步科物聯(lián)HMI在波紋管生產(chǎn)線的遠(yuǎn)程監(jiān)控

許志勝

(大連三壘科技有限公司,遼寧 大連 116024)

0 引言

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般是指利用計算機通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的監(jiān)視和控制，突破了地域上的制約而實現(xiàn)異地監(jiān)控和控制生產(chǎn)過程現(xiàn)場設(shè)備。隨著計算機和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益普及，客戶現(xiàn)場設(shè)備采用遠(yuǎn)程監(jiān)控是一種必然，這樣可以節(jié)省大量人力、物力和財力，同時節(jié)約了時間成本。

物聯(lián)網(wǎng)通俗來講，實現(xiàn)人與物之間的信息溝通。它是通信網(wǎng)絡(luò)的延伸，借助通信網(wǎng)絡(luò)，隨時獲取遠(yuǎn)端的信息；能讓生產(chǎn)更加安全，實現(xiàn)安全的監(jiān)管和監(jiān)控，能夠整體提高社會的信息化；能夠提高自動化，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，提升企業(yè)綜合競爭能力。

1 步科機器物聯(lián)網(wǎng)HMI系統(tǒng)

本文這種基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備制造方案，也就是現(xiàn)在國家提出的智能制造。同時為客戶打造智能工廠，提供了技術(shù)支持。

步科機器物聯(lián)網(wǎng)HMI系統(tǒng)為設(shè)備提供安全可靠的連接通信能力，通過鑒權(quán)、存儲、計算、模型算法加載、智能分析等技術(shù)支撐，實現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)助、實時監(jiān)控、報警管理、歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備管理、維保管理等服務(wù)。利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)賦能日常管理、生產(chǎn)運營、質(zhì)量提升、新品開發(fā)等工作。

它的整體架構(gòu)如圖1所示。

從圖1可知，以步科物聯(lián)HMI為中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控大致分2個部分：①通過EdgeAccess軟件實現(xiàn)遠(yuǎn)程服務(wù)；②通過阿里云IoT平臺（步科M-IoT）實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)管理分析。本文重點介紹第一部分遠(yuǎn)程監(jiān)控。

1.1 通過步科EdgeAccess軟件實現(xiàn)

EdgeAccess實現(xiàn)功能見表1。

表1 EdgeAccess實現(xiàn)功能

1.2 通過步科M-IoT軟件和阿里云實現(xiàn)

M-IoT實現(xiàn)功能見表2。

表2 M-IoT實現(xiàn)功能

2 步科GT100E-WIFI介紹

我們分別討論①、②兩個遠(yuǎn)程監(jiān)控部分，本文以SJ-120×33/90×33單螺桿共擠機組為例，波紋管生產(chǎn)線的其他輔機和擠出機同理。

SJ-120×33/90×33單 螺 桿 共 擠 機 組 是 最 新 的高速PP/PE雙壁波紋管生產(chǎn)線的擠出設(shè)備。本文此套擠出機系統(tǒng)為PLC+HMI組成，2個PLC和觸摸屏通過Ethernet/IP總線通訊。這里我們應(yīng)用歐姆龍CP1H-E×2+步科GT100E-WIFI。重點論述步科GT100E-WIFI物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程服務(wù)。

步科GT100E-WIFI采用Cortex-A7架構(gòu)工業(yè)級處理器，為綠色高效的運行提供最佳保障。

其主要特點如下：

（1）10.1寸高清顯示，16.77M真彩色；

（2）支持以太網(wǎng)，內(nèi)置WIFI功能；

（3）內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)功能，支持遠(yuǎn)程服務(wù)；

（4）遠(yuǎn)程透傳PLC程序上傳、下載、在線調(diào)試、桌面監(jiān)控。

3 步科物聯(lián)HMI第一部分遠(yuǎn)程監(jiān)控

通過使用Kinco Dtools編程軟件和EdgeAccess客戶端，打開VPN（虛擬專用網(wǎng)絡(luò)）和VNC（虛擬網(wǎng)絡(luò)控制臺）我們可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程HMI程序的上傳、下載、在線升級設(shè)備；桌面遠(yuǎn)程監(jiān)控協(xié)作、快速解決現(xiàn)場問題；PLC透傳實現(xiàn)對相應(yīng)PLC等設(shè)備的上傳、下載、在線調(diào)試診斷，維護設(shè)備等功能。

