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廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

發(fā)布日期:2024-03-24   作者:文鋒科技
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廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇 接著上一篇《廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能結(jié)構(gòu)篇》繼續(xù)總結(jié)一下廚余垃圾處理設(shè)備智能軟硬件統(tǒng)的原理。 所有的軟硬件系統(tǒng)全是自己一人獨自開發(fā),看法和角度難免有局限性。希望拋磚引玉,將該智能軟硬件系統(tǒng)分享給更多有類似需求的朋友。 廚余垃圾處理設(shè)備智能軟硬件的基本原理可理解為一臺PLC的上位機,從PLC獲取數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)傳到云端;將云端的指令下發(fā),再傳到PLC。然而實際的成品則要復(fù)雜幾十上百倍,具體細(xì)節(jié)較多,下面且聽我為朋友們一一道來。

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇



接著上一篇《廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能結(jié)構(gòu)篇》繼續(xù)總結(jié)一下廚余垃圾處理設(shè)備智能軟硬件統(tǒng)的原理。


所有的軟硬件系統(tǒng)全是自己一人獨自開發(fā),看法和角度難免有局限性。希望拋磚引玉,將該智能軟硬件系統(tǒng)分享給更多有類似需求的朋友。

廚余垃圾處理設(shè)備智能軟硬件的基本原理可理解為一臺PLC的上位機,從PLC獲取數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)傳到云端;將云端的指令下發(fā),再傳到PLC。然而實際的成品則要復(fù)雜幾十上百倍,具體細(xì)節(jié)較多,下面且聽我為朋友們一一道來。


廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之PLC設(shè)備


一、一套智能軟硬件系統(tǒng)的目的在于用技術(shù)來解決生產(chǎn)中遇到的實際問題,首要的元素便是數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,這里指的是通過比對智能軟硬件系統(tǒng)獲取到的廚余垃圾處理設(shè)備的數(shù)據(jù)值和PLC操控端顯示的是否一致。包括實時數(shù)據(jù)、累計數(shù)據(jù)、當(dāng)前數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。只有完全一致,才能證明獲取的數(shù)據(jù)時準(zhǔn)確的。

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之智能網(wǎng)關(guān)


二、因為廚余垃圾處理設(shè)備是7X24小時的運轉(zhuǎn),所以,穩(wěn)定是重中之重。
這個有點類似開發(fā)一套承載100萬并發(fā)量的網(wǎng)站,各種測試均沒問題后上線并入系統(tǒng)。訪問量一上來,各種小毛病就顯現(xiàn)出來,要么宕機,要么業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不完整,要么延遲厲害。通常解決辦法不外乎查看靜態(tài)訪問日志、動態(tài)訪問日志、數(shù)據(jù)庫操作日志,再根據(jù)經(jīng)驗來分析、判斷和找出問題所在并完善之。但對于分布在幾十個不同現(xiàn)場的智能硬件來說,如何獲知數(shù)據(jù)獲取和指令下發(fā)的準(zhǔn)確性及唯一性、硬件連接PLC的日志、奔潰的日志、數(shù)據(jù)獲取的日志、指令下發(fā)的日志,是一個十分必要的事情。跟網(wǎng)站開發(fā)一樣,沒有日志無異于盲人摸象,很難看清全局。然而這些沒有現(xiàn)成的模塊可用,只能根據(jù)經(jīng)驗來開發(fā)。只有在以上各種日志支持下,結(jié)合系統(tǒng)后臺進(jìn)行遠(yuǎn)程操作,才能不斷完善和修復(fù),才能保證智能硬件7X24小時的持續(xù)工作。

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之不同廠家智能網(wǎng)關(guān)


三、如果安裝量達(dá)到一定規(guī)模后,平時一些不起眼的浪費會被無限放大,累加起來的量相當(dāng)驚人。比如電費、流量費。如何做到節(jié)能和低碳,是一個必須考慮和重視的問題。
好比用微波爐加熱牛奶時,需要2分鐘。但是通過不斷的采樣和分析后,得知在1.53分鐘時關(guān)閉加熱功能,余溫也能將牛奶完全加熱。這樣一來每次加熱就能節(jié)省0.47分鐘的電能。
按照該功率微波爐0.47分鐘使用電能0.03元算,每十分鐘加熱一次,100臺微波爐,每年可節(jié)約:0.03 * 6 * 24 * 100 * 365 = 15.768萬。
當(dāng)然,這里只是舉一個例子,廚余垃圾處理設(shè)備功率大比這個大的多,每次加工、發(fā)酵持續(xù)的時間長,每年耗電量高達(dá)6.7萬度。加上節(jié)能控制系統(tǒng)后,電能能迅速縮減到4.5萬度。但是這必須改動設(shè)備,廠家不授權(quán)無法實現(xiàn)各種傳感器的添加和控制現(xiàn)有設(shè)備。

