中鵬云控在陶瓷窯爐設(shè)備中的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

徐廣華++萬(wàn)鵬++楊勝傳

摘 要：隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略的提出，陶瓷產(chǎn)業(yè)也迎來(lái)了新的機(jī)遇。中鵬云控為陶瓷窯爐設(shè)備的信息自動(dòng)化提供了一個(gè)新的參考方向。讓窯爐設(shè)備的管理人員能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，在全球的任意一個(gè)地方都能清晰、輕松地監(jiān)控他的窯爐。

關(guān)鍵詞：中鵬云控；互聯(lián)網(wǎng)；自動(dòng)化；應(yīng)用；優(yōu)勢(shì)

1 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，以及我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略的提出，互聯(lián)網(wǎng)正在融入我們生活、生產(chǎn)等方方面面，并且這種融入速度越來(lái)越快，對(duì)我們的生活及生產(chǎn)方式影響很大。

作為傳統(tǒng)制造業(yè)的陶瓷產(chǎn)業(yè)，其窯爐設(shè)備的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)，也正在悄然的被互聯(lián)網(wǎng)影響。隨著全球化的進(jìn)程越來(lái)越快，以及全球采購(gòu)和售后服務(wù)等要求，現(xiàn)在人們對(duì)窯爐設(shè)備的監(jiān)控，不再滿足于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，或者局限在某一區(qū)域，而是能夠在全球方便有效地進(jìn)行。如果窯爐設(shè)備實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控的全球化，客戶就能夠通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)輕松獲取他想要獲取的信息，真正推進(jìn)窯爐設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)化進(jìn)程。

中鵬云控就是可實(shí)現(xiàn)窯爐設(shè)備監(jiān)控全球化，可以通過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)，以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲取和控制窯爐設(shè)備生產(chǎn)信息的一整套解決方案。

2 中鵬云控整體應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)

中鵬云控是一套基于互聯(lián)網(wǎng)的、窯爐設(shè)備自動(dòng)化的解決方案，所以它要依托互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐設(shè)備的監(jiān)控與數(shù)據(jù)信息的共享。圖1是中鵬云控的整體應(yīng)用架構(gòu)。

2.1 窯爐設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器

窯爐設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器是一臺(tái)放置在窯爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)，用于采集和控制現(xiàn)場(chǎng)的窯爐設(shè)備，比如：溫控儀表、變頻器、流量計(jì)、PLC以及其他窯爐生產(chǎn)中所用到的設(shè)備。同時(shí)，它另外一個(gè)非常重要的工作就是將采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)向連接到它的客戶端共享出去。

2.2 中鵬云服務(wù)器

中鵬云服務(wù)器是放在互聯(lián)網(wǎng)中的一臺(tái)云主機(jī)服務(wù)器。它的作用是為互聯(lián)網(wǎng)中的客戶端，包括計(jì)算機(jī)客戶端和手機(jī)APP客戶端，提供目標(biāo)解析以及數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)傳輸。

2.2.1目標(biāo)解析

目標(biāo)解析是指當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)中的客戶端要連接某一臺(tái)窯爐設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器（以下簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器）時(shí)，需要提供的連接信息不是這臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器的IP地址，或者互聯(lián)網(wǎng)域名之類的信息，而只需要提供這條窯爐的具體形象描述。比如：中鵬1#窯爐、中鵬1#工程。然后中鵬云服務(wù)器會(huì)根據(jù)這些具體形象描述來(lái)解析到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器上，讓客戶端與數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器之間形成配對(duì)連接。

2.2.2數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)傳輸

數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)傳輸是指客戶端與數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器建立配對(duì)連接后，所有的命令與信息都是通過(guò)中鵬云服務(wù)器（以下簡(jiǎn)稱云服務(wù)器）來(lái)進(jìn)行中轉(zhuǎn)的。

比如：客戶端要發(fā)給數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器一個(gè)操作命令，這條命令先發(fā)給云服務(wù)器；然后通過(guò)云服務(wù)器中轉(zhuǎn)傳輸給數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器，最后由數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器執(zhí)行這個(gè)操作命令。

