食品飲料行（háng）業IoT解決方案

       當前，智能製造在食品飲料行業是非常火熱的話題，許多企（qǐ）業致力於在智能（néng）製（zhì）造的轉型道（dào）路上取得領先（xiān）地位，通過建設數字化工廠以最終實現降本增效。構（gòu）建以CPS為核心的智能製造不僅要實現各個係統間聯網數據的交換，還需要智能（néng）體係進行分析、決策、指令執行。互聯互通作為智能製造中的先決（jué）條件，對於信息采集與集中管理有著決（jué）定性的作用，是OT與IT匯聚與融合，實（shí）現（xiàn）實時化、可視（shì）化、智能化的基礎。

       擁有即（jí）插即用開放架構的食品飲料行業EcoStruxure IoT，清晰地界定了IoT平台的（de）三層架構，即邊緣層、平台層和應用層（céng），在每層中靈活（huó）配置（zhì）對應的功能模塊，實現設（shè）備互聯、數據（jù）采集、數據（jù）清洗、數據存儲、應（yīng）用集成和（hé）運營管理應用，架構的合理性確保各係統邊界（jiè）清晰（xī）可落地，降低實施的複雜度和（hé）難（nán）度。

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

       ●高可用性（xìng）：EcoStruxure IoT平台提供多種高可用性機製，其中包括：ioseserver冗餘（yú），實時數據（jù）庫服務器分布式體（tǐ）係架構，實時數據庫（kù）服務器冗餘，曆史數據存（cún）儲轉發，曆史（shǐ）數據庫服務器冗餘等。

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

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

       ● 開放性：EcoStruxure IoT平（píng）台軟件具備開放（fàng）的架（jià）構，允許用戶（hù）在係（xì）統平台上實現二次開發，擁有極強的擴展能力，為項（xiàng）目的應用以及未來係統的擴展提供堅實的（de）基礎。

       ● 完善的安全機製：EcoStruxure IoT平（píng）台軟件本身內建完善的（de）安全機製（zhì），允許用戶定義用戶與其控製（zhì）的設備之間的關（guān）係，允許定義用戶（hù）角色，賦予這些角色針對不（bú）同設備（bèi）安全組的權限（xiàn），這些權限非常的全麵和細致，包括：是否可（kě）以（yǐ）確認報（bào）警；是否可以操作；是否可以在配置環境下操作等。

       ● 高性能的（de）運行時（shí）：在EcoStruxure IoT平台提供的分布式架構下，能夠實現應用的高性能。包括：數據采集，數據運算，數據存儲（chǔ），以及監控界麵的高效刷（shuā）新。Wonderware 係統平台最大可支持單係統400個節點，100W點的IO控製（zhì），以及200W點的數據（jù）存儲。

       ● 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（hù）端和設備之間的（de）中間模塊。提供以不同（tóng）類型通訊方式（以太網、串口等）、通訊協議（Modbus、Profibus、IEC標準等）連接基礎設備（PLC、DCS、OPC Server等）。為監控軟件、數據（jù）庫（kù）軟件、第三方數據客（kè）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（xié）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（xìng）

       ● 數據采集平（píng）台具有數據采集（jí）接口配置文件功能，可通過遠程登錄服務器方式或著（zhe）遠程桌麵的方（fāng）式（shì）進行遠程部署，可導出或導入配置文件，方（fāng）便項目的（de）調試和（hé）維（wéi）護（hù）

       ● 提供在線監（jiān）視功能，對采集（jí）接口性能、網路傳輸性能進行監（jiān）測，對於需要緩存的關鍵數據如果出現采集中斷，可在邊緣層進行數據緩（huǎn）存，同時進（jìn）行報警及報警（jǐng）信息的記錄，采集恢複後自動上傳緩存（cún）數據。

       ● EcoStruxure平台連接管理，管理（lǐ）所有連接至（zhì）平台的邊緣服務器或通過認證的智能（néng）設備（bèi），連接服務（wù）以MQTT消息服務的形式，提供連接、認證、點位數據傳輸等（děng）規範。

