导读

工业大数据是未来工业在市场竞争中发挥优势的关键，实现 中国制造 2025 ，需要工业生产的高度自动化，而不论智能制造发展到何种程度，数据采集都是工业生产中基本的条件。工业数据采集是智能制造和工业物联网的基础和先决条件，后续的数据分析处理依赖于前端的感知。然而有多少 工业 制造 企业 的转型卡在数据采集这第一步呢 ？

自动化工厂数据采集架构图

什么是工业数据采集呢？

数据采集 (DAQ)，是指通过适合的接口和协议，从传感器和其他待测设备中采集非电量或者电量信号，送到上位机或云端中进行分析、处理。

工业采 集的数据种类多样 ， 行业、场景、应用的不同，所采集的数据也有区别。 工业自动化方面，一般采集的数据分为几类：

1）传感器数据

在传感器技术飞速发展的今天 ， 包括光电、 温度 、 气体 、 压力 、 磁感 、 电流 、 湿度 等不同类别的工业传感器在现场得到了大量应用 ， 该 类 数据的特点是每条数据内容很少 ， 但是采集频率极高 。

2） PLC 数据

通过设备PLC 内置的通信接口 ，结合其通讯协议，实现对设备状态采集。

3）视频或图像处理数据

工业现场 装有 视频监控设备 ， 会产生大量的视频数据。 还有， 图像设备拍摄的图片 （ 如 ， 巡检员用手持设备拍摄 工业环境、人员 信息图片 ）之类的 。

4 ）其他 数据

如RFID 数据、 遥感遥测信息、三维高程信息等 ， 用于质量管理与追溯。

采集工业数据的方法有哪些呢？

第一种，硬采。各个大厂的制造设备如机床、空压机等，其设备内部极其封闭，要实现自动化，便需要厂家开放接口，但贵啊，所以通过安装传感器在其设备内部采集其侧面数据（如机床的传送带安装接近开关，用于工件计数），这些数据也叫直接 I/O信号，典型如开关、压力、电流、红外、PT100等。这些数据都是工业设备直接硬接线的方式将I/O信号接入到远程I/O模块，这些模块需要具备各种接口，如开关量输入输出，模拟量输入输出等。钡铼技术MxxE系列I/O模块，支持采集现场的I/O信号，通过RS485或者以太网将数据传给上位机或者云平台。

第二种，软采。在采集数据同为工业通信协议类型的情况下，需要 借助工业网关 将数据采集上来之后转换成某一种云平台通信协议 ， 上传到本地或云端的各种云平台或系统。

比如 钡铼技术 BL110多协议转换网关。其主要特点

1）南向采集协议：各种PLC协议、Modbus RTU Master、Modbus TCP Master、DL/T645、IEC101、IEC104、BACnet IP、BACnet MS/TP等协议；

2）北向上传协议：Modbus TCP、MQTT、OPC UA、BACnet IP、华为云IoT、阿里云 IoT、AWS IoT、ThingsBoard、钡铼云等协议；

3）可以连接不同类型的设备，如传感器、 PLC 、工业控制设备、仪器仪表等，实时采集现场数据，并实现加密上传及断网补传功能。

4 ）具有网口、串口、 CAN 接口，支持网口、串口同时采集 100 个设备， 4000 个变量采集。

5）内置主流云平台数据模板，一键连接华为云、阿里云、 AWS 云、 Thingsboard 、 ignition 等，支持本地、云端 9个云平台同时在线。

工业数据采集的难点

数据采集很简单嘛，无非是根据工业现场情况选择合适的采集方式即可。但其实不然，在工业领域早已出现了 Modbus、Profinet 、Ethernet IP等各类通信协议，而各个自动化生产集成商还会自己开发各种私有的工业协议，导致工业设备的通信协议种类繁多，并且相互之间不兼容。

另外，在工业 IT层物联网云平台等平台支持的是MQTT等协议，和现场OT层协议并不同。协议的不一致性使得整个生产制造系统难以实现OT和IT的融合。因此，建立一条稳定准确的数据传输通道，尤为关键。

下面介绍了 PLC网关数据采集上云步骤：

1 数据接入

首先，通过各种 I/O 设备对数据进行采集 ，上传至 PLC网关。

2 协议 转换

数据传输关键在于协议转换。 PLC类型不同，协议亦不同， 通信协议就像语言一样，如果缺少翻译，肯定会 无法理解 。因此， 只有对 PLC进行协议解析，才能获取其内部的数据，做到数据上云。 为了能够方便用户的操作配置， 我们的网关内置了多种 PLC通讯协议 ， 用户无需编程只需简单操作就可实现 PLC的数据采集读取 。

边缘计算

网关通过 访问PLC内部寄存 器 地址，通过点位表可以获取PLC 的各类数据点 ， 向云端上传底层设备 状态   。 对于一些自动化场景 ，可能 需要特定数据或超限告警联动 ，这时就需要边缘计算 网关 ，获取到准确 有效 的数据，也能 提升现场想要速度，缓解云端上位机 的 处理 压力 。

数据上云

采用目前 主流的数传方式4G/ 5G /以太网等等传输方式。 云端网络 通信协议也是多样的，MQTT、Modbus 、 OPC UA 等等都有。 PLC网关也可以上传至控制与数采系统，如SCADA、DCS、MES等，根据需求选择合适的平台，保证数据的安全性可靠。

数据应用

   通 过云端可视化显示，可以实时获取到数控设备、 PLC、仪器仪表等设备数据，同时也能联动控制告警。通过边缘计算，缓解云端上位机数据处理压力，实现降本升效的目的。

工业数据采集关于数据的界定是非常广义的，其具体应用还需结合行业深度来理解，本文只是大致介绍一下，关注我，带你了解更多行业干货～

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  工业数据采集借助工业智能网关实现数据上云，通过云端或上位机就能对工业设备进行远程监控，具有低时延、高可靠、标准化高融合等特点，能给工业制造商来很高的经济利益。钡铼自主研发多种类型工业智能网关产品，支持各种 PLC协议，多种I/O信号类型，多种通讯方式，支持多种接口等功能。内置了华为云、阿里云、钡铼云、Thingsboard等云驱动，支持本地加云端的物联网平台9个同时在线。