德明福業務介紹之數據采集模塊

國內智能制造發展如火如荼，智能制造過程、系統必然離不開生產現場、生產過程的實時數據。

德明福自動化為國內高端SUV廠家定制了一款制造數據獲取工具模塊，模塊是使用python開發的一款采集PLC內數據的程序，擁有高性能、海量數據量和高實時的數據獲取能力。

數據采集模塊架構

數據采集模塊整體架構如下：

數據采集系統特點

開發效率高

數據采集程序使用python編寫，可以獲得比較高的開發效率， 節省開發和調試的時間。

高度封裝

數據采集程序使用封裝后的OPCUA協議與OPC Server進行通信，屏蔽了底層S7協議的一些細節處理，不需要直接和PLC進行交互，從而省略了建立連接和斷開連接的時間，不需要處理復雜的連接問題，大大節省了調試和開發時間。

訂閱機制

數據采集程序通過訂閱機制來實時獲取數據點的值，提高了數據點的響應速度，基本上可以做到實時更新，拋棄傳統的輪詢機制，降低了無用的網絡通訊量，提高了網絡通訊的質量。

自動降級

借助于OPC Server的自動降級機制可以實現對離線PLC的自動降級，定時重試，避免出現屢次重新連接PLC導致的數據點更新延遲問題，解決PLC離線時影響其他設備數據采集的問題。

多線程采集

通過多線程編程的方式來采集不同類型設備的數據，并發度高，每個設備之間互不影響，防止程序出錯導致整個數據采集流程終止，容錯率高。

可遠程連接

數據采集程序通過OPCUA協議與OPC Server進行通訊，OPCUA的底層是TCP協議，故可以通過遠程連接的方式連接OPC Server。

相比于DA協議只能通過dll通信的優點在于：

? 可以遠程連接、采集和調試，數據采集程序和OPCUA服務器可以放置在兩臺不同的服務器上。

? 可移植性好，可以跨平臺使用，數據采集程序可以部署在任意的平臺上， 只需要支持TCP協議即可使用。

? 可以使用多機熱備份策略，單個或多個數據采集程序可以對應單個或多個OPCUA服務器，不存在單點故障。

? 多編程語言支持，可以很方便的在各個編程語言之間進行切換。

多種設備采集

由于OPCUA協議是通用協議，可以支持多種設備的數據采集，不局限于PLC，只需要設備擁有OPCUA服務器即可，基本不需要修改即可支持不同設備的數據采集。

高吞吐量

通過使用消息隊列的方式來存儲OPCUA消息，依次排隊進行處理，在高數據量的場景下擁有不錯的性能，不會丟失數據。

總結

數據獲取模塊的應用，可以在大數據量和多設備的情況下高效的完成數據采集的任務，目前已經實現50+ 臺設備，3W IO點 并發數據采集,10W + 數據的正確獲取，為制造企業數字化轉型提供有力的數據支撐。