料行業的特點，為其定製了一套符合食品飲料行業（yè）使用需求的IoT平台，實現了以下諸多功能：

       ● 基（jī）於EcoStruxure IoT平台構建數據（jù）中台；

       ● 實現各種PLC、DCS、傳感器和儀表設（shè）備的接入以及與多個上（shàng）位機及SCADA係統的集（jí）成；

       ● 進行數據（jù）清洗、數據計算、數據統計和（hé）數據緩存；

       ● 實現實時計算、數據管理、模型組態（tài）和數（shù）據存儲；

       ● 構建應（yīng）用分析與服務，提供智能應用。