方案需求

随着农业及园林业的发展，水资源的不断升值，传统灌溉方式正在被现代智能型远程自动控制灌溉系统所取代并得以推广，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

欣仰邦自主研发的智能灌溉系统是集传感器技术、自动控制技术、计算机技术、无线通信技术等多种高新技术于一体的智能灌溉控制系统。

系统既可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，也可以在雨後监控土壤的湿度。据研究统计显示，自动化灌溉系统和传统灌溉系统的成本差不多，却可实现节水16%到30%。

技术部署

系统中的水分传感器在现场收集水分数据并将其传送给同是在田间工作的子域控制器，子域控制器实时对收集到的水分数据

进行分析并向相关阀发出开/关指令，实现田间灌溉。子域控制器同时将所有的现场信息（当前土壤湿度，已设定干/湿控制度值，浇水信息，电池信息等）以LoRa/NB-IoT通信方式传送给主机并实时显示。如果子域控制器与主机暂时失去联系，也能独立正常工作。

方案优点

★ 数据采集功能：可接收土壤湿度传感器采集的模拟量。模拟量信号的处理是将模拟信号转变成数字信号（A/D转换）。

★ 控制功能：具有定时控制、循环控制的功能，用户可根据需要灵活选用控制方式。

①自动控制功能：可编程控制器通过程序将传感器检测的湿度信号与预先设定的标准湿度范围值相比较，如果检测的湿度值超出了设定湿度值，（低于设定值则调大电动机转速，高于设定值则调小电动机转速）则自动调节电动机转速，进行灌溉操作。

②定时控制功能：系统可对电磁阀设定开、关时间，当灌溉的湿度值达到设定的湿度值时，电动机自动停止灌溉。

③循环控制功能 ：用户在可编程控制器内预先编好控制程序，分别设定起始时间、结束时间、灌溉时间、停止时间，系统按设定好的时间自动循环灌溉。

★ 变速功能：当前所测的土壤湿度值与预先设定的最适宜草坪生长的湿度值50%—60%RH比较，分为大于、等于、小于三种结果，即可将湿度分为高湿度、中湿度、低湿度三种状态。在控制面板上表现为高湿度、中湿度、低湿度三个指示灯。变频器根据土壤湿度的三个状态自动调节电动机的转速，电动机设有高速，中速，低速3种旋转速度，分别对应高速，中速，低速三个指示灯。

★ 自动转停功能：控制系统根据土壤的干湿度情况自动启动喷灌，控制电动机以所需的转速转动，喷头喷灌5分钟，停2分钟，再喷5分钟后自动停转。

★ 电动机过载保护功能：当电动机过载时，电动机立即停止转动，灌溉过程中止，并且故障指示灯闪烁报警，过载消除后自动恢复运转。

★ 阴雨天自动停止：利用湿度传感器的开关量作为一个可编程控制器的输入信号，实现控制相关程序的功能。

★ 省电功能：定时控制器在断电时正常计时，故采用其作为可编程控制器的电源控制。在定时灌溉控制时间之内，由定时器接通可编程控制器的电源，可编程控制器按预先编制的程序依次打开各控制设备电源，并根据输入信号的变化随时调整程序的执行。在非系统工作时间里，定时器自动断开可编程控制器的电源，这样既减少了系统耗费的电能又延长了设备的使用寿命。

★ 急停功能：当出现紧急意外事故时，按下急停按钮，电动机立即停止运转，阀门关闭，喷头停止灌溉。

★ 故障自动检测功能：当灌溉系统出现故障，如水管破裂（水压为零），传感器故障，电动机故障，变频器故障，电磁阀故障等，水泵立即停止运行，电磁阀关闭，故障报警灯闪烁并伴有警笛声响起。操作人员可以按下“消音”按钮以解除铃响，但故障指示灯仍在闪烁，直到故障消除，故障指示灯才自动停止闪烁。

企业进行智慧工厂升级，核心问题便是，它能给企业带来怎样的变化(效益)，能节能降本多少。可以肯定的是，从传统制造到智能制造，绝不仅仅是简单的效率提升，包括生产效率、监管效率、仓储效率以及整个生产流程均有提升，它会在DNA层面改变一家企业。

目前，想要做好传统制造到智能制造的过渡，当务之急是将流程数字化，这是智慧工厂的必经步骤，现在我国大部分企业连数字化工厂都称不上，更不要谈智慧工厂了。

即使想完成企业数字化，对于我国大多数企业依旧是大难题。需要高层领导有足够大的魄力。首先企业需要明确自己做智慧工厂的目标，包括数字化愿景、对企业进行评估发现不足，最后做出详细规格化。然后进行：企业设计(规划)、具体执行、数字管控系统等等多个领域的融合，最终实现数据通源、虚实融合、绿能高效及智能制造。

然而，企业数字化中的产品配置，制造流程越复杂越多变，越需要人的参与；工人更多地是处理异常情况，调整设备。其中，数据采集一直是困扰着所有制造工厂的传统痛点，自动化设备品牌类型繁多，厂家和数据接口各异，只要还有其他人工参与环节，这些数据就不完整。