同樣，如果數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器要發(fā)給客戶端一條生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，這條生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息先要發(fā)送給云服務(wù)器；然后再通過(guò)云服務(wù)器中轉(zhuǎn)給對(duì)應(yīng)的客戶端。

使用這種數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)傳輸?shù)姆绞?，其?yōu)勢(shì)就在于使數(shù)據(jù)客戶端與數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器的連接能夠穿透局域網(wǎng)關(guān)，不會(huì)因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)關(guān)的攔截而導(dǎo)致信息傳輸?shù)氖　?/p>

2.3 客戶端

客戶端包括計(jì)算機(jī)客戶端與手機(jī)APP客戶端，它們是與用戶進(jìn)行信息和操作交互的程序，用戶通過(guò)客戶端來(lái)了解窯爐當(dāng)前的和歷史的生產(chǎn)狀態(tài)信息。同時(shí)，還可以通過(guò)客戶端來(lái)控制窯爐，比如：修改溫控儀表的設(shè)定溫度、變頻器的設(shè)定頻率等。

窯爐設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器、中鵬云服務(wù)器、客戶端這三個(gè)節(jié)點(diǎn)彼此分開，又通過(guò)局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)形成連接，彼此協(xié)作，讓用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)的任意一處通過(guò)計(jì)算機(jī)客戶端或者手機(jī)APP客戶端了解他需要的窯爐生產(chǎn)信息。盡管圖1中展示的架構(gòu)比較復(fù)雜，但最終用戶所得到的體驗(yàn)就如圖2展示的一樣：簡(jiǎn)單！

3 中鵬云控提供的功能與服務(wù)

中鵬云控可以為用戶提供很多類型的功能與服務(wù)，并且還可以根據(jù)用戶的需求提供功能的定制化服務(wù)。

3.1 設(shè)備的實(shí)時(shí)生產(chǎn)信息同步顯示

當(dāng)有多個(gè)客戶端，無(wú)論計(jì)算機(jī)客戶端程序還是手機(jī)APP客戶端同時(shí)連接到某一個(gè)窯爐后，這多個(gè)客戶端所獲取的設(shè)備實(shí)時(shí)生產(chǎn)顯示都是相同的。如果設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)發(fā)生了變更，所有客戶端都會(huì)同步的發(fā)生變更。這保證了所有用戶看到的數(shù)據(jù)信息是相同、一致的。

圖3是計(jì)算機(jī)客戶端顯示的窯爐溫度，圖4是手機(jī)APP客戶端顯示的溫度。

由圖3與圖4可知，它們所演示的數(shù)值都是相同的。

3.2 提供及時(shí)、全面的報(bào)警信息

當(dāng)窯爐生產(chǎn)發(fā)生報(bào)警時(shí)，比如超溫報(bào)警、傳動(dòng)故障報(bào)警等，可以在第一時(shí)間推送到各個(gè)客戶端，這樣就能讓生產(chǎn)人員可以在第一時(shí)間了解窯爐當(dāng)前的生產(chǎn)狀態(tài)和警報(bào)的嚴(yán)重程度。圖5是手機(jī)APP推送的報(bào)警信息。圖6是計(jì)算機(jī)客戶端顯示的實(shí)時(shí)報(bào)警信息。

3.3 高頻次、長(zhǎng)時(shí)間保存的歷史記錄

為了能夠更好地觀察設(shè)備變化趨勢(shì)，中鵬云控對(duì)每個(gè)設(shè)備點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)都進(jìn)行了高頻次的數(shù)據(jù)保存，做到了每一份都會(huì)保存一條歷史記錄，并且這些歷史記錄至少保留2年。換句話說(shuō)，用戶可以在最近的兩年內(nèi)可以查詢到任意一分鐘的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)。為用戶的生產(chǎn)數(shù)據(jù)提供了歷史可追溯性。圖7是查詢出的實(shí)際溫度數(shù)據(jù)。

