基于云平台的企业生产过程的监管系统的制作方法

1.本实用新型涉及物联网技术领域，特别涉及基于云平台的企业生产过程的监管系统。


背景技术：

2.各企业的生产过程越来越自动化，越来越多的执行设备和各种监测传感器应用于生产过程中，生产过程自动控制系统大部分采用了分布式的可编程控制器控制系统，具有可靠性高、易于扩展和便于维护等优点。
3.为了便于设备的远程管理和智能数据分析，现有的企业生产过程监管系统通过接入云服务器，将企业生产线中产生的数据直接上传到云服务器中，通过云端服务器进行远程监控。但由于生产线中的设备众多，产生的数据量十分庞大且各个数据的类型不同，直接将设备产生的数据上传至云服务器中，上传的速度慢且不便于后续的数据传输。因此如何提高数据的传输效率，提高数据的存储速度，成为了亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供基于云平台的企业生产过程的监管系统，旨在提高数据的传输效率，提高数据的存储速度。
5.为了实现上述目的，本实用新型提出一种基于云平台的企业生产过程的监管系统，包括：数据采集单元，用于采集生产线中各设备的生产数据；
6.数据预处理模块，包括接收所述生产数据的输入接口，将输入接口接收的数据进行统一格式化处理的数据整形单元，以及将整形后的数据进行转发的输出接口；
7.数据传输模块，用于将输出接口转发的数据进行网络间传输；以及
8.云平台模块，获取由数据传输模块传输的生产数据。
9.在本技术的一实施例中，所述数据预处理模块还包括连接在所述输入接口与数据整形单元之间的用于缓存输入接口输入数据的缓存模块。
10.在本技术的一实施例中，所述缓存模块为fifo。
11.在本技术的一实施例中，所述数据预处理模块还包括连接于数据整形单元并将数据整形单元整形后的数据进行本地存储的存储模块。
12.在本技术的一实施例中，所述数据传输模块包括：连接于输出接口的数据接收协调点和连接于数据接收协调点用于将数据传输至外部ip的传输网关。
13.在本技术的一实施例中，所述输出接口为无线输出接口。
14.在本技术的一实施例中，所述数据采集单元采用可编程逻辑控制器。
15.在本技术的一实施例中，所述生产数据为能耗、开关状态、温度中的至少一个。
16.在本技术的一实施例中，所述云平台模块用于对该生产数据进行分析处理，存储以及反向控制。
17.采用上述技术方案，通过从可编程逻辑控制器的控制器部分读取可编程逻辑控制
器采集的生产线中各个参数和运行变量，然后通过数据整形单元将可编程逻辑控制器采集的各个参数和运行变量进行数据整形，加快数据的传输，将整形的数据通过数据传输模块传输至云平台模块，通过云平台模块实现对各个设备状态的实时监控与状态预测。大大缩短了云平台模块获取数据的时间，提高了云平台模块的即时性。
附图说明
18.下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细的说明，其中：
19.图1为本实用新型第一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。应当理解，以下具体实施例仅用以解释本实用新型，并不对本实用新型构成限制。
21.如图1所示，本实用新型提出一种基于云平台的企业生产过程的监管系统，包括：数据采集单元，用于采集生产线中各设备的生产数据；
22.数据预处理模块，包括接收所述生产数据的输入接口，将输入接口接收的数据进行统一格式化处理的数据整形单元，以及将整形后的数据进行转发的输出接口；
23.数据传输模块，用于将输出接口转发的数据进行网络间传输；以及
24.云平台模块，获取由数据传输模块传输的生产数据。
25.具体的，数据采集单元采用可编程逻辑控制器采集生产线中各个设备的生产数据，采用可编程逻辑控制器具有可靠性高、编程容易、组态灵活、安装方便以及运行速度快等优点。
26.可编程逻辑控制器连接在数据预处理模块上，数据预处理模块包括与可编程逻辑控制器通信连接的输入接口，该输入接口用于接收可编程逻辑控制器采集的数据。通信连接在该输入接口上，将输入接口输入的数据进行格式统一的数据整形单元，通过数据整形单元将输入接口输入的数据全部统一整形为固定格式，便于数据的后续传输。数据整形单元的整形内容包括：设定数据类型、数据包长度以及数据的来源信息等。完成数据整形后，通过输出接口将整形后的数据输出至公共网络中。
