基于工业物联网的生产线智能监控系统研究

邓林昌

【摘    要】本文主要针对基于工业物联网的生产线智能监控系统展开研究，先提出远程监控系统关键技术，然后结合系统测试，阐述刀削面片生产线控制系统的工程应用，深入分析其远程监控系统的搭建，从而进一步完善生产线智能监控系统，将其应用价值充分发挥出来，实现工业领域和物联网技术的高效整合，使之成为协调统一的有机整体。

【关键词】工业物联网  生产线  智能监控系统

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.18.096

现阶段，在工业自动化控制领域中，工业设备远程监控系统发挥着重要作用，在互联网的推动下，可以集中整合虚拟信息系统和实际物理系统，确保信息物理系统（CRS）的形成，而且生产设备的远程监控，也与信息物理系统有着密切的联系。如今，远程监控系统在诸多设备上得到了广泛应用，如电厂、矿山等，但实际上，工业自动化生产线的远程监控系统的成熟度还有待提升。当前，工厂远程监控系统（PC-PLC体系）得到了广泛应用，通过上位机在中控室中的设置，在上传好下位机后，可以借助组态软件，确保良好的监控效果，从而给予远距离监控一定的保障。由此可以看出，在工業物联网视角下，加强生产线智能监控系统是极其重要的。

一、远程监控系统关键技术分析

（一）工业现场PLC控制技术

众所周知，我国在PLC生产、制造方面的成熟度并不高，但是在其应用方面灵活性较强，每年新投入使用的PLC产品，较多在煤矿业、钢铁、物流等行业领域得到广泛应用。同时，工业过程控制技术借助PLC控制、集中监控等，可以有效提高企业的自动化和信息化水平。PLC功能主要包括逻辑控制、模拟量控制以及运动控制等。其中，在模拟量控制方面，通常在工业生产方面存在的连续变化的量较大，其参数主要包括速度、温度等。要想为工业现场的PLC快速处理模拟量数据提供便利性[1]，应注重强化模拟量和数字量之间的A/D转换。当前诸多逻辑控制器生产厂商均对配套的A/D转换模块予以生产，实现可编程控制器在模拟量控制中的有效应用。

（二）GPRS网络通信技术

相比于传统GSM网络，GPRS网络的传输方式主要包括分组交换和电路交换，针对前者的通信传递方式，主要是指数据输出方将传递的数据信息进行压装，形成具有独立性特点的封装数据包，在各个封包上，数据输出方应对数据接受一方所处的地址予以标注，然后借助网络顺利传输各个数据包。根据其消息传递方式，可以在同样时间段内，确保多个数据输出方对同一条数据信道实现公用，不断提高数据信道的应用水平。

二、系统的测试与工程应用

（一）系统测试

现阶段，诸多类型业务体系的应用方式主要以Web方式为主，基于Web的大型应用系统较多，如远程医疗、生产线远程监控系统、智能办公室等。基于此，对Web应用的开发过程的要求越来越高，而且也对Web应用的测试产生了一定影响。

在网站类软件开发方面，在软件设计的初期阶段，极容易出现错误，所以要想防止对后续的开发设计活动造成不必要的影响，对于开发人员来说，应提高对分阶段测试的高度重视，不断提高软件开发过程各个阶段的水平。在软件测试过程中，单元测试阶段、集成阶段等非常重要[2]，其中，对于单元测试阶段来说，要求对各个模块进行独立化测试，充分发挥出相应的功能。在各个模块的测试过程，白盒测试法具有较高的适用性，确保将模块中存在的错误及时挖掘出来。

（二）刀削面片生产线控制系统

1.硬件部分。针对刀削面片生产线的控制系统，主要得益于PLC设计，由于该生产工艺流程比较完善，所以本生产线功能具有高度的完整性，但是过程复杂性突出，所以明确提出了对控制系统的要求，特别对于可靠性和故障诊断能力等，以此来不断提高生产过程的稳定性和流畅性。在本生产线控制系统的硬件设计中，主要包括检测元器件、人机交互元件以及控制元器件等。

2.软件部分。图1为刀削面片生产线2#控制单元控制系统结构框图，通常来说，刀削面片汇流输送、箱体输送、爬坡输送等，是2#控制单元控制的重要构成。执行元器件由于具有较多的种类、数量庞大等特点[3]，所以现场工程人员应高度重视本控制单元，重点监控和维护整条生产线。因此在本控制单元，加强远程监控系统的融合至关重要。在本条刀削面片生产线的控制程序中，故障诊断和设备维护等功能得到了充分体现，从而提高了操作的便捷性，并防止故障的发生。

（三）远程监控系统的搭建

在刀削面片生产线控制柜中，通过PLC与GPRS模块间的通讯链接的构建，可以实现GPRS模块在控制柜顶端的顺利安装。上位机软件运行、开发环境的构建，在现场工程部门的计算机上发挥着重要作用，加强下位机软件的改动，并将串口收发的语句融入其中，可以为远程监控系统的正式投入应用奠定基础。

在系统试用过程中，加强DW软件的应用，可以为设计静态页面提供一定的依据，包括系统版本信息显示、系统自动运行时的动态监控页面等界面，其功能旨在为用户了解远程监控系统情况提供便利性。

综上所述，基于工业物联网视角，加强生产线智能监控系统的构建势在必行，其不仅可以对自动化设备的生产状态实现远程化监控，将自动控制系统的优势发挥出来，还能促进设备维护工作的顺利进行，并不断提高故障诊断效率，确保远程服务更具有效性和便利性，从而给予自动化设备的运行一定的保障，满足其安全性和可靠性等需求，赋予自动化控制领域全新的生机和活力。

参考文献

[1]李建军，孟庆祥，姜永成，朱世伟，华秀萍，王岩，王海祥.网络型混配料机控制系统关键技术研究[J].化工时刊，2018，32（10）：12-15.

[2]任工昌，宜永刚，杨宇龙，王宏卫.液力变矩器生产线监控系统的设计与实现[J].制造技术与机床，2018（01）：140-143.