除了電能就數(shù)流量費支出大,有朋友建議:“干嘛不直接拉一根網(wǎng)線,便宜又穩(wěn)定”。安裝場地不屬于甲方,而是第三方,別人的地盤不是說想拉就能給垃圾回收場地安裝光纖的。加上一臺廚余垃圾處理設(shè)備每天可盈利3000來塊,不會太在意幾十塊的流量費。然而經(jīng)過安裝我們的智能軟硬件系統(tǒng)后,50臺設(shè)備每年節(jié)省了100來萬元的流量費用。



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廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之?dāng)?shù)據(jù)共享


四、在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、運行穩(wěn)定、節(jié)能的基礎(chǔ)上,還需要把數(shù)據(jù)共享及流轉(zhuǎn)落實下來。因為甲方同時安裝幾十臺廚余垃圾處理設(shè)備,每臺設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)能否在約定的時間內(nèi)流轉(zhuǎn)到協(xié)議的平臺,這是甲方尤其關(guān)心的環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)一方面是規(guī)則配置,比如每天允許流轉(zhuǎn)上、下限,流轉(zhuǎn)規(guī)則和觸發(fā)條件;另一方面是下一流轉(zhuǎn)場景對象配置,包括數(shù)據(jù)傳輸方式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、加解密方式、流轉(zhuǎn)流程和步驟等。只有將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)起來,讓數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值,才是整個項目的目的(其實就是落地與變現(xiàn))。

 


廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之云端品控


五、 細(xì)心的朋友或許會疑惑:“搞這么套智能軟硬件系統(tǒng),僅僅用來收集和共享數(shù)據(jù)”? 其實不然,數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)模型是軟件的核心部分。
數(shù)據(jù)挖掘指的是對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、電力數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析、取樣、篩選和儲存。
數(shù)據(jù)模型則用于品控、設(shè)備維護(hù)、智能網(wǎng)關(guān)維護(hù)、流量控制、電能控制等方面。

品控,是根據(jù)數(shù)據(jù)模型計算和匹配出當(dāng)前產(chǎn)品的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、是否有殘次品。如果有,則通過云端操控對現(xiàn)場的廚余垃圾處理設(shè)備進(jìn)行微調(diào)。當(dāng)同一個微調(diào)三次均未成功,該告警信息會同時通知維護(hù)員,若通知兩次維護(hù)員均未得到相應(yīng)和解決,系統(tǒng)自動停機。即便人工強行重啟設(shè)備,系統(tǒng)也會強制停機,直到系統(tǒng)檢查到告警信息已經(jīng)消除才恢復(fù)生產(chǎn)。


廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之設(shè)備及數(shù)據(jù)配置


六、當(dāng)設(shè)備穩(wěn)定運行、系統(tǒng)獲取到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)正常運轉(zhuǎn)后,甲方往往會對智能軟硬件系統(tǒng)的安裝提要求,安裝、調(diào)試必須直觀、方便、易操作。不同甲方的需求不同、接入的PLC不同、廚余垃圾處理設(shè)備不同、智能網(wǎng)關(guān)不同;如果每次安裝和調(diào)試都需要軟、硬件工程師(其實就我一人代辦)一起修改代碼的話,顯然人力和時間成本太高,未知因素也較多。一旦在別的現(xiàn)場運行好好的智能軟硬件系統(tǒng),換個場地突然不行時,檢查起來會讓人抓狂。為了減少和避免人為的失誤,將運行參數(shù)都改為可配置文件,一旦出現(xiàn)問題,也能縮小排查范圍和減少停工時間。

PLC需要配置,包括波特率、停止位、通訊協(xié)議等;獲取數(shù)據(jù)需要配置,比如當(dāng)前數(shù)據(jù)地址、累計數(shù)據(jù)地址、數(shù)據(jù)獲取模式、數(shù)據(jù)上傳模式;數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)需要配置,包括每天獲取頻次、每天流轉(zhuǎn)頻次、每天流轉(zhuǎn)上下限、流轉(zhuǎn)規(guī)則等;智能網(wǎng)關(guān)需要配置;不同品牌PLC需要配置;不同廠家廚余垃圾處理設(shè)備需要配置。只有豐富且必要的配置,才能保證每次安裝、調(diào)試的順利與及時。