步科遠(yuǎn)程服務(wù)見圖2。

3.1 通過步科GT100E-WIFI的Kinco Dt ools軟件設(shè)置

在遠(yuǎn)程操作之前，我們通過步科HMI的編程軟件Kinco Dtools設(shè)置好GT100E-WIFI觸摸屏的網(wǎng)絡(luò)。wi-fi設(shè)置選擇啟用DHCP和開啟wi-fi，方框勾選，見圖3。

3.2 應(yīng)用步科軟件EdgeAccess 遠(yuǎn)程運維

EdgeAccess 是一套針對步科物聯(lián)網(wǎng)硬件遠(yuǎn)程運維的解決方案，以物聯(lián)網(wǎng)型HMI/網(wǎng)關(guān)作為數(shù)據(jù)接入、邊緣計算的載體，支持以太網(wǎng)、4G等多種數(shù)據(jù)接入方式與云端物聯(lián)網(wǎng)Hub 連接，物聯(lián)網(wǎng)Hub 支持百萬級終端并發(fā)訪問。

根據(jù)遠(yuǎn)程服務(wù)流程，依次操作。建立賬戶和管理如下。

3.2.1 建立管理員賬戶，輸入注冊信息

打開瀏覽器，輸入網(wǎng)址https://edgeaccess.iot.kinco.cn。通過注冊電子郵件激活后，設(shè)置管理員和密碼，三壘波紋管生產(chǎn)線使用大連三壘科技英文sunlight名稱注冊，設(shè)置為管理員，如圖4。

3.2.2 建立設(shè)備管理

輸入本擠出機系統(tǒng)選用的GT100E-WIFI觸摸屏15位SN序列號，建立設(shè)備名稱、IP地址和設(shè)備詳細(xì)地址，系統(tǒng)會自動識別型號，分配設(shè)備名，見下圖5。同理，波紋管生產(chǎn)線的其他輔機（如成型機、切割機等）根據(jù)觸摸屏SN序列號依次建立。

3.2.3 建立用戶管理

除了管理員本身，可以建立多個用戶，本系統(tǒng)增加了三壘1號用戶，同時注冊了手機號，方便以后輸入手機號，就可以直接進入EdgeAccess系統(tǒng)。如圖6所示。

3.2.4 綁定授權(quán)碼

步科提供授權(quán)碼，注冊賬戶免費獲取，沒有時間限制，授權(quán)碼使用完后會自動生成。本系統(tǒng)擠出機綁定了授權(quán)，可以完成相關(guān)的遠(yuǎn)程操作，見圖7。其他輔機可依次綁定。

3.2.5 建立群管理

建立群組，可以方便多用戶和多設(shè)備的管理。例如可以在一個用戶下，能夠監(jiān)控多個設(shè)備，對客戶來說，就可以建立多條生產(chǎn)線的設(shè)備集中管理；當(dāng)生產(chǎn)線很多時，也可以多用戶管理，非常方便。如圖8和9所示，我們可以看到，群管理分為用戶管理和設(shè)備管理，都可以多添加用戶和設(shè)備，當(dāng)前添加了sunlight用戶和擠出機1號設(shè)備，設(shè)置的群名是三壘電氣。

3.3 登陸EdgeAccess

登陸軟件EdgeAccess需要輸入群名、電子郵箱或手機號、密碼。本例系統(tǒng)群名為三壘電氣，管理員輸入管理員的電話，如圖10。

3.3.1 登陸

登陸后，連接成功，查看設(shè)備列表可見當(dāng)前的設(shè)備。如圖11，能看到本系統(tǒng)的SJ-120×33/90×33擠出機組，通過設(shè)備列表完成遠(yuǎn)程服務(wù)功能。

3.3.2 設(shè)備列表

3.3.2.1 下載

在線的設(shè)備點擊下載圖標(biāo)，會彈出 KDManger 下載處理頁面，如圖12，設(shè)置通訊參數(shù)IP，設(shè)置成 VPN 的虛擬IP,下載工程，可以遠(yuǎn)程下載更新 HMI 工程。

3.3.2.2 上傳

在線的設(shè)備點擊上傳圖標(biāo)，彈出KDManger上傳處理頁面，如圖13。設(shè)置通訊參數(shù)IP,設(shè)置成VPN的虛擬IP上傳工程，可以遠(yuǎn)程上傳HMI工程。

