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“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”是制造業(yè)和智造業(yè)的分水嶺，生產(chǎn)和消費(fèi)的行為都有可能產(chǎn)生“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”，將這些數(shù)據(jù)合理利用，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，拓展企業(yè)價(jià)值的增值空間，是智能制造的核心。遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)是當(dāng)今智能制造領(lǐng)域比較熱門的話題，因?yàn)樗鼈兡軌蛴行p少機(jī)器設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，減少生產(chǎn)中斷的時(shí)間。

要實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，就需要實(shí)時(shí)了解設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)于一臺(tái)已在運(yùn)行使用的設(shè)備，如何實(shí)現(xiàn)在不影響其原有邏輯控制程序的情況下，通過(guò)通訊手段讀取、收集、記錄其內(nèi)部相關(guān)數(shù)據(jù)，以便為預(yù)防性維護(hù)做準(zhǔn)備呢？

“無(wú)損級(jí)”的完美解決方案—Revolution Pi

Revolution Pi的本質(zhì)是一臺(tái)微型的工業(yè)計(jì)算機(jī)，其操作系統(tǒng)是Linux的變異版本--Raspbian，通過(guò)安裝合格的第三方軟件即可實(shí)現(xiàn)各種各樣的實(shí)用功能。在Revolution Pi出廠前其自帶的操作系統(tǒng)中就已安裝IBM公司出品的Node-RED工具。在Node-RED工具中調(diào)用相關(guān)功能節(jié)點(diǎn)即可輕松、簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)讀取諸如S7-300, S7-400, S7-1200及S7-1500 PLC中的數(shù)據(jù)，而且無(wú)需在S7-PLC側(cè)進(jìn)行任何通訊協(xié)議的配置。“機(jī)器不能停機(jī)”、“機(jī)器沒(méi)有源程序”的這些問(wèn)題，都不能阻礙Revolution Pi讀取S7-PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)。

要實(shí)現(xiàn)Revolution Pi對(duì)S7-PLC中的數(shù)據(jù)讀取功能，需要在Node-RED工具中提前安裝node-red-contrib-s7comm節(jié)點(diǎn)包，就可以在工具左側(cè)的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中找到s7comm的相關(guān)節(jié)點(diǎn)了。

在本應(yīng)用中會(huì)用到”s7comm read”節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)能夠?qū)7-300/400/1200/1500 PLC的硬件輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)、程序的中間標(biāo)記位、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器以及數(shù)據(jù)塊的數(shù)值進(jìn)行讀取操作且不會(huì)影響程序的正常運(yùn)行。"s7comm read"節(jié)點(diǎn)會(huì)與S7-PLC自動(dòng)建立以太網(wǎng)連接，無(wú)需在S7-PLC側(cè)做任何配置操作，因此即使沒(méi)有S7-PLC的源程序也能順利建立通訊。

如下圖所示，用戶僅需在配置窗口中輸入S7-PLC的IP地址以及型號(hào)類型（Slot數(shù)值），即可實(shí)現(xiàn)通訊連接。需要讀取的數(shù)據(jù)類型、起始地址、數(shù)量可以自由定義。

讀取上來(lái)的數(shù)據(jù)可以通過(guò)"csv"節(jié)點(diǎn)進(jìn)行格式處理轉(zhuǎn)換成大數(shù)據(jù)分析所需的格式，進(jìn)而再通過(guò)"file"節(jié)點(diǎn)進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)文件的保存/生成。至此就實(shí)現(xiàn)了S7-PLC相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和記錄過(guò)程。然后，用戶就可以使用第三方數(shù)據(jù)分析工具對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理了。

完美實(shí)現(xiàn)對(duì)S7-PLC的數(shù)據(jù)收集和記錄

Revolution Pi能夠完美完成對(duì)S7-PLC的數(shù)據(jù)收集和記錄的任務(wù)，這對(duì)于提升老舊設(shè)備的智能制造水平、運(yùn)行預(yù)防性維護(hù)工具制定合理的停機(jī)計(jì)劃來(lái)替換即將破損的零件/元件、避免出現(xiàn)意外性停機(jī)、提高生產(chǎn)效率等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了可操作性。使用Revolution Pi對(duì)S7-PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集/記錄主要有如下的功能特點(diǎn)：

-- Revolution Pi外形緊湊小巧，僅22.5mm的寬度不多占用電柜空間

-- 模塊內(nèi)部構(gòu)造適合工業(yè)的  嚴(yán)酷環(huán)境，達(dá)到IP20

-- 自帶Node-RED工具，方便使用

-- Node-RED工具圖形化的編程界面使得新手入門簡(jiǎn)單快速

-- 與S7-PLC的通訊建立過(guò)程不影響其源程序，也不影響硬件的運(yùn)行

-- Raspbian系統(tǒng)的靈活性使得后期功能的拓展有著無(wú)限可能

-- Revolution Pi獨(dú)有的I/O模塊擴(kuò)展功能，可以使其瞬間拓展控制功能，作為工業(yè)小型控制器來(lái)使用