工业生产数据采集方式

工业生产设备数据采集有三种方式：分别是数据系统直接联网通信，通过工业网关进行采集和通过远程IO进行采集。

1、直接联网通信

直接联网是指借助数控系统自身的通信协议、通信网口，不添加任何硬件，直接与车间的局域网进行连接，与数据采集服务器进行通信，服务器上的软件进行数据的展示、统计、分析，一般可实现对机床开机、关机、运行、暂停、报警状态的采集，及报警信息的记录。

高端数控系统都自带有用于进行数据通信的以太网口，通过不同的数据传输协议，即可实现对数控机床运行状态的实时监测。发那科0i\31i\18i系列的数控系统在操作面板背面都配置有网口，通过发那科的FOCAS协议，就可以进行直接联网通信；西门子840D系统，PCU50版本以上的也可以通过OPC协议进行设备的直接联网通信。

2、工业网关采集

对于没有以太网通信接口，或不支持以太网通信的数控系统，可以借助工业以太网关的方式连接数控机床的PLC控制器，实现对设备数据的采集，实时获取设备的开机、关机、运行、暂停、报警状态。

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，即将车间内各种不同种类的PLC的通信协议转换成一种标准协议，通过该协议实现数据采集服务器对现场PLC设备信息的实时获取。

3、远程IO采集

对于不能直接进行以太网口通信，又没有PLC控制单元的设备，可以通过部署远程IO进行设备运行数据的采集，通过远程IO的方式可以实时采集到设备的开机、关机、运行、报警、暂停状态。

远程IO模块，是工业级远程采集与控制模块，可提供了无源节点的开关量输入采集，通过对设备电气系统的分析，确定需要的电气信号，连接入远程IO模块，由模块将电气系统的开关量、模拟量转化成网络数据，通过车间局域网传送给数据采集服务器。

编辑：Nistone乐石科技（乐渠 | 泛家居新零售解决方案供应商）

随着新能源汽车的发展，汽车新产品推向市场的速度越来越快，对汽车厂商的开发周期和设计方案快速验证的要求越来越高。

汽车电子控制器嵌入式软件开发也需要在研发早期阶段开展更充分的验证与测试，以便达到一次设计正确的目的，节省开发成本，缩短研发周期。

ETAS作为汽车行业一流的嵌入式软件研发工具与服务供应商，提供的新能源汽车嵌入式软件开发测量与验证解决方案。

一、方案简介

客户能够方便的采用数据测量与数据分析的方式建立虚拟车辆及ECU仿真模型，并基于该模型开展模型在环(MIL)仿真测试，软件代码在环(SiL)仿真测试以及硬件在环（HiL）测试以及车辆故障模拟与诊断等验证与测试工作，以达到一次设计正确的目的。

图1-1基于大数据建模的新能源汽车仿真测试方案

新能源汽车包含电机，电池，充电装置，发动机，底盘相关组件以及大量电子控制单元及传感器。各部件的功能参数的测量大致可以分为模拟数据信号，ECU变量参数以及网络总线信号等三类。

从图1-1中可以看到ETAS采用数据测量设备在实车及功能台架上对该部分数据进行测量，并将测量结果上传到大数据库。

ETAS大数据管理与分析工具对大数据参数进行分析，提取有效的数据信息并结合相关商业化的车辆子系统模型进行参数校准和迭代优化，从而帮助用户建立准确的虚拟车辆及虚拟ECU模型库用于ECU功能测试与验证以及车辆故障模拟与诊断环节。

在测试验证（XiL）环节调用虚拟车辆及虚拟ECU模型库中的虚拟车辆仿真模型开展模型在环，软件在环以及硬件在环测试验证，能够完成ECU功能验证，ECU诊断功能测试以及车辆故障模拟与诊断方面的开发工作，达到快速高效验证新的设计方案的目的。

二、详细方案说明

基于大数据建模的新能源汽车仿真测试系统包括数据测量，大数据管理与分析，虚拟车辆及虚拟ECU模型库建立与校准，测试与验证（XiL）四个环节组成。四个环节的工作逐步开展，循环迭代。

1）数据测量

数据测量包括ECU内部数据获取，车内总线数据获取以及模拟量数据获取，特别是对于新能源汽车电机、逆变器和整流器等设备频率高达100KHz的信号测量，ETAS提供完整的解决方案。

如下图2-1所示， 整个数据测量系统分为通讯总线/协议、硬件接口和上位机软件三个层次。ETAS提供从通讯总线/协议及仿真存储器（ETK）的软硬件集成、硬件接口模块ES8xx/ES5xx和模拟量采集硬件ES41x，到测量标定一体化的上位机软件INCA。

有了这样完整的解决方案，用户能够方便高效地对整个汽车嵌入式控制系统进行测量与标定，使车辆拥有完美的性能表现。

图2-1嵌入式软件开发测量与验证方案

2）大数据管理与分析

目前的汽车嵌入式控制系统开发环境下，人们可以通过各种各样不同的途径（如真实物体、仿真环境、模拟计算等）获取描述目标系统行为和表现的海量数据。

正如前文所述，ETAS数据测量环节获取了大量的ECU内部以及模拟量数据，如何存储并有效地利用这些数据，并从中发掘出目标系统的潜力，用以指引进一步的研发过程，成为极其重要的课题。

