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1 方案提出背景

手機(jī)移動(dòng)端運(yùn)維監(jiān)控能夠充分實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)調(diào)節(jié)管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地人力物力資源的共享和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時(shí)診斷和解決等一系列實(shí)時(shí)功能，可作為計(jì)算機(jī)組態(tài)可視化系統(tǒng)的便捷式移動(dòng)輔助運(yùn)維端。隨著數(shù)字技術(shù)與生產(chǎn)制造融合的不斷發(fā)展，手機(jī)監(jiān)控運(yùn)維也成了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。諸多企業(yè)已經(jīng)開始著手該產(chǎn)業(yè)的布局，并涌現(xiàn)出“華辰智通、鯤航物聯(lián)、云聯(lián)物通、中聯(lián)智控”等諸多應(yīng)用產(chǎn)品。但現(xiàn)有手機(jī)組態(tài)監(jiān)控一般是基于網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集硬件和定向開發(fā)模式，成本高，在整體模式上和交互技術(shù)上還有著巨大的技術(shù)優(yōu)化和改造空間，尤其是在傳統(tǒng)制造向智能制造的發(fā)展過渡期所面向的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)多樣不統(tǒng)一。

圖1 現(xiàn)有的智能網(wǎng)關(guān)工業(yè)物聯(lián)解決方案

2 現(xiàn)有手機(jī)HMI實(shí)現(xiàn)模式的分析

現(xiàn)有的這種集手機(jī)、PC、觸摸屏于一體的多功能集成化可視化系統(tǒng)基本是基于智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)的，即人們常說的網(wǎng)絡(luò)盒子，西門子、貝加萊等公司都有這樣的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)很多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)都采用這種模式。基于智能網(wǎng)關(guān)的多終端智能組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功能強(qiáng)大，適用性廣，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，對(duì)生產(chǎn)的提質(zhì)增效有著顯著的推進(jìn)效果。

圖2 純軟件手機(jī)可視化監(jiān)控解決方案

但這種模式依然有著可選的改造空間——第一，這種模式是建立在一個(gè)全新的控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的，即要想實(shí)現(xiàn)手機(jī)、PC等多方位監(jiān)控功能，那么監(jiān)控系統(tǒng)就必須全部使用該系統(tǒng)開發(fā)，當(dāng)然這是常態(tài)，使用某公司公司自然使用某公司軟件系統(tǒng)開發(fā)，但問題的關(guān)鍵也在這里。關(guān)鍵是現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局下，工控品牌成千上萬，并且現(xiàn)有的機(jī)器系統(tǒng)都有它自己PC監(jiān)控系統(tǒng)，絕大多數(shù)用戶并不會(huì)為了體驗(yàn)技術(shù)的新鮮感去花大成本改造現(xiàn)有系統(tǒng)，更多的是想在不改動(dòng)原系統(tǒng)的情況下，花很低成本使自己的機(jī)器系統(tǒng)變得更高端、更具有科技特色。

圖3 手機(jī)可視化監(jiān)控人機(jī)界面

舉一個(gè)例子，比如某工廠自動(dòng)生產(chǎn)線采用組態(tài)王流程監(jiān)控，某天該公司領(lǐng)導(dǎo)在高鐵上見到另外一家公司的工程師用手機(jī)對(duì)工廠運(yùn)維進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)支持和協(xié)助，無形之中感覺到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的力量，感覺到對(duì)方系統(tǒng)非常高端，產(chǎn)生對(duì)自家工廠升級(jí)改造的想法，使自家工廠生產(chǎn)線工業(yè)4.0高端化，變得更加具有時(shí)代特色。如果得知使用該系統(tǒng)對(duì)原有系統(tǒng)產(chǎn)生影響較小、成本較低，那么這種主觀傾向就很容易轉(zhuǎn)化為執(zhí)行力。這是一種人的心理效應(yīng)，就如智能制造、工業(yè)4.0、數(shù)字化升級(jí)、智能化這些總能讓我們有一種向往和憧憬。所以采取不附加任何硬件的手機(jī)HMI可視化系統(tǒng)具有著較大的市場(chǎng)發(fā)展空間。

