中鹏云控在陶瓷窑炉设备中的应用及优势

徐广华++万鹏++杨胜传

摘 要：随着我国互联网+战略的提出，陶瓷产业也迎来了新的机遇。中鹏云控为陶瓷窑炉设备的信息自动化提供了一个新的参考方向。让窑炉设备的管理人员能够通过互联网，在全球的任意一个地方都能清晰、轻松地监控他的窑炉。

关键词：中鹏云控；互联网；自动化；应用；优势

1 引言

随着移动互联网的迅猛发展，以及我国互联网+战略的提出，互联网正在融入我们生活、生产等方方面面，并且这种融入速度越来越快，对我们的生活及生产方式影响很大。

作为传统制造业的陶瓷产业，其窑炉设备的自动化实现，也正在悄然的被互联网影响。随着全球化的进程越来越快，以及全球采购和售后服务等要求，现在人们对窑炉设备的监控，不再满足于生产现场，或者局限在某一区域，而是能够在全球方便有效地进行。如果窑炉设备实现了监控的全球化，客户就能够通过移动互联网轻松获取他想要获取的信息，真正推进窑炉设备的互联网化进程。

中鹏云控就是可实现窑炉设备监控全球化，可以通过传统计算机，以及移动互联网来获取和控制窑炉设备生产信息的一整套解决方案。

2 中鹏云控整体应用架构设计

中鹏云控是一套基于互联网的、窑炉设备自动化的解决方案，所以它要依托互联网络来实现对窑炉设备的监控与数据信息的共享。图1是中鹏云控的整体应用架构。

2.1 窑炉设备数据监控服务器

窑炉设备数据监控服务器是一台放置在窑炉生产现场的计算机，用于采集和控制现场的窑炉设备，比如：温控仪表、变频器、流量计、PLC以及其他窑炉生产中所用到的设备。同时，它另外一个非常重要的工作就是将采集到的生产数据，通过局域网、互联网向连接到它的客户端共享出去。

2.2 中鹏云服务器

中鹏云服务器是放在互联网中的一台云主机服务器。它的作用是为互联网中的客户端，包括计算机客户端和手机APP客户端，提供目标解析以及数据的中转传输。

2.2.1目标解析

目标解析是指当互联网中的客户端要连接某一台窑炉设备数据监控服务器（以下简称数据监控服务器）时，需要提供的连接信息不是这台数据监控服务器的IP地址，或者互联网域名之类的信息，而只需要提供这条窑炉的具体形象描述。比如：中鹏1#窑炉、中鹏1#工程。然后中鹏云服务器会根据这些具体形象描述来解析到对应的数据监控服务器上，让客户端与数据监控服务器之间形成配对连接。

2.2.2数据中转传输

数据中转传输是指客户端与数据监控服务器建立配对连接后，所有的命令与信息都是通过中鹏云服务器（以下简称云服务器）来进行中转的。

比如：客户端要发给数据监控服务器一个操作命令，这条命令先发给云服务器；然后通过云服务器中转传输给数据监控服务器，最后由数据监控服务器执行这个操作命令。

同样，如果数据监控服务器要发给客户端一条生产数据信息，这条生产数据信息先要发送给云服务器；然后再通过云服务器中转给对应的客户端。

使用这种数据中转传输的方式，其优势就在于使数据客户端与数据监控服务器的连接能够穿透局域网关，不会因为局域网关的拦截而导致信息传输的失败。

2.3 客户端

客户端包括计算机客户端与手机APP客户端，它们是与用户进行信息和操作交互的程序，用户通过客户端来了解窑炉当前的和历史的生产状态信息。同时，还可以通过客户端来控制窑炉，比如：修改温控仪表的设定温度、变频器的设定频率等。

窑炉设备数据监控服务器、中鹏云服务器、客户端这三个节点彼此分开，又通过局域网和互联网形成连接，彼此协作，让用户可以在互联网的任意一处通过计算机客户端或者手机APP客户端了解他需要的窑炉生产信息。尽管图1中展示的架构比较复杂，但最终用户所得到的体验就如图2展示的一样：简单！

3 中鹏云控提供的功能与服务

中鹏云控可以为用户提供很多类型的功能与服务，并且还可以根据用户的需求提供功能的定制化服务。

3.1 设备的实时生产信息同步显示

当有多个客户端，无论计算机客户端程序还是手机APP客户端同时连接到某一个窑炉后，这多个客户端所获取的设备实时生产显示都是相同的。如果设备的生产数据发生了变更，所有客户端都会同步的发生变更。这保证了所有用户看到的数据信息是相同、一致的。

图3是计算机客户端显示的窑炉温度，图4是手机APP客户端显示的温度。

由图3与图4可知，它们所演示的数值都是相同的。

3.2 提供及时、全面的报警信息

当窑炉生产发生报警时，比如超温报警、传动故障报警等，可以在第一时间推送到各个客户端，这样就能让生产人员可以在第一时间了解窑炉当前的生产状态和警报的严重程度。图5是手机APP推送的报警信息。图6是计算机客户端显示的实时报警信息。

3.3 高频次、长时间保存的历史记录

为了能够更好地观察设备变化趋势，中鹏云控对每个设备点的采集数据都进行了高频次的数据保存，做到了每一份都会保存一条历史记录，并且这些历史记录至少保留2年。换句话说，用户可以在最近的两年内可以查询到任意一分钟的历史生产数据。为用户的生产数据提供了历史可追溯性。图7是查询出的实际温度数据。