ETAS为此提供整套系统化解决方案，从数据采集（DAQ）、数据存储、数据索引/快速检索，以及数据报告自动生成。如下图2-2所示，ETAS EADM（汽车电控系统数据管理）软件提供灵活多变的索引/检索条件，以便用户能够快速、有效地定位目标数据，ETAS Analytics Toolbox（数据分析工具箱） 提供多种可定制化的报告模板，并依据EADM检索结果自动生成报告。

图2-2嵌入式软件开发测量与验证方案

3）虚拟车辆模型建模与校准

基于大数据管理与分析环节对测量数据进行的分析，我们得到了一些参数之间的相互影响关系，以及相关物理变量的特性曲线。如何将这些隐含在大量数据中的宝贵的知识和数据保存下来并为我们后续的系统仿真分析所用呢？

模型是一个比较好的保存方式，我们可以通过建立虚拟车辆及虚拟ECU模型库，为后续车辆及ECU的开发验证提供标准化的仿真模型。ETAS除提供相关车辆子系统模型，还提供基于数据的建模和参数校准等完整解决方案。

如下图2-3所示，ETAS提供的 ASCMO软件以现代化实验设计（DoE）方法，对目标系统进行快速地测量（台架或整车），依据这些反映真实系统行为的数据，建立数学模型以拟合和仿真目标系统，可用于对目标系统的虚拟标定/优化，更进一步地可将模型导出到其它环境（如硬件在环测试系统HiL，甚至是量产控制器）中作联合仿真和模拟控制。

图2-3嵌入式软件开发测量与验证方案

4）测试与验证(XiL)

在测试与验证环节，通常包含模型在环验证（MiL），软件在环验证（SiL），虚拟测试系统验证（VTS）以及硬件在环验证（HiL）四个阶段，ETAS 提供COSYM实现在同一软件平台上开展四个环节仿真验证工作，如下图2-4所示。

图2-4测试与验证(XiL)四个阶段

COSYM包含如下功能支持上述ECU测试与验证的四个阶段的工作：

① 能够方便的集成ETAS虚拟ECU模型，被控对象模型和环境模型，以及第三方模型和支持FMI2.0接口的模型。

② 采用虚拟总线或真实总线集成多个ECU，并能支持BUSMASTER，CANoe等总线监控工具的连接。

③ 方便配置测试工程和测试用例脚本，确保MIL/SIL/HIL应用之间的方便切换。

三、BMS应用示例

针对BMS系统的开发过程中也需要对电池单体，电池包，BMS控制器和充电控制电路和设备开展数据测量与获取，模型建立以及测试验证三个环节的工作。现结合实际项目对该测试系统在BMS开发应用流程做如下示例说明。

1）电池单体，电池包和BMS控制器的数据测量与获取

电池包与BMS控制器形成闭环控制系统，对其数据测量与获取通常我们需要开展三方面的工作。

首先在主正回路，预充回路以及充电回路上需要对各回路电压和电流进行测量，通常该回路电压较高（800V），电流采集精度要求也比较高。

其次对BMS中的相关变量和参数也需要进行获取，以确认控制执行的准确性。

最后需要在电池实验台上上对电池单体的特性参数进行测量，包括不同温度条件下的电池充放电特性，电压波动特性等。

如下图3-1所示，ES415测量模块配合CBN401系列探针测量电池单体电压，配合CBN400和CBN422系列探针测量电池包高压回路的电压和电流，ETAS专用测量标定接口ETK连接BMS控制器获取相关变量和参数信息。

图3-1动力电池数据测量与获取

2）电池模型的建立与校准

对于电池模型我们通常采用二阶RC模型来模拟，模型中的部分参数需要根据实际电池单体测量数据进行拟合优化得到。具体拟合优化流程如下图3-2所示。比如电池模型中需要输入的电池内阻，电感以及电池不同温度下充放电特性参数等，都不能直接在试验台测量得到。

通常我们将电池单体不同工况下测量获取的电压，电流数据导入到ASCMO软件中，通过ASCMO内部高效的数据拟合与优化算法得到相应的电池特性校准参数，输入到电池模型中，以便获取更准确的电池模型。

图3-2动力电池模型建立与校准

3）采用HIL设备开展BMS测试验证

在HIL测试验证环节，如下图3-3所示，ETAS提供电池单体模拟设备和LABCAR软硬件设备建立HIL测试环境，将前期建立的电池模型下载到LABCAR系统与BMS形成闭环，开展BMS的测试与验证工作。

图3-3 BMS应用HIL测试验证

上述控制器开发仿真测试系统除能够应用于BMS开发过程，也能应用于MCU，VCU，ADAS等开发流程。

四、总结

ETAS提供完整的基于大数据建模的新能源汽车控制器嵌入式系统的开发解决方案，能够支持客户方便的开展数据测量，大数据管理与分析，模型校准优化以及系统测试验证等环节的工作，提高系统开发效率，以便达到一次设计正确的目的，节省开发成本，缩短研发周期。

节能与新能源汽车年鉴_供稿：易特驰汽车技术(上海)

【涨知识啦】PLC常见的6大应用，你知道几个？

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养机厂

这是一张典型的PLC控制系统的框图

1、用于开关量控制

PLC控制开关量的能力是很强的。 所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点，由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制，所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的、即时的、延时的、不需计数的、需要计数的、固定顺序的、随机工作的等等，都可进行。 PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。 必要时可编写多套或多组程序，依需要调用。 它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。 用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。 目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。