3.3.2.3 透傳

本系統(tǒng)的透傳是以步科GT100E-WIFI觸摸屏作為中介,實現(xiàn)連接屏端通過物理連接 PLC 到網(wǎng)絡(luò)， 觸摸屏成功進入透傳后，即可使用PLC軟件，如在本地上下載監(jiān)控操作一樣的操作實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。見圖14。

3.3.3 VNC功能

VNC (Virtual Network Console)是虛擬網(wǎng)絡(luò)控制臺的縮寫，它是一款優(yōu)秀的遠(yuǎn)程控制工具軟件。VNC是一種免費的開放軟件，遠(yuǎn)程控制能力強大，高效實用，本系統(tǒng)應(yīng)用它的vncviewer命令。

點擊VNC圖標(biāo)，如圖15：

彈出VNC Viewer的界面，我們可以用電腦或者手機遠(yuǎn)程實時操作和監(jiān)控HMI畫面。

4 步科物聯(lián)HMI第二部分遠(yuǎn)程監(jiān)控

通過阿里云IoT平臺（步科M-IoT）可以實現(xiàn)設(shè)備大數(shù)據(jù)管理分析，功能強大，實現(xiàn)遠(yuǎn)程物聯(lián)。步科M-IoT系統(tǒng)模塊分為PC端和手機端。由于篇幅所限，本文簡單扼要，不再展開論述。從表2可知，步科M-IoT系統(tǒng)能夠滿足目前客戶的所有物聯(lián)功能。

4.1 通過步科GT100E-WIFI的Kinco Dt ools軟件設(shè)置

首先我們要通過Kinco Dtools軟件配置阿里云IIoT。基礎(chǔ)設(shè)置包括：控制設(shè)置、屬性設(shè)置和用戶信息管理。在控制屬性里，需要啟動狀態(tài)地址，如圖16；在屬性設(shè)置里，需要設(shè)置發(fā)生模式，選擇合理的數(shù)據(jù)發(fā)送周期，如圖17；填寫正確的阿里云認(rèn)證，如圖18。

4.2 步科M-IoT 遠(yuǎn)程運維

開通新的 M-IoT 租戶，會提供給用戶管理員賬戶和密碼，管理員登陸步科M-IoT，管理員可以進行設(shè)置，可以自行添加一個用戶設(shè)置，并且以手機號登陸，同時可以設(shè)置用戶組的權(quán)限，登陸的界面顯示，根據(jù)用戶組的權(quán)限決定。進入界面后，就可以根據(jù)要求設(shè)置用戶所要求的用戶管理、設(shè)備管理、設(shè)備運維等功能。如圖19，可以在左面M-IoT菜單欄設(shè)置。

4.3 M-IoT 系統(tǒng)模塊手機端智控

M-IoT 系統(tǒng)利用公眾號集成 M-IoT 物聯(lián)智控，可以在手機端查看。在公眾號下集成，如果客戶有公眾號賬號，登錄公眾號后臺，可以自定義菜單中配置 M-IoT 物聯(lián)智控，關(guān)聯(lián)頁面地址，在公眾號下可查看頁面；如果公司目前未開通公眾號，也可以使用步科公眾號，在步科公眾號下可查看頁面。

在手機M-IoT物聯(lián)智控的菜單欄設(shè)有設(shè)備、工單、報警、關(guān)于四項內(nèi)容（如圖20），可以完成。設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)控、設(shè)備報警、設(shè)備工單、消息推送等功能。

5 結(jié)論

隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，三壘客戶對設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控也提出了要求，總結(jié)有以下3點：

（1）遠(yuǎn)程編程——直接連接現(xiàn)場控制設(shè)備PLC、HMI，進行診斷、編程和升級。

（2）移動監(jiān)控——直接查看現(xiàn)場HMI畫面，隨時了解設(shè)備運行狀況。

（3）數(shù)據(jù)采集——通過遠(yuǎn)程把設(shè)備運行時的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)中心進行分析為設(shè)備提供預(yù)防性和預(yù)測性的維護服務(wù)。

綜上所述，步科物聯(lián)HMI遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)完全能夠滿足當(dāng)前三壘客戶基本要求。