3.4 提供详尽的窑炉概括式信息服务

如每日的班产量信息、日产信息、空窑时间信息、产品名称与产品规格信息等做到一次浏览，就能快速了解窑炉当前的生产信息。图8 是计算机客户端显示的窑炉概况。图9是手机App客户端显示的窑炉概况。

3.5 功能服务的插件化管理

中鹏云控为用户提供的每一项功能都是以一个插件的信息嵌入到云控系统中的。这样就可以实现功能的快速开发和升级，为用户的定制化功能服务提供了快速实现的接口。如图8中，每一个方块都是一项功能，都是以单独插件的形式存在，然后放入到云控系统的插件库中，这样用户使用的客户端就可以进行快速升级，得到他所需要的功能服务。

3.6 设备驱动的插件化管理

由于每条窑炉所使用的设备都会有所区别。而每一种设备所使用的通信协议、通信格式都会不同。这就对数据监控服务器带来了挑战。数据监控服务器需要根据不同的设备选择使用不同的通信协议，同时还要方便扩展新的设备到这个系统中来。因此，中鹏云控对设备的驱动也进行了插件化的管理。当有一种新的设备需要加入到中鹏云控中，就只需要把这种设备的驱动根据要求写出程序插件，放入到数据监控服务器的设备驱动插件库中，这样云控系统就完成了对这个设备的支持。

4 中鹏云控与同类型产品的差异与优势

4.1 与“短信猫”的比较和差异

所谓短信猫，其实是一种用来收发短信的设备，他和我们用的手机一样，需要手机SIM的支持，在需要收发短信时，在短信猫里面插入一张我们平时用的手机卡，插上电源，通过（USB或者串口、网口）数据线和电脑相连，在电脑的应用管理软件中就可以实现短信收发的功能。

短信猫是较早用于窑炉自动化的一种设备。主要用在窑炉发生报警，或者严重报警时，通过短信，能够将这些信息第一时间的发送到窑炉管理人员手机上。在窑炉信息的时效性上做了很多的贡献。

但是短信猫存在着两个缺点：

第一、其在使用过程中，需要发送短信，这些都需要产生费用。有的陶瓷厂，使用短信猫后，每个月产生的短信费用就高达上万，最后不得不停止使用这一设备。

第二、短信接收人员，只能被动的接收信息。并且这些信息并不能给窑炉生产管理人员一个全面的生产状态信息。比如排烟风机是否开？排烟变频当前的输出频率是多少？当前正在生产什么规格的产品？在管理人员接收这些报警信息后，仍然需要打电话，或者到现场去了解窑炉的基本的生产信息。

而使用中鹏云控就会避免这两个问题的出现。用户只需要将数据监控服务器接入互联网，它就可以主动的向客户端推送相关的信息，包括一般生产数据和报警信息等。这样就免去了昂贵的短信费用，而只需要负担很少的网络接入费用。

同样的，当客户端接收到报警信息后，窑炉管理人员可以直接通过客户端了解到当前的窑炉基本生产信息。比如排烟风机是开了第几台；排烟频率是多少；当前正在生产什么规格产品等，这些基本信息都可以直接在客户端中了解到，为报警故障的排除节约了事前沟通的时间，让窑炉管理人员能够更加专注于报警的排除。

4.2 与通用组态软件的比较与差异

现在国内有很多通用组态软件，并且这些组态软件在陶瓷窑炉中都有着不同的应用。但是这些组态软件面对移动互联网的迅猛发展，仍然存在以下几个方面的不足：

第一、这些通用组态软件都是在数据监控服务器这台计算机上发布窑炉生产信息的网页版本。局域网内的用户则通过网页访问这台服务器的IP地址来了解窑炉生产信息。如果用户要在互联网进行访问，为防止局域网关的拦截，还需要在局域网关处进行设置，将这台数据监控服务器映射或者暴露在互联网中。这其中涉及到的设置是比较繁琐的，而且需要有一定的计算机基础知识作为背景才能胜任这项设置工作。并且这台服务器暴露在互联网上后，会对这台服务器的安全埋下一定的隐患。来自互联网的攻击就有可能通过这一映射接口侵入到计算机内部，造成系统或者数据的不稳定性。

第二、这些通用软件没有对窑炉开发专门的手机APP软件，沿用的思路仍然是发布网页版本，然后手机APP加载网页版的监控画面。这就造成用户的操控体验不够友好。

而使用中鹏云控就能很好地克服这些不足。中鹏云控具有天然穿透局域网关的特点，所以使用中鹏云控时无需进行过多的设置，所做的就只是让数据监控服务器能够接入互联网就可以了，就如同让办公室的计算机接入互联网一样简单。同样因为这个原因，数据监控服务器没有直接暴露到互联网上，这就降低了来自互联网攻击的风险。

5 结语

中鹏云控针对窑炉开发了专门的手机APP软件，操作不再与计算机客户端或者网页版客户端相同，更符合移动办公的特点，这样就增加了用户操作友好度。中鹏云控让传统制造业的陶瓷窑炉设备管理者们能够在互联网+的战略中，从现场管理解放出来，让生产更绿色，管理更轻松。