2、用于模拟量控制

模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。 作为一种工业控制电子装置，PLC若不能对这些量进行控制，那是一大不足，为此各PLC厂家都在这方面进行大量的开发。 目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。 PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A/D、D/A单元。它也是I/O单元，不过是特殊的I/O单元。 A/D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入PLC;D/A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送给外电路。作为一种特殊的I/O单元，它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离、与输入输出继电器(或内部继电器，它也是PLC工作内存的一个区，可读写)交换信息等等特点。 这里的A/D中的A，多为电流，或电压，也有温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变化范围多为0～5V，0～10V，4～20mA，有的还可处理正负值的。这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。A/D、D/A有单路，也有多路。

多路占的输入输出继电器多。有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力更强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方、插值，还可进行浮点运算，有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出，计算机能算的它几乎都能算。 这样，用PLC实现模拟量控制是完全可能的。 PLC进行模拟量控制，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。 用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。

3、用于运动控制

实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机床部件的位移，常以数字量表示。运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。

目前，先进国家的金属切削机床，数控化的比率已超过40%～80%，有的甚至更高。PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。 PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹，可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。

有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k，有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置，则完全可以依NC的原理实现种种控制。高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。

所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为更好地用PLC进行数字控制提供了方便。

4、用于数据采集

随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如德维森公司的PLC，其数据存储区(DM区)可达到9999个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。 PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。 这时，PLC即成为计算机的数据终端。 电力用户曾使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。

5、用于信号监控

PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。其实，完全可利用它进行PLC自身工作的监控，或对控制对象进行监控。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，监控以至进一步能自诊断是非常必要的， 它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。

6、用于联网、通讯

PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。 PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来更方便。 为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或更多的计算机通讯，交换信息，以实现多的对PLC控制系统的监控。PLC与PLC也可通讯，可一对一PLC通讯，可几个PLC通讯，可多到几十、几百。

PLC与智能仪表、智能执行装置(如变频器)，也可联网通讯，交换数据，相互操作。可联接成远程控制系统，系统范围面可大到10公里或更大。可组成局部网，不仅PLC，而且高档计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。

联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造系统(CIMS)及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点(Point)、到线((Line)再到面(Aero)，使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体，进而可创造更高的效益。这个无限美好的前景，已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。

以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲，PLC有大、有小。所以它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备，甚至一个部件，一个站点;大的可控制多台设备，一条生产线，以至于整个工厂。可以说工业控制的大小场合，都离不开PLC。

（内容源自工业自动化，涉及版权请联系删除）

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文字源自 | 莫菲

图片源自 | 网络

一样的机床设备，我们化繁为简来讲；

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一样的经验之谈，我们就有独到眼光；

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欢迎加入我们，做一个不同寻常的设备人。

关于嘉兴市鸿道通讯

浙江嘉兴市鸿道通讯科技有限公司专业提供基于GSM/GPRS/CDMA公网的工业通讯和数据监控的产品及服务。集数据采集与无线通讯为一体化产品(GPRS RTU/GPRS DTU、GPRS抄表、GPRS数据采集、GPRS数据监控、无线抄表、远程抄表、电池供电 RTU等)在自来水、水利、热能、污水等行业大量使用，尤其在SCADA系统和无线抄表中。

浙江嘉兴市鸿道通讯科技有限公司的电池供电RTU产品在大用户抄表系统上得到大量使用，可以采集流量与压力，性能稳定可靠、防水等级为IP68(水下3米)。GPRS RTU产品在无线远程监控(GPRS抄表)系统上广泛应用，可以采集流量、压力、水质、后备电池电压、市电状态、防盗报警等数据。

针对现场无市电，而需要实时监控系统(测压、水质)的情况，我们公司有太阳能供电的解决方案，成本低，实时系统好。HART产品在变送器与流量计仪表通讯中大量使用，我们有HART MODEM、HART转MODBUS、HART转RS485、HART转RS232产品。也可根据客户需求定制HART产品。

系统概述

随着全球能源供应的日趋紧张，各种能源费用都呈上升趋势，成为企业成本的重要组成部分，在今后企业的发展和生存中将成为一个决定性因素。另外能源动力系统的安全运行，是企业正常生产、经营的重要保证。

建立企业能源管理系统的综合监控，在保证能源供给安全可靠的基础上，通过对能源管理系统的自动化监控、信息化管理，降低产品能源成本，对企业的经营发展和提高经济效益具有重要意义。通过节能技术的引进，大幅度降低企业能源消耗，不仅具有经济意义，而且具有更大的社会效益。

建立一套有效的能源管理系统，对能源供应、存储、使用进行有效的管理。并针对用能企业的工作性质和实际使用需求，我们可以定制开发更有针对性的企业能源管理信息系统，包括各类生产过程报表和统计报表。

系统结构

系统结构图

系统组成：

现场一次仪表主要包括：涡街流量计、电磁流量计、温度传感器、压力仪表、电表、水表等。

GPRS采集终端：不锈钢机柜、GPRS数据采集仪、避雷器、电源控制器（带避雷和后备UPS功能）、后备蓄电池等。

中心服务器：通过光纤上网的路由器、工控机、通信服务软件、数据分析软件、Window serve2003工作平台、SQL SERVER 2005/2008数据库。GPRS采集终端兼容常用仪表输出接口，如RS485、HART、4-20MA模拟量、脉冲量等。