3.4 提供詳盡的窯爐概括式信息服務(wù)

如每日的班產(chǎn)量信息、日產(chǎn)信息、空窯時(shí)間信息、產(chǎn)品名稱與產(chǎn)品規(guī)格信息等做到一次瀏覽，就能快速了解窯爐當(dāng)前的生產(chǎn)信息。圖8 是計(jì)算機(jī)客戶端顯示的窯爐概況。圖9是手機(jī)App客戶端顯示的窯爐概況。

3.5 功能服務(wù)的插件化管理

中鵬云控為用戶提供的每一項(xiàng)功能都是以一個(gè)插件的信息嵌入到云控系統(tǒng)中的。這樣就可以實(shí)現(xiàn)功能的快速開發(fā)和升級(jí)，為用戶的定制化功能服務(wù)提供了快速實(shí)現(xiàn)的接口。如圖8中，每一個(gè)方塊都是一項(xiàng)功能，都是以單獨(dú)插件的形式存在，然后放入到云控系統(tǒng)的插件庫(kù)中，這樣用戶使用的客戶端就可以進(jìn)行快速升級(jí)，得到他所需要的功能服務(wù)。

3.6 設(shè)備驅(qū)動(dòng)的插件化管理

由于每條窯爐所使用的設(shè)備都會(huì)有所區(qū)別。而每一種設(shè)備所使用的通信協(xié)議、通信格式都會(huì)不同。這就對(duì)數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器帶來(lái)了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器需要根據(jù)不同的設(shè)備選擇使用不同的通信協(xié)議，同時(shí)還要方便擴(kuò)展新的設(shè)備到這個(gè)系統(tǒng)中來(lái)。因此，中鵬云控對(duì)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)也進(jìn)行了插件化的管理。當(dāng)有一種新的設(shè)備需要加入到中鵬云控中，就只需要把這種設(shè)備的驅(qū)動(dòng)根據(jù)要求寫出程序插件，放入到數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器的設(shè)備驅(qū)動(dòng)插件庫(kù)中，這樣云控系統(tǒng)就完成了對(duì)這個(gè)設(shè)備的支持。

4 中鵬云控與同類型產(chǎn)品的差異與優(yōu)勢(shì)

4.1 與“短信貓”的比較和差異

所謂短信貓，其實(shí)是一種用來(lái)收發(fā)短信的設(shè)備，他和我們用的手機(jī)一樣，需要手機(jī)SIM的支持，在需要收發(fā)短信時(shí)，在短信貓里面插入一張我們平時(shí)用的手機(jī)卡，插上電源，通過(guò)（USB或者串口、網(wǎng)口）數(shù)據(jù)線和電腦相連，在電腦的應(yīng)用管理軟件中就可以實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)的功能。

短信貓是較早用于窯爐自動(dòng)化的一種設(shè)備。主要用在窯爐發(fā)生報(bào)警，或者嚴(yán)重報(bào)警時(shí)，通過(guò)短信，能夠?qū)⑦@些信息第一時(shí)間的發(fā)送到窯爐管理人員手機(jī)上。在窯爐信息的時(shí)效性上做了很多的貢獻(xiàn)。

但是短信貓存在著兩個(gè)缺點(diǎn)：

第一、其在使用過(guò)程中，需要發(fā)送短信，這些都需要產(chǎn)生費(fèi)用。有的陶瓷廠，使用短信貓后，每個(gè)月產(chǎn)生的短信費(fèi)用就高達(dá)上萬(wàn)，最后不得不停止使用這一設(shè)備。

第二、短信接收人員，只能被動(dòng)的接收信息。并且這些信息并不能給窯爐生產(chǎn)管理人員一個(gè)全面的生產(chǎn)狀態(tài)信息。比如排煙風(fēng)機(jī)是否開？排煙變頻當(dāng)前的輸出頻率是多少？當(dāng)前正在生產(chǎn)什么規(guī)格的產(chǎn)品？在管理人員接收這些報(bào)警信息后，仍然需要打電話，或者到現(xiàn)場(chǎng)去了解窯爐的基本的生產(chǎn)信息。