有配置文件后,即便是設(shè)備的硬件維護(hù)員,也能按照操作手冊,快速的上手、安裝和排查問題所在。


廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之銷售員小程序


七、聊完基礎(chǔ),咱再來介紹一下咱IT碼農(nóng)較熟悉的領(lǐng)域:多業(yè)態(tài)展示與控制。
對于一家企業(yè)來說,市場重要,技術(shù)也重要;一個變現(xiàn),另一個生產(chǎn)。既要給設(shè)備維護(hù)員一個用于維護(hù)設(shè)備的APP來滿足工作需要;也要給銷售員直觀展示與遠(yuǎn)程操控廚余垃圾處理設(shè)備的小程序。
同一名維護(hù)員負(fù)責(zé)十臺廚余垃圾處理設(shè)備的維護(hù)時,沒有一個管理APP的話,除了顧此失彼的忙得團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn)之外,還不能圓滿及時的解決任何問題。因為不同設(shè)備安裝場地之間離得遠(yuǎn),光是日常巡查一圈就得2-3天時間,剛從設(shè)備甲場地檢查完離開去設(shè)備乙場地的路上,設(shè)備甲突然溫度過高必須立即處理,沒有管理APP,等維護(hù)員花3天時間把剩下的9臺設(shè)備巡檢完,估計設(shè)備甲的現(xiàn)場已經(jīng)上新聞了。所以有一個方便、好用的管理員APP相當(dāng)重要。
一名銷售員只能靠PPT介紹設(shè)備的優(yōu)勢時,遠(yuǎn)不如在小程序里展示某臺設(shè)備當(dāng)天、昨天、前天生產(chǎn)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)走勢圖來得直觀,再讓客戶遠(yuǎn)程操控一下該設(shè)備,這遠(yuǎn)在天邊卻又近在咫尺的感覺,會讓設(shè)備的展示和匯報更具競爭優(yōu)勢。



廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之落地大屏


八、總部接待訪客時,得有一個像樣的落地大屏來直觀、震撼的展示(其實是炫耀)企業(yè)的設(shè)備裝機規(guī)模、全球分布圖、每天生產(chǎn)量、每臺設(shè)備運行情況、生產(chǎn)走勢圖、節(jié)能統(tǒng)計數(shù)據(jù)、低碳對比數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)。
總部接待訪客參觀展覽室時,撲面而來的和展廳一樣高、5米寬的落地大屏,里面不停變化的數(shù)字正顯示全國各地安裝的廚余垃圾處理設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)的排名、對比、趨勢走向等大數(shù)據(jù);當(dāng)講解員隨意點擊一臺設(shè)備,畫面切換到該設(shè)備節(jié)能數(shù)據(jù)、流量消耗數(shù)據(jù)、低碳數(shù)據(jù)、歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)、當(dāng)天生產(chǎn)數(shù)據(jù)、環(huán)比生產(chǎn)數(shù)據(jù)比、生產(chǎn)走勢圖分析及現(xiàn)場多角度監(jiān)控視頻時。給人的感覺極為震撼。



廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之維護(hù)員APP


九、當(dāng)遇到維護(hù)員不足以同時解決多臺設(shè)備突發(fā)的告警信息時,必須得給調(diào)度員一個可增派附近空閑維護(hù)員的工作臺。
當(dāng)遇到維護(hù)員上報或系統(tǒng)預(yù)判需要更換配件時,調(diào)度員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)庫房及采購員,配件或部件出庫時調(diào)度員不僅僅按申報員進(jìn)行派單,而是按照設(shè)備地理位置進(jìn)行派單,附近的維護(hù)員誰空閑誰上,從而避免配件等人耽誤生產(chǎn)的尷尬。


廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之功能原理篇

廚余垃圾處理設(shè)備工業(yè)監(jiān)控PLC連接APP小程序智能軟硬件開發(fā)之管理后臺


十、以上的問題都落地后,就只剩下一個對所有功能和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的操作后臺,這點跟咱開發(fā)企業(yè)CMS很像,都需要有一個人機對話界面。
比如流量監(jiān)控、調(diào)試數(shù)據(jù)記錄、心跳包數(shù)據(jù)記錄、安裝場地管理、角色權(quán)限管理、智能網(wǎng)關(guān)管理、生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理等,無一不是通過管理后臺進(jìn)行管理。不同角色登錄管理后臺,根據(jù)權(quán)限,各自查看和管理各自的設(shè)備和數(shù)據(jù)。

至此,一個可適配包括三菱FX3U型號PLC在內(nèi)多種PLC,以及國內(nèi)多家品牌的智能網(wǎng)關(guān)和多家廚余垃圾處理設(shè)備廠家的設(shè)備的智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)算是開發(fā)、調(diào)試完成。

因為該系統(tǒng)全部由我一人獨自開發(fā),所以架構(gòu)、函數(shù)、接口、功能均有很大的可提升空間,歡迎盆友們私信我交流和溝通。更希望這套小小的智能軟硬件系統(tǒng)能夠發(fā)揮更多的作用。

未完待續(xù)。





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