系统作用

作为企业自动化和信息化的重要组成部分，能源管理系统不仅对能源的统一调度、优化资源平衡、减少能源放散、提高环保质量、降低产消能耗和提高劳动生产率有重要作用，而且对于事故预案的制定和执行、事故原因的快速分析和及时判断处理、能源供需的合理调整和平衡以及在客观信息基础上的能源实际分析、能源计划编制、能源质量管理、能源系统的预测等都是十分有效的。

完善能源信息的采集、存储、管理和能源的有效利用

系统对能源数据进行分析、处理和加工，能源调度人员和专业能源管理人员就能实时掌握系统状态，经过系统的合理调整，确保系统运行在最佳状态。

在企业层面对能源系统采用分散控制和集中管理

在企业全局角度审视能源的基本管理需求，满足能源工艺系统分散特性和能源管理需要集中的客观要求，以适应企业的战略发展需要。

减少管理环节，优化管理流程，建立客观能源消耗评价体系

实现在信息分析基础上的能源监控和能源管理的流程优化再造，满足能源设备管理、运行管理等的自动化，建立客观的以数据为依据的能源消耗评价体系，向管理要效益。

减少能源系统运行成本，提高劳动生产率

能源管理系统的建设，对能源管理体制的改革将发挥重要作用。其基本目标之一是可以实现简化能源运行管理，减少日常管理的人力投入，节约人力资源成本，提高劳动生产率。

加快系统的故障处理，提高对全厂性能源事故的反应能力

能源管理系统能迅速从全局的角度了解系统的运行状况，故障的影响程度等，及时采取系统的措施，限制故障范围的进一步扩大，并有效恢复系统的正常运行。

通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境

能源管理系统将通过优化能源管理的方式和方法，改进能源平衡的技术手段，实时了解钢厂的能源需求和消耗的状况，能有效地减少高炉煤气的放散，提高转炉煤气的回收率，采用综合平衡和燃料转换使用的系统方法，使能源的合理利用达到一个新的水平。

为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件

能源管理系统的建设，不仅可有效解决能源实时平衡管理和监控管理，还可以通过对大量历史数据的归档和管理，为进一步对数据进行挖掘、分析、加工和处理创造条件。

SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition的缩写，即数据采集与监控系统。顾名思义，SCADA系统主要完成数据信息的获取和实施控制这两大功能。

用数传模块组建SCADA系统，可以实现几公里至几十公里的覆盖范围，专网专用，实时性强，便于实现信息保密。

SCADA系统主要由三部分组成，系统主站、通信子系统和远程终端单元（RTU）。

主站一般采用计算机作为核心设备，具有良好的图形支持，普遍采用PC和WINDOWS操作系统。通信系统可以采用有线方式（如电缆、载波电缆、光纤、电力载波等），也可以采用无线方式（如数传模块、微波、卫星、无线公网等）。

远程终端单元（RTU）一般由通信处理、开关量采集、脉冲量采集、模拟量采集、模拟量输出，开关量输出和脉冲量输出等部分构成。RTU的种类较多，大系统由多个机柜组成，小系统可能就是一个小盒子。

数传模块完成数据通信的SCADA系统大多采用主站轮询的多址方式，即主站依次向各RTU发送数据采集命令和控制命令。各RTU判断主站轮询的地址是否与自己相符，如果相符，则上报采集数据和/或控制命令执行结果；如果主站轮询的地址与RTU不符合，则RTU继续等待。

信号流程如下：

（1）主站发出包含地址的轮询指令；

（2）RTU接收主站的指令并识别地址；

（3）地址相符的RTU执行主站发来的指令，并将采集数据和指令执行结果上报主站；

（4）主站接收并处理RTU的上报数据，然后继续轮询下一个RTU。

固迪数传模块组建SCADA系统，需要给数传模块配备12V或24V直流电源，相应的馈线和天线，需要配备防雷措施的应用可配备同轴避雷器。

数传模块与主站计算机通过RS-232接口相连接，与RTU通过RS-485、RS-232或TTL接口相连接。

【联动i访谈第236期-物联网跨界专场】

时间：2017.08.09，周三晚21:00-22:30

嘉宾：邢振中，杭州诺朗科技有限公司创始人

主持人：索武生，重庆芯原微科技有限公司创始人

组织者：联动原素&《物联网与云计算》杂志

嘉宾介绍：

邢振中，杭州诺朗科技有限公司创始人，长期从事传感云平台的软硬件研究和推广，致力于为中小型企业提供绿色、可靠、安全、便捷的物联网平台。应用领域包括农业、养殖业、供暖、节能、环保、气象、医药冷链等等，在瑞典设有分公司，负责欧洲业务。

主持人介绍:

索武生，重庆芯原微科技有限公司创始人。电子科技大学微电子与固体电子学院材料学硕士毕业，高级工程师。12年模拟集成电路设计经验，15年传感芯片从业经验。从事过从敏感材料合成、器件结构和制备工艺设计、芯片设计到测试的整个研发流程环节，在微功耗模拟电路、功率驱动IC、军工专用IC、传感等领域积累了多年行业经验。

