食品飲料行（háng）業IoT解決方案

       當前，智能製造在食品飲（yǐn）料行業是非常火熱的話題，許多企業致力於在智能製造的轉型道路上（shàng）取得領先地（dì）位，通過建設數（shù）字化工廠以最終實現降本增效（xiào）。構建以CPS為核心的智能製造不僅要實現各（gè）個係統間聯網數據的交換，還需要智能體係進行分析、決策、指令執行。互（hù）聯互通作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用，是OT與IT匯聚與融合，實現實（shí）時化、可視化、智能化的基礎。

       擁（yōng）有即插即用開（kāi）放架構的食品飲料行業EcoStruxure IoT，清晰地界（jiè）定了IoT平台的三層架構，即邊緣層、平台層和應用層，在每層中靈活配置對應的功能模塊，實現設備互聯、數據（jù）采（cǎi）集（jí）、數據清洗（xǐ）、數據存儲、應用集成和運營管理應用，架構的合理性確保各係統邊界清晰可落地，降低實施的複雜度（dù）和難度。

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

       ●高可用性：EcoStruxure IoT平台提供多種高可用性機製，其中包括：ioseserver冗（rǒng）餘，實時數據庫服（fú）務（wù）器分布式體係架構，實時數據庫服務器冗餘，曆史數（shù）據存（cún）儲轉發，曆史數據（jù）庫（kù）服務器冗餘等。

       ●可重用性：EcoStruxure IoT平台是按照最大限度的工程重用來設計工程開發方式的，采（cǎi）用了真正（zhèng）麵向對象（xiàng）的設計模式。任何應用功能組件都被設計（jì）為對象模板，並可生成多個（gè）的應用功能對象實例部署在不同工作節點。可以極大的提高工程效率，並減少工程（chéng）開發和調試的時間。

       ● 易於維護性：利用EcoStruxure IoT平台，監控係統是一個維護性很好的係統。EcoStruxure IoT所（suǒ）提供的（de）係統開發平台，為係統集成商和業主提供功能強大的配置、開發、維護平台，係統在線運行時進（jìn）行局部的修改而不影響係統的整（zhěng）體運行（háng）。

       ● 開放性：EcoStruxure IoT平台軟件具（jù）備開（kāi）放的（de）架構，允許用戶在係（xì）統平台（tái）上實現二次開發，擁有極強的擴展能力，為項目（mù）的應用以及未來係統的擴（kuò）展提供堅實的基礎（chǔ）。

       ● 完善（shàn）的安全機製：EcoStruxure IoT平（píng）台軟件（jiàn）本身內（nèi）建（jiàn）完善的安全機製（zhì），允許用戶定義用戶與其控製的設備之間的關係，允許定義用戶角（jiǎo）色，賦予這（zhè）些角（jiǎo）色針對不同（tóng）設備安全組的權限，這些權（quán）限非常的全麵和細致，包括：是否可以確認報警；是否可以操作；是否可以在配置環境下操作等。

       ● 高性能的運行時：在EcoStruxure IoT平台提（tí）供的分布式架構下，能夠實現應用的高性能。包括：數據采集，數據運算，數據存儲，以及監（jiān）控界麵的高效（xiào）刷新。Wonderware 係統平台最大可支持單（dān）係（xì）統400個節點，100W點的IO控製（zhì），以及200W點的數據存儲（chǔ）。

       ● 數據采集：EcoStruxure IoT平台提供豐富的設備集成接口，作為數據客戶端（duān）和設備之間的中間模塊。提供以不同類型通訊方式（以太網、串口等）、通訊協議（Modbus、Profibus、IEC標準等）連接基礎（chǔ）設（shè）備（PLC、DCS、OPC Server等）。為監控軟（ruǎn）件、數據庫（kù）軟件（jiàn）、第三方數據客戶端等等提供實時數據的訪問服務。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（tǒng）的開放性

       ● 數據采集（jí）平台（tái）具有數據采集（jí）接口配置文（wén）件功（gōng）能，可通過遠程登錄服務器方式或著遠程桌麵的方式進（jìn）行遠程部署，可導出或導入配置文件，方便（biàn）項目的調試和維護

       ● 提供在線監視功（gōng）能，對采集接口性能、網路傳輸性能進行監測，對於需要緩存的關鍵（jiàn）數據（jù）如果出現采集中斷，可在邊緣層進行數據緩存，同時進行報警及報警信息的記錄，采集恢複（fù）後自動上傳緩存數據。

       ● EcoStruxure平台連接管理，管理所（suǒ）有連接至平台的邊緣服務器或通過（guò）認證的智能設備（bèi），連接服務以MQTT消息服（fú）務的（de）形式，提（tí）供連接、認證、點位數據傳輸等規範。