27.数据传输模块通信连接在输出接口上，获取输出接口输出的数据，将数据进行网络间传输，数据输出模块可以为交换机、路由器等设备。
28.云平台模块为安装有操作系统的云端服务器，其具体工作流程为：云平台模块的接收数据层接收数据传输模块传输的数据，然后将该数据进行缓存，方便对数据进行预读取等操作。完成数据的缓存后，云平台模块上的数据处理层将获取的数据存储在云平台模块中的云数据库服务器上，完成数据的存储。完成数据存储后，通过云平台的web信息服务端对存储的信息进行分析，获取数据采集单元的实时状态、数据采集单元的报警事件信息以及数据采集单元的趋势曲线分析等并定期生成运行报表以满足生产工作中对数据采集单元的监控。
29.为了便于数据的采集和传输，本技术中的可编程逻辑控制器均采用支持opcua标准的可编程逻辑控制器。
30.采用上述技术方案，通过从可编程逻辑控制器的控制器部分读取可编程逻辑控制器采集的生产线中各个参数和运行变量，然后通过数据整形单元将可编程逻辑控制器采集的各个参数和运行变量进行数据整形，加快数据的传输，将整形的数据通过数据传输模块传输至云平台模块，通过云平台模块实现对各个设备状态的实时监控与状态预测。大大缩短了云平台模块获取数据的时间，提高了云平台模块的即时性。
31.在本技术的一实施例中，所述数据预处理模块还包括连接在所述输入接口与数据整形单元之间的用于缓存输入接口输入数据的缓存模块。
32.具体的，在输入接口与数据整形单元之间还设有缓存模块，缓存模块将输入接口输入的数据先进行缓存，避免出现数据拥堵而导致在数据格式化时数据丢失的问题。提高了数据的稳定性。
33.在本技术的一实施例中，所述缓存模块为fifo。
34.缓存模块采用fifo，保证数据处理的次序性。本技术中的fifo是指先进先出。
35.在本技术的一实施例中，所述数据预处理模块还包括连接于数据整形单元并将数据整形单元整形后的数据进行本地存储的存储模块。
36.具体的，本地存储模块采用sql server数据库，采用该数据库具有存储性能高，方便管理等优点。本地存储模块的连接在数据整形单元上，用于存储数据整形单元产生的数据。通过设置本地存储模块，当平台模块出现异常或无法连接时，可通过本地存储模块调用相关参数，实现数据冗余，保证了数据的安全和可靠。
37.在本技术的一实施例中，所述数据传输模块包括：连接于输出接口的数据接收协调点和连接于数据接收协调点用于将数据传输至外部ip的传输网关。
38.具体的，数据传输模块包括连接在输出接口上的接收协调点，接收协调点用于将输出接口上的数据转换成可在公共网络中进行数据交换的数据，采用tcp/ip协议封装，完成数据封装后，通过传输网关将该数据传输至外部的ip。
39.在本技术的一实施例中，所述输出接口为无线输出接口。
40.具体的，输出接口采用gprs、wifi或者红外等无线传输方式连接于数据接收协调点，可避免有线组网带来的连接困难或者布线不方便的问题，便于监管系统的拓展。
41.在本技术的一实施例中，所述数据采集单元采用可编程逻辑控制器。
42.采用可编程逻辑控制器具有可靠性高，编程容易，组态灵活、输入/输出功能齐全，安装方便以及运行速度快等优点。
43.在本技术的一实施例中，所述生产数据为能耗、开关状态、温度中的至少一个。
44.通过获取生产设备的能耗、开关状态、以及温度，可实时掌握各设备的运行状态，便于为生产流程的总体把控。
45.在本技术的一实施例中，所述云平台模块用于对该生产数据进行分析处理，存储以及反向控制。
46.云平台模块包括设备监控单元和生产运行管理单元，其中设备监控单元主要用于对各个设备的状态进行实时状态监控并提供设备报警事件的查询，以及趋势曲线分析，便于使用者掌握各个设备的运行状态。其中生产运行管理单元主要用于生成生产运行报表，便于对生成的全局掌握。
47.其中反向控制为，可以通过平台下发操作逻辑至可编程逻辑控制器，以使可编程
控制器按照修改后的逻辑执行新的数据采集或控制任务。实现集中化配置，便于操作。
48.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。