重庆芯原微科技有限公司是一家专注于物联网基础传感芯片研发及市场化应用的新兴初创公司。目前公司已量产压力芯片两款,2016年获评重庆市“科技小巨人”企业荣誉称号。

精彩吐槽

主要问题

主持人:感谢诺朗科技的邢总接受联动原素“i访谈”邀约，与我们分享您的创新故事！请介绍一下咱们杭州诺朗科技的发展历程

邢振中：杭州诺朗科技有限公司在2010年10月成立，

12年6月推出双模数据通信模块并在气象部门使用；

13年推出无线温湿度采集器；

14年推出传感云平台；

15年推出通用数据采集器；

16年在完善平台和产品的同时，将产品推向欧洲市场；

17年开放传感云平台接口，并在同行业中率先开源APP源代码。

预计10月份推出基于NB-IoT的通用数据采集器。

主持人：做为物联网企业成立很早啊。有哪些独门绝活呢

邢振中:嗯，因为自己就是学嵌入式系统和服务器相关专业。

主持人：哦,主要是做平台?

邢振中：通用传感采集器和传感云就是我们的绝活。

主持人:能否介绍一下贵公司的传感云平台？

邢振中:传感云是采集、传输、存储、可视化、接口、APP一体的传感器与应用服务平台。传感云强大的软硬件结合能力和人性化的产品设计，降低了工业产品的复杂程度和服务成本，满足了中小型企业在物联网时代的迫切需求。传感云不仅开放API接口，而且在业内首次开源APP代码，正真意义上从开放走向开源，进一步满足了中小型企业对于应用软件个性化定制的需求。

主持人：我对贵司采集器感兴趣,通用是如何体现的?

邢振中：传感器常见就是模拟量和数字量，以及各有协议，协议主要有modbus协议，我们都支持比较好。

主持人：相当于数据接口协议转换器?

邢振中：对。

主持人：那确实不错,解决了互联互通中自说自话的非标问题。

邢振中：考虑到做平台软件的人对于底层的socket通信不熟悉，我们的采集器支持http上传数据。当然还包括我们自己的私有协议

主持人：您说的这些私有协议是体现在采集器里?还是在云端?还是划分在端和云都有。

邢振中:采集和传感云之间是用私有协议传输

主持人：确保数据安全?

邢振中：嗯。我们有AES加密和MD5签名

主持人:那贵公司的物联网传感云平台与其它平台如AWS IoT,GE的Predix，西门子的Mindsphere等相比，有什么异同?刚才说的这个算是一个显著优点

邢振中：我们提供的是一种SaaS服务主要区别在，我们传感云直接面向终端用户。

主持人：贵司设计这个物联网平台的核心理念是什么?操作系统是自己的?

邢振中：我们有个标语：我们不生产传感器，我们只是传感数据的搬运工。

主持人：很幽默啊。

邢振中：便于理解，防止我们的客户以为我们要抢他们的生意。

主持人：那这个数据所有权是谁的?或者说从业务流程上是不是在打算贩卖数据？

邢振中：目前没有对数据用于除传感云功能以外的商业用途和非商业用途。不会贩卖数据。

主持人：看来有合作共赢可能，我觉得做为客户，物联网时代数据安全是刚需。如何保证不会贩卖数据，有技术措施吗？

邢振中：是的，数据安全方面我们也在加强。我们在和第三方的数据安全公司洽谈合作，预计第四季度会有相关的结果。所以只有用本身才能看到明文数据，连我们传感云的工作人员也无法了解。

主持人：看来考虑的还是比较全面了,那贵司物联网平台有哪些的真实应用服务场景呢,能否举例说些?

邢振中：所以只有用户本身才能看到明文数据。养殖业，农业，医药冷链，供暖，节能环保，智慧消防，都有案例。

比如江苏立华牧业（养殖业龙头企业）就是我们的客户，我们帮他们监测鸡舍环境；还有惠仁堂（连锁药店）的药店阴凉柜监测也是我们的做的。无法一一列举

主持人:看来也积累了不少了,那您认为通过这些年的努力,贵司在产品、技术、商业模式及团队管理等方面做出了哪些创新

邢振中：说几个典型案例

通过面向用户需求的产品设计和技术升级，使工业产品使用更便捷，不需要专业知识，将原本只能在2B业务中使用的产品引入到2C的客户群当中。

反过来，将服务2C的用户体验带入到2B业务当中，降低2B业务的维护成本。

消防的场景目前主要是监测消防管网的压力，需求量巨大。我们帮助上海某压力表公司建立一套消防管网压力的在线监测系统。不仅是城市级的户外应用，同时建筑内的也需要。

主持人：谢谢刑总分享的案例,贵司创新有点拗口啊,可不可以理解为,2C傻瓜化,2B屌丝化?

邢振中:精辟。

主持人:那这几年贵司在发展中遇到的最大问题，和机遇您觉得分别是什么？

邢振中：现在物联网处于大发展阶段，大部分的物联网平台在同一起跑线上，我们从2010年聚焦物联网平台，已经走在了前头。当然，我们有我们的不足。我们的起点比较低。

主持人：起点低是指意思?

