分层架构设计
感知层:部署工业传感器、PLC控制器、嵌入式设备等,实时采集生产线温度、压力、振动等数据,并通过工业协议(如Modbus、OPC UA)传输至控制中心。
网络层:采用5G专网或工业以太网,实现设备间低延迟通信与海量数据高速传输,保障产线协同控制与实时响应。搭建工业物联网平台工控嵌入式系统,集成数据中心与AI引擎,支持设备状态监测、异常预警及生产流程优化。开发可视化操作界面(SCADA/HMI),支持远程运维、能耗管理和生产调度,实现“一屏统管”工厂全要素。
硬件定制:基于国产化芯片开发高可靠性嵌入式工控机,支持复杂工业环境下的多协议兼容与扩展。智能分析:融合大数据与机器学习算法,构建设备健康度评估模型,实现故障预测与维护决策优化。安全防护:采用零信任架构与加密通信技术,保障工控网络免受外部攻击与数据泄露风险。
明确产线自动化目标,梳理设备接入类型与数据交互需求。
制定硬件选型方案(如工控嵌入式准系统)与软件开发框架(如ROS工业机器人操作系统)。
系统集成与测试。通过OPC UA协议实现PLC、传感器与上位机的数据互通,构建数字孪生模型验证控制逻辑。模拟极端工况(如高湿度、电磁干扰)进行硬件稳定性测试,确保系统在真实环境中的可靠性。部署与运维,采用边缘计算节点实现本地化数据处理,降低云端依赖并提升实时性。部署远程运维平台,支持OTA升级与故障诊断,减少现场维护成本。