以下是針對西門子PLC(S7-1200/1500/300/400)的數據采集與監控方案,結合深控信息“免點表工業網關”的技術實現,兩個客戶案例:
西門子PLC數據采集與監控方案(基于深控免點表網關)
項目 |
S7-1200/1500 |
S7-300/400 |
通信協議與技術實現 |
深控免點表網關的核心優勢 |
數據采集 |
- 支持PROFINET/PPI/MPI協議
- 實時采集I/O數據、寄存器(DB塊、M區、T/C等) |
- 支持PROFIBUS/MPI協議
- 采集模擬量、數字量、狀態字等 |
- 免點表技術:自動識別PLC變量地址(如DB1.DBW0、M100等),無需手動配置點表。
- 支持OPC UA/MQTT協議上傳至上位機或云平臺。 |
- 自動化變量映射,減少90%配置時間。
- 兼容舊型號(S7-300/400)與新設備(S7-1500)。 |
實時監控 |
- 通過網關將數據推送至HMI或SCADA系統(如WinCC、力控)
- 采樣周期可設(10ms~1s) |
- 通過MPI/PPI接口采集數據,轉發至監控系統 |
- 協議轉換:將PLC私有協議轉換為標準工業協議(如Modbus TCP、OPC UA)。
- 邊緣計算支持數據預處理(如濾波、報警閾值判斷)。 |
- 支持毫秒級延遲監控,滿足高速產線需求。
- 內置邊緣計算減少上位機負載。 |
報警管理 |
- 配置變量閾值報警(如溫度超限)
- 報警信息通過MQTT推送至手機/郵件 |
- 支持硬件故障報警(如模塊斷線)與邏輯報警(如運行狀態異常) |
- 智能報警:網關內置規則引擎,支持多條件組合報警(如“溫度>80℃且壓力>5MPa”)。
- 報警分級與歷史記錄存儲。 |
- 無需編程即可設置報警規則。
- 報警記錄本地存儲+云端同步,避免數據丟失。 |
典型架構 |
PLC →(PROFINET/PPI)→ 深控網關 → OPC UA/MQTT → SCADA/云平臺 |
PLC →(MPI/PROFIBUS)→ 深控網關 → OPC UA/MQTT → SCADA/云平臺 |
- 即插即用:網關上電后自動掃描PLC變量,5分鐘內完成部署。
- 支持斷線續傳與數據緩存。 |
- 兼容第三方系統(如ERP、MES),提供標準化API接口。 |
客戶案例1:汽車零部件生產線(S7-1500 + HMI)
- 客戶需求:
- 實時采集100+個I/O點(包括伺服電機狀態、溫度傳感器);
- 報警需推送至產線負責人手機;
- 數據上傳至MES系統進行質量追溯。
- 解決方案:
- 部署深控免點表網關,自動識別S7-1500的DB塊和M區變量;
- 配置溫度超限(>120℃)和伺服故障報警規則;
- 通過OPC UA將數據上傳至MES,報警通過MQTT推送至釘釘。
- 效果:
- 部署時間從3天縮短至2小時;
- 報警響應時間<3秒,產線停機率降低40%。
客戶案例2:污水處理廠(S7-300 + SCADA)
- 客戶需求:
- 監控PLC控制的泵機、閥門狀態(共50個模擬量/數字量);
- 數據需存儲至本地數據庫并同步至環保局平臺;
- 支持歷史數據回溯分析。
- 解決方案:
- 使用免點表網關通過MPI協議采集S7-300數據;
- 配置液位超限(>90%)和泵機過載報警;
- 數據通過Modbus TCP轉發至SCADA,同時存儲至本地MySQL數據庫。
- 效果:
- 免去點表配置的人力成本(節省約5人天);
- 環保數據上傳合規率從85%提升至100%。
方案流程圖(簡化版)
1. 網關上電 → 自動掃描PLC變量 → 生成變量列表
2. 用戶通過Web配置界面選擇需采集的變量 → 設置報警規則
3. 網關將數據轉換為OPC UA/MQTT → 上傳至SCADA/云平臺
4. 報警觸發 → 推送至指定終端(短信/郵件/APP)
5. 歷史數據存儲至本地或云端數據庫
技術亮點總結
- 免點表:通過智能算法自動識別PLC變量地址,兼容西門子全系列協議。
- 低代碼配置:Web界面拖拽式操作,無需編程基礎。
- 高可靠性:支持斷電保護、數據緩存和斷線續傳。
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