邢振中：靠自己一点点摸索出来的。我们创业团队很年轻，没有大公司的光环，没有雄厚的资金支撑，没有大公司背书，有点像是游击队。但是我们会成为正规军。

主持人：这个我觉得在物联网行业不算缺点,大浪淘沙,是金子就会闪光

邢振中：谢谢鼓励，我们继续努力。所以要感谢“i访谈”给我们宝贵的机会，向大家展示传感云。

主持人：既然贵司已经走到了前头,那您觉得未来哪些方面的发展或者改变，比如技术、商业模式、合作伙伴等，会对贵司传感云的发展带来挑战？或者成为其发展的助力？

邢振中：技术的不断更新和商业模式的转变会给我们传感云带来挑战。

主持人：这个像外交辞令啊,能否举例说明哪些技术的不断更新和哪样商业模式的转变会形成怎样的挑战和威胁?

邢振中：比如现在热议的NB-IoT技术。

主持人：我个人觉得这也是很多物联网行业相关从业者在关注的，被运营商覆盖?

邢振中：还有免费的商业模式会不会从O2O带到物联网领域。

主持人：算一个危险，硬件免费我觉得总要有补充这个损失的地方，能量不会凭空产生和消失？

邢振中：做平台的一般都是实力很强，有巨头和运营商。

主持人：总得有人买单,问题是咱们挨打的功夫是否到家？

邢振中：他们可以在短期内做亏本生意拖垮我们。

主持人：这个同意,得能撑到不被七伤拳打死。

邢振中：当然，这不是我灭自家威风的说法。根结底还是客户的需求，如果我们继续保持满足客户需求为第一位，我们依然有机会。

主持人：很务实。那您如何看待目前整个物联网产业的发展态势？是否比较悲观?

邢振中:我从10年就很看好这个产业。那个时候还是讲M2M，温家宝总理提感知中心的时候，物联网产业的发展虽然迅速，但在关键技术上仍没有获得革命性的突破，比如电池、功耗、安全等方面。有挑战才需要我们去做，然后我们就一直扑在物联网行业。

主持人：这里的"革命性"是指性能数量级的提升,还是功能性的开拓?

邢振中：性能数量级的提升会增加功能性的拓展，这两者是相互影响的吧。

主持人：明白了,那您觉得像传感云这样的物联网平台在整个物联网产业发展中起着怎样的作用？如何看待它现在和未来的价值?

邢振中:物联网平台在物联网时代的作用，犹如操作系统在PC和移动互联网时代的作用。只有物联网平台技术获得长足进步，物联网的应用才能遍地开花，普通消费者才能受益于物联网的发展。

主持人：基于目前的产业发展状况，贵司近远期的发展规划如何?

邢振中：物联网是一个比较宽泛的概念，物物相连可以涵盖任何东西。我们还是会聚焦在传感这个细分领域。把传感云做得更开放，更包容，让更多的人使用我们的服务。以客户需求为导向，在服务上不断地做创新，客户要什么我们就做什么。

比如我们近期开源了APP的源代码，就是紧紧契合了用户个性定制的要求！

主持人:开源,确实体现了"开放"."包容"体现在哪些具体规划落实上?

邢振中:我们现在也支持其他公司的硬件接入我们的平台,而且这个接入工作由我们公司来做。

主持人:通过通用数据采集器?

邢振中:不用，硬件完全可以是其他公司做。

主持人:厉害

李晓妍：你们平台设计的可扩展的节点容量是多少？

邢振中：几百万个应该是没有问题的，我们采用的是可扩展的设计思路，这个不在于量，而在与单个字节的消耗。如果系统设计容量是1M，但是单位字节的消耗量很大。并不是集约型的，用服务器和带宽堆出来的，有钱就会.

李晓妍：我们现在接触到的有千万级的，过亿的还没人直接说。

主持人：物联网平台要按物联网而不是互联网的特点来设计，看来确实没白摸索。

邢振中：http、tcp、udp等等层面的协议我们都研究过可以针对不同的需求，选择合适的方案。

主持人：一个通用采集器最大可以承载多少传感器接入,有没有持续峰值饱和传输上限。

邢振中：通用采集器可以选择GPRS和Wifi。一个采集器可以接入最多32个传感器。

主持人：我觉得传感云和一般物联网平台还是有需求不同导致的平台差异，传感自身是小数据但是量大

邢振中：对于功耗也有要求。

主持人:本质得重视传输效率损失,无论是成本还是能量。

邢振中:嗯，这些我们都有涉及,比如数据补充。

主持人:另外一个就是柔性动态网络,低成本才能海量，很务实啊,彻底贯彻了客户要做什么就做什么的理念。

邢振中：有些时候我们会觉得客户的需求稀奇古怪，但是从他们的角度来说是理所当然。经验告诉我们的，客户的需求永远是对的。

关于联动原素 &“i访谈”

成立于2011年的联动原素，是一家关注物联网时代的创新创业，为相关企业提供内容制作及发布服务的原创媒体。

迄今我们在涵盖物联网、云计算、移动互联网、大数据、智能硬件、人工智能等新一代信息及应用领域，已对6000家物联网产业链上下游企业进行持续地跟踪交流，并相继报道1000多家企业及其产品和案例。

“i访谈”是联动原素专注于物联网产业的微信群在线访谈，至今已举办300多期，接下来将以每周1场的速度继续席卷整个物联网产业界。

一、系统功能    远程测控终端RTU通过模拟量采集口采集温度传感器、流量计等传感器的信息，通过以太网接口与海事卫星终端进行通信，将采集回的信息通过终端发送给海事卫星，通过互联网将数据发送到服务器控制中心。