       ● 支持海量消息高吞吐、高並（bìng）發的上下行（háng）消息處理，實現（xiàn）邊緣端服務或廣域智能設備的數據遠程（chéng）接入及指令下發；

       ● 支持MQTT協議的接入，提供SDK及終端發現及校驗（yàn）機製，保障信息服務的安全（quán）可（kě）靠。

       ● 以流計算為核心，實現對接入數據的實時（shí）處理、計算、分析（xī）的計（jì）算平台，提供在線設計（jì）、調試、運行監控的開發與（yǔ）運維管理能力， 實現從接（jiē）入、計算到存儲（chǔ）的端到端的（de）處理，可根（gēn）據實際（jì）需（xū）要基於SDK擴展開發（fā）功能組件。

       ● 通過組織（體現為（wéi）分組）-設備-點位（體現為屬性/事件/方法）構成了平台的物聯數據結構。組（zǔ）織承載事業部-工廠-車間的層級結構，可以根據現場的情況快速的擴展。

       ● 對於係統的關鍵操作進行日誌集中管理，係統會進行日誌輸出，如用戶權限（xiàn）變更，用戶設備（bèi）操作記錄等。工（gōng）業（yè）物聯網平台會對所有係（xì）統、子係統的日誌進行聚合（hé）並提供日誌平台進行查（chá）詢展示，讓係統管理人員（yuán）技術運維人員，能即時進行日誌的查（chá）詢、統計、下載。

       ● 平台（tái）提供對外服務接口，滿足外部係統如MES、QMS、EMS的集成與調用，包括設（shè）備信息查詢（xún）接口、數據模型查詢接口、事件信息查詢接口、告警信息查詢接（jiē）口（kǒu）、設備（bèi）控製接口等。

       施耐德電氣食品飲料行業EcoStruxure IoT，在邊緣（yuán）層和平台層實現數據接（jiē）口標準化，完成數據采集、數據存儲，在應用層深度集成MES、QMS、EMS等係統，實現業務應用（yòng）標準化定義，實現產線可視化，規範工（gōng）藝下發（fā）到設備執行（háng）的互聯（lián）集成，支持生產執行自（zì）動化，推動工廠設（shè）備綜合運行效率OEE提升（shēng），工藝質量在線監測與優（yōu）化，實（shí）現遠程查看設備的實時運行狀況、訂單執行（háng）情況，實現實時（shí）監測、可追溯和可視化，對執行過（guò）程進行統計分（fèn）析，支持決策，從而提升設備綜合運行效率，提升（shēng）精益化管理水平。

       在建設數字化工廠的過程（chéng）中，食品飲料行業領先的跨國（guó）食品公（gōng）司工廠遇到了一係列的數字化難題。現階段該工廠的痛點具體包括：

       ● 該工廠多年來（lái）構建了多個獨立的業務功能係統，煙囪式架構形成多個信息孤島，信息不能共享，業務不能協同；

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

       ● 數（shù）據管理（lǐ）標準不統（tǒng）一，與設備交互（hù）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（shū）、存儲與應用困難；

       ● 生產命令下發與（yǔ）執（zhí）行仍（réng）需（xū）要人工（gōng）在多（duō）個係統間操作（zuò）切換，耗時耗力；

       ● 各設備相互（hù）獨（dú）立（lì）無法協同工作，設備運行狀態、異常報警信息與生產執行（háng）情況（kuàng）無法及時（shí）上（shàng）傳到統一的平台進行實時監視與調度協同；

       ● 設（shè）備與生產數據無法自動實時采（cǎi）集進而（ér）導致設備（bèi）與產線的生產運行情況無（wú）法實時進行可視化管控；

       ● 各個平台和設備的數據無法互聯互通（tōng），沒（méi）有（yǒu）統一的數據庫進行數據收集清洗，從而進行後續的數據分析。

       該工廠希望通過搭建數據完整、準確（què）、及時和數據共享的標準化數據中台，支撐智能一體化應用建設。針對該食品飲料工廠的現狀，施耐德電氣食品飲料行業團隊基於食品飲料（liào）行業的特點，為其定製了一套符合（hé）食品飲料行業使用需（xū）求（qiú）的IoT平台，實現了以下諸（zhū）多（duō）功能：

       ● 基於EcoStruxure IoT平台構建數據（jù）中台；

       ● 實現各種（zhǒng）PLC、DCS、傳感器和儀表（biǎo）設備的接入（rù）以及與多（duō）個上位機及SCADA係（xì）統的（de）集成；

       ● 進行數（shù）據清洗（xǐ）、數據計算、數據（jù）統計和數據緩存（cún）；

       ● 實現實時（shí）計算、數（shù）據管（guǎn）理、模（mó）型組態和數據存儲；

       ● 構建應用分析與服務，提供智能應用。