       ● 支持海量消息高吞吐（tǔ）、高並發的上下行消息處（chù）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（fā）；

       ● 支持MQTT協議（yì）的接入，提（tí）供SDK及終端發現及校驗機製，保障信息服務的安全可靠。

       ● 以流計算為核（hé）心，實現對接入（rù）數據的實時處理（lǐ）、計算、分析的計算平台，提供在線（xiàn）設計、調試、運行監控（kòng）的開發與運維管理（lǐ）能力（lì）， 實現從接入、計算到存儲的端到端的處理（lǐ），可根據實際需要基於SDK擴展開發功能組件。

       ● 通過組織（體現為分組）-設備-點位（體現為屬性/事件/方法）構成了平台的物聯數據結構。組織承載事業部-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（zhōng）管理，係統會（huì）進行日誌輸出，如用戶權限變更，用戶設備操作記錄（lù）等。工業物聯網平台會對所有係統、子係統的日誌進行聚合並提供日（rì）誌平台進行查詢（xún）展示，讓係統管（guǎn）理人員技術運維人員，能即時進行日誌的查詢、統（tǒng）計、下載。

       ● 平台提供對外服務接口，滿足外部係（xì）統如MES、QMS、EMS的集成與調用，包括設備信息查詢接口、數據（jù）模型查詢接口、事件信息（xī）查詢接口、告警信息（xī）查詢接口、設備控（kòng）製接口等。

       施耐德電氣食品飲料行業EcoStruxure IoT，在邊緣層和平台層實現數據接（jiē）口標準化，完成（chéng）數據采集、數據存儲，在應用（yòng）層深度集成MES、QMS、EMS等係統，實現業務應用標準化定義（yì），實現（xiàn）產線（xiàn）可視化，規範工藝下發到設備執行的互聯集（jí）成，支持生產執行自動化，推動工廠設備（bèi）綜合運行效率OEE提（tí）升，工藝質量在線監測與優化，實現遠程查看設備的實時（shí）運行狀況、訂單執行情況，實（shí）現實時監測、可追溯和可（kě）視化，對執行過程進行統計分析，支持決（jué）策，從而（ér）提升設備綜合運行效率，提升精益化管理水平。

       在建設數（shù）字化工廠（chǎng）的過程中，食品飲料行業（yè）領先的跨國食品公司工廠遇到了一係（xì）列的數字化難題。現階段該工廠的痛點具體包括：

       ● 該工（gōng）廠多年來構建了多個獨立的業務功能（néng）係統，煙囪式（shì）架構形成多個（gè）信息孤島（dǎo），信（xìn）息不能共享，業務不（bú）能協同；

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

       ● 數（shù）據管（guǎn）理標準不統一，與設（shè）備交（jiāo）互（hù）的接口及設備數據采集標（biāo）準參差不齊，導致設備（bèi）數據采集、傳輸、存儲與應（yīng）用（yòng）困難；

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

       ● 各設備相互獨立無法協同工作，設備運行（háng）狀態、異常報警信息與生產執行情況無（wú）法及時上傳到統（tǒng）一的平台進行（háng）實時監視與調度協同；

       ● 設備與生產數據無法自動實（shí）時采（cǎi）集進而導致設備與產線的生產運行情況（kuàng）無法實時（shí）進行可視化管控；

       ● 各（gè）個平台和設備的數據無法互聯（lián）互通，沒有統（tǒng）一的數據庫進（jìn）行數據收（shōu）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、及時和數據共享的標準化數據（jù）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（qì）食品飲（yǐn）料行（háng）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使用需（xū）求的IoT平台，實現了以下諸多功能：

       ● 基於EcoStruxure IoT平台構建數據中台；

       ● 實現各（gè）種PLC、DCS、傳感器（qì）和儀表設備的（de）接入以（yǐ）及與多（duō）個上位機及SCADA係統的集成；

       ● 進行數據清洗、數據計（jì）算、數據統計和數據緩存（cún）；

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

       ● 構建應用分析與（yǔ）服務（wù），提供智能應用。