二、系统架构

1、硬件组成介绍（1）远程测控终端：本公司的远程测控终端RTU具有采集、传输、控制等多种功能，通过以太网口与海事卫星终端连接。（2）各型传感器：根据现场环境和功能要求确定采用的传感器的种类和型号。（3）海事卫星终端 终端照片 

2、软件介绍

上图为B/S架构系统软件截图，B/S架构界面更美观，可以支持移动终端——手机、平板电脑等远程访问，使用方便。

　此平台是基于J2EE开发的远程监控平台，采用SSI架构模式开发出企业级应用软件。我们的B/S平台是按照标准模块开发的，提供web service接口，对于数据管理只需半个小时就能提供整个模块配置成功，对于大数量查询，我们做了相当大的优化，500W条数据只需5S就可全部检索出来

扫描枪与数据采集器的区别

1、扫描枪，也叫扫描器。没有内存的，只是即时传输。当USB接口的线(或键盘口,RS232口)连接上电脑后，扫描一个条码，在你的电脑上会立即显示一条码数据。无线扫描枪,也叫无线扫描器,虽然可以在不连接电脑的情况下用，但是距离也有限。通常在100米，最好是无障碍。其次，扫描枪没有屏幕。扫描枪要将按照一定规则编译出来的条形码转换成用户看得懂的，也就是其本身包含的信息，需要经历扫描和译码两个过程。

2.条码数据采集器，俗称盘点机。有内存，可以不连接电脑使用，与电脑的距离不受限制,甚至不同城市可以联网使用。扫描所得的数据是首先存储在采集器的内存里面的，然后通过传输底座或GPRS或无线WIFI等将数据传输上电脑服务器实现批处理。其次，采集器都有超大屏幕，你随时可以看到扫描的条码信息。最后，采集器有键盘，如果条码有错，或损坏无法扫描时，可以用键盘输入即可。数据采集系统比较灵活，是一个专门为广大用户量身定做的系统。数据采集器被转换为电讯号的各种物理量，温度、水位、风速、压力等可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。

深圳市诚控电子有限公司，是一家专业从事数据采集产品研发生产销售于一体的高科技公司，公司前身为深圳华格科技，资金雄厚，技术力量强大，应于自动化时代发展的潮流，诚控电子秉着坚持做国内品质可靠，质量稳定，成本低廉的采集模块而生。并可提供欧姆龙PLC/欧姆龙温控器以及温度/压力/流量传感器配套销售，为国内外客户提供一站式的技术服务。

模拟量采集模块应用领域：

1、楼宇自动化

楼顶水箱深度、水箱水温、室内烟雾探测、报警开关

2、智能交通

拿地铁举例：行车信号灯、二氧化碳浓度监测、氧气浓度监测、烟浓度监测、排风扇控制

3、 水处理系统

水位控制监测及报警、水流量监测、水污染指数控制、水温度监测

4、高速公路智能系统

车辆通过探测、通行信号灯控制

5、 能源管理系统

风力发电站举例、风速监测、风车转速监测、电压监测、电流监测

6、环境监测

温度、湿度、风速、空气成分监测

7、工厂自动化

8、远程监控与数据采集

9、智能楼宇控制/智能家居系统

10、安防产品与安防工程

11、工业现场控制

12、仓储与监控

13、医疗、工控产品开发

14、包装和物料转移

15、电子产品制造等

模拟量采集模块概述：

模拟量采集模块采用RS485/RS232通讯串口，将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由PLC/PC控制远程主站点。 模拟量采集其实就是指模拟量信号输入，模拟量信号输入是指输入为连续变化的物理量，相对于数字量(简单的来说就是"0""1"和电流电压两种激活输入单元的方式不同而已)输入（digital input）而言。通俗点其实就是精度，位数越高，把这个模拟量化的越细，结果也就越精准。有独特的双看门狗安全设计。深圳诚控电子DAM模块是全新一代基于嵌入式系统的模块式数据采集器，采用标准DIN35导轨安装方式，现场安装简单，使用灵活；应对各种现场应用。模块配置有RS232接口，方便与PC或PLC通信；模块配置有RS485接口，可单独与PC或PLC通信，也可以与多个485模块组网使用。

DAM-80X1模拟量输入型数据采集器，可采集最多4路差分模拟信号（DAM-8041）/最多8路单端模拟信号（DAM-8081）；模块采用高性能24位AD芯片，采集测量精度±0.05%。适用于采集工业现场的各种电压和电流信号。

DAM-8021采用光电技术，有效保障数据采集可靠及安全。

DAM-8021技术指标

◆隔离耐压：DC 2500V

◆ESD保护：±15KV

◆供电范围：DC +8～+36V

◆功耗：小于1W

◆工作温度：-40℃～+80℃

◆安装方式：工业级塑料外壳，标准DIN35导轨安装

模拟量输入

◆输入通道数：最多4路差分输入/最多8路单端

◆输入范围：±20mA，±100mV，±1V，±2.5V，±5V，±10V

◆转换速率：20次/秒（全通道）

◆AD转换分辨率： 24位

◆测量精度：±0.05%（典型值）

◆输入端过压保护，过流保护，并有低通滤波

◆常模抑制(NMR)： 60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）

◆共模抑制(CMR)： 120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）