一种设备大数据平台监测诊断系统的制作方法

本发明涉及工业控制领域，尤其是一种设备大数据平台监测诊断系统。

背景技术：

基于常用的已经制度化的被高层领导高度认可的层级过程测量及反馈系统，如ERP，MES，FIS，MIS等等，对于我们的可量化的测量标准及工具的使用非常简单粗暴，像OEE，设备开动率，单班产量，小时产量等等。需要实时反馈的参数，反馈到我们的中层或高层管理者往往是以小时，天，周甚至月的汇报的形式进行。

在另一方面，对于底层的设备和操作者来说，这些过时的统计反馈再到领导反馈操作指令的变更，对于当前生产并没有产生多大的帮助，顶多只是对过去工作效率的与节拍的统计存档而已。

在一条产线上数以万计的动作和数以万计的事件需要捕捉和测量。太多的数据和太多的信息同时产生，然而，并不需要这么多数据，我们仅仅需要的是问题在即将发生之前能及时反馈出来，以便我们有时间去处理它，避免出现质量问题和无计划停机。

因此，当前的工厂生产的质量目标难以达标，主要原因通常包括：1、参数量化标准不一，存储和计算过程不清晰；2、反馈不及时；3、没有在使用工具或过程控制建立起测量和反馈的制度化标准。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种基于云服务器实现对工业设备在工作过程中实时监测和诊断的设备大数据平台监测诊断系统。

本发明所采用的技术方案是：一种设备大数据平台监测诊断系统，包括有传感器模块、PLC控制器、PLC网关、数据库和服务器，所述数据库包括有归一化模块和存储模块，所述传感器模块依次通过PLC控制器、PLC网关、归一化模块连接至存储模块，所述服务器包括有预警模块、显示模块和报表生成模块，所述存储模块分别连接至预警模块、显示模块和报表生成模块。

进一步，所述PLC控制器包括有数据比较模块，所述数据比较模块用于比较传感器模块当前采集的数据与上一时刻采集的数据是否存在差异，若是，则通过PLC控制器将当前采集的数据通过PLC网关上传至数据库，否则不作处理。

进一步，所述PLC控制器包括有时钟信号模块，用于在PLC控制器将当前采集的数据通过PLC网关上传至数据库时为数据实时添加时间戳。

进一步，所述服务器还包括有设备工艺编辑模块，所述存储模块还连接至设备工艺编辑模块。

进一步，所述预警模块包括有训练子模块和预测子模块，所述训练子模块用于根据存储模块中的归一化数据进行训练得到预测模型，所述预测子模块根据预测模块计算下一时刻的传感器数据预测值，若传感器数据预测值处于非正常范围则发出预警信号。

进一步，所述显示模块包括有数据读取子模块和图形生成子模块，所数据读取子模块用于读取存储模块中的数据和时间戳，所述图形生成子模块根据数据和时间戳生成柱状图或甘特图。

进一步，还包括有客户端；所述服务器还包括有客户端管理模块，所述预警模块、显示模块和报表模块均通过客户端管理模块与客户端连接。

进一步，所述客户端管理模块包括有用户权限控制子模块和用户参数控制子模块，所述用户权限控制子模块用于控制用户对服务器的访问权限，所述用户参数控制子模块用于控制用户访问的参数类型。

本发明的有益效果是：该系统通过PLC网关可连接多个PLC控制器，对多个设备进行同时监测；同时通过对数据的归一化和增加时间戳使数据格式标准化，便于后续工作中服务器的预警、显示、报表生成等处理，使之更加及时和精确；另外还包括客户端管理模块，实现对不同用户的多个设备进行并行处理，同时保证数据的安全性。

附图说明

图1为本发明系统架构图；

图2为本发明的具体系统结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

参照图2，一种设备大数据平台监测诊断系统，包括有传感器模块、PLC控制器、PLC网关、数据库和服务器，所述数据库包括有归一化模块和存储模块，所述传感器模块依次通过PLC控制器、PLC网关、归一化模块连接至存储模块，所述服务器包括有预警模块、显示模块和报表生成模块，所述存储模块分别连接至预警模块、显示模块和报表生成模块。

其中传感器模块和PLC控制器设置于被监测设备上，传感器模块用于检测设备的实施工作状态，例如自动焊接生产线上气缸的动作持续时长和气压、抓件机器人的动作速度和角度等参数。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述PLC控制器包括有数据比较模块，所述数据比较模块用于比较传感器模块当前采集的数据与上一时刻采集的数据是否存在差异，若是，则通过PLC控制器将当前采集的数据通过PLC网关上传至数据库，否则不作处理。

由于本系统服务器采用云端服务器，用于服务多个设备，设备之间数据关联性小，数据量大，因此采用数据比较模块通过差异上传模式传输数据能极大地提高数据传输效率。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述PLC控制器包括有时钟信号模块，用于在PLC控制器将当前采集的数据通过PLC网关上传至数据库时，根据时钟信号模块的时钟周期，为数据实时添加时间戳。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述服务器还包括有设备工艺编辑模块，所述存储模块还连接至设备工艺编辑模块。

所述设备工艺编辑模块用于修改各设备对应的工艺树组织架构及名称等，修改生效后可由服务器更新预警模块、显示模块等的工作状态和内容。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述预警模块包括有训练子模块和预测子模块，所述训练子模块用于根据存储模块中的归一化数据进行训练得到预测模型，所述预测子模块根据预测模块计算下一时刻的传感器数据预测值，若传感器数据预测值处于非正常范围则发出预警信号，例如设置非正常范围为：传感器数据预测值与传感器采集数据的标准值偏差超过30%。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述显示模块包括有数据读取子模块和图形生成子模块，所数据读取子模块用于读取存储模块中的数据和时间戳，所述图形生成子模块根据数据和时间戳生成柱状图或甘特图。

所述显示模块可根据设备情况自动选择默认显示内容，也可根据客户端设置具体显示的参数由图形生成子模块实时生成图形并显示。

所述预警模块和显示模块均采用与上述时钟信号模块相同的时钟周期工作，保证扫描频率与PLC控制器采集传感器数据的频率相同，从而能实时显示设备工作状态所对应的图形、及时得到预测数据并对其进行预警。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，还包括有客户端；所述服务器还包括有客户端管理模块，所述预警模块、显示模块和报表模块均通过客户端管理模块与客户端连接。

进一步作为优选的实施方式，所述设备工艺编辑也通过客户端管理模块与客户端连接。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述客户端管理模块包括有用户权限控制子模块和用户参数控制子模块，所述用户权限控制子模块用于控制用户对服务器的访问权限，例如是否有修改客户端所属群结构的读、写等权限，所述用户参数控制子模块用于控制用户访问的参数类型，例如传感器参数、报表属性参数等。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以作出种种的等同变换或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。