而使用中鵬云控就會(huì)避免這兩個(gè)問(wèn)題的出現(xiàn)。用戶只需要將數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器接入互聯(lián)網(wǎng)，它就可以主動(dòng)的向客戶端推送相關(guān)的信息，包括一般生產(chǎn)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息等。這樣就免去了昂貴的短信費(fèi)用，而只需要負(fù)擔(dān)很少的網(wǎng)絡(luò)接入費(fèi)用。

同樣的，當(dāng)客戶端接收到報(bào)警信息后，窯爐管理人員可以直接通過(guò)客戶端了解到當(dāng)前的窯爐基本生產(chǎn)信息。比如排煙風(fēng)機(jī)是開了第幾臺(tái)；排煙頻率是多少；當(dāng)前正在生產(chǎn)什么規(guī)格產(chǎn)品等，這些基本信息都可以直接在客戶端中了解到，為報(bào)警故障的排除節(jié)約了事前溝通的時(shí)間，讓窯爐管理人員能夠更加專注于報(bào)警的排除。

4.2 與通用組態(tài)軟件的比較與差異

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有很多通用組態(tài)軟件，并且這些組態(tài)軟件在陶瓷窯爐中都有著不同的應(yīng)用。但是這些組態(tài)軟件面對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，仍然存在以下幾個(gè)方面的不足：

第一、這些通用組態(tài)軟件都是在數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器這臺(tái)計(jì)算機(jī)上發(fā)布窯爐生產(chǎn)信息的網(wǎng)頁(yè)版本。局域網(wǎng)內(nèi)的用戶則通過(guò)網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)這臺(tái)服務(wù)器的IP地址來(lái)了解窯爐生產(chǎn)信息。如果用戶要在互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問(wèn)，為防止局域網(wǎng)關(guān)的攔截，還需要在局域網(wǎng)關(guān)處進(jìn)行設(shè)置，將這臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器映射或者暴露在互聯(lián)網(wǎng)中。這其中涉及到的設(shè)置是比較繁瑣的，而且需要有一定的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)作為背景才能勝任這項(xiàng)設(shè)置工作。并且這臺(tái)服務(wù)器暴露在互聯(lián)網(wǎng)上后，會(huì)對(duì)這臺(tái)服務(wù)器的安全埋下一定的隱患。來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)的攻擊就有可能通過(guò)這一映射接口侵入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，造成系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性。

第二、這些通用軟件沒(méi)有對(duì)窯爐開發(fā)專門的手機(jī)APP軟件，沿用的思路仍然是發(fā)布網(wǎng)頁(yè)版本，然后手機(jī)APP加載網(wǎng)頁(yè)版的監(jiān)控畫面。這就造成用戶的操控體驗(yàn)不夠友好。

而使用中鵬云控就能很好地克服這些不足。中鵬云控具有天然穿透局域網(wǎng)關(guān)的特點(diǎn)，所以使用中鵬云控時(shí)無(wú)需進(jìn)行過(guò)多的設(shè)置，所做的就只是讓數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器能夠接入互聯(lián)網(wǎng)就可以了，就如同讓辦公室的計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)一樣簡(jiǎn)單。同樣因?yàn)檫@個(gè)原因，數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)器沒(méi)有直接暴露到互聯(lián)網(wǎng)上，這就降低了來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

中鵬云控針對(duì)窯爐開發(fā)了專門的手機(jī)APP軟件，操作不再與計(jì)算機(jī)客戶端或者網(wǎng)頁(yè)版客戶端相同，更符合移動(dòng)辦公的特點(diǎn)，這樣就增加了用戶操作友好度。中鵬云控讓傳統(tǒng)制造業(yè)的陶瓷窯爐設(shè)備管理者們能夠在互聯(lián)網(wǎng)+的戰(zhàn)略中，從現(xiàn)場(chǎng)管理解放出來(lái)，讓生產(chǎn)更綠色，管理更輕松。