第二，上面分析了采用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)盒子實(shí)現(xiàn)手機(jī)監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)的空白點(diǎn)，基于智能網(wǎng)關(guān)的云組態(tài)系統(tǒng)功能強(qiáng)大，但依然有局限，不能適用于已有PC監(jiān)控之系統(tǒng)，而采取基于現(xiàn)有PC端監(jiān)控系統(tǒng)的純軟件手機(jī)HMI的實(shí)現(xiàn)，即可以不需要改動(dòng)現(xiàn)有系統(tǒng)且實(shí)現(xiàn)成本低，可以作為一種補(bǔ)充性工業(yè)物聯(lián)解決方案。

3 零附加硬件手機(jī)HMI可視化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性分析

本文要講解的方案則是不附加任何硬件實(shí)現(xiàn)手機(jī)可視化的人機(jī)界面，這種模式通過以現(xiàn)有的PC端監(jiān)控運(yùn)維為基礎(chǔ)，直接通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)移動(dòng)端的數(shù)據(jù)訪問與讀寫。此方案的先決條件是已有PC端監(jiān)控運(yùn)維系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)手機(jī)二次可視化補(bǔ)充性監(jiān)控，而這種方案正能實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有基于智能網(wǎng)關(guān)模式手機(jī)可視化系統(tǒng)不足點(diǎn)的補(bǔ)充。即在不改動(dòng)原系統(tǒng)的前提下，用非常低的成本實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程技術(shù)人員實(shí)時(shí)隨地對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)支持與協(xié)助。

這種方案在辦公軟件領(lǐng)域有著較多的應(yīng)用，如上海貝銳科技的“向日葵”、以及國(guó)外的Team Viewer，電腦與電腦，或電腦與手機(jī)之間都可實(shí)現(xiàn)技術(shù)支持與協(xié)助，這種模式應(yīng)用在工控領(lǐng)域同樣有著顯著的助力。

就如現(xiàn)有PC監(jiān)控工廠生產(chǎn)線，同時(shí)PC開啟“向日葵”遠(yuǎn)程服務(wù)，手機(jī)進(jìn)入“向日葵”遠(yuǎn)程協(xié)助遠(yuǎn)程技術(shù)人員就可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器故障問題進(jìn)行遠(yuǎn)程查找和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的專業(yè)技術(shù)協(xié)助，減少工程師前往現(xiàn)場(chǎng)的不必要行程。“向日葵”等辦公軟件并不一定能適應(yīng)工業(yè)領(lǐng)域中對(duì)穩(wěn)定性、可靠性的要求，但這種模式卻可為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所汲取。“向日葵”這種模式可實(shí)現(xiàn)手機(jī)與PC監(jiān)控系統(tǒng)的同步投影即達(dá)到可視要求，而對(duì)于可控則可以采取邏輯條件安全保護(hù)，即當(dāng)...條件滿足時(shí)，按鈕才可操控，以避免誤操作。“向日葵”這種模式，作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一種創(chuàng)新型模式十分可行。

圖4 機(jī)器手機(jī)可視化人機(jī)界面

4 無附加硬件手機(jī)可視化架構(gòu)在工業(yè)監(jiān)控中的應(yīng)用實(shí)例

如圖4示，我們可以通過“向日葵”這種模式實(shí)現(xiàn)對(duì)PC監(jiān)控運(yùn)維端的可視化界面的同步。通過手機(jī)APP，遠(yuǎn)程技術(shù)人員可實(shí)時(shí)隨地獲取現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)和故障所在，包括軸的轉(zhuǎn)態(tài)、位置、速度、轉(zhuǎn)矩、工步以及報(bào)錯(cuò)等參數(shù)，達(dá)到實(shí)時(shí)分析現(xiàn)場(chǎng)問題以及實(shí)時(shí)分析機(jī)器的故障，協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)人員解決問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)專業(yè)資源的最優(yōu)調(diào)用。

5 總結(jié)展望

本文系統(tǒng)分析了基于智能網(wǎng)關(guān)的可視化系統(tǒng)，并從應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)提出了一種無附加硬件的軟件解決方案，將數(shù)字信息技術(shù)與傳統(tǒng)制造相結(jié)合，系統(tǒng)地說明了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用是依據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景需求多樣化發(fā)展的，可根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景搭建出與之最優(yōu)效能的產(chǎn)品架構(gòu)。同時(shí)，5G的普及應(yīng)用使得移動(dòng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以一種飛躍的形式發(fā)展，實(shí)時(shí)隨地將人、數(shù)據(jù)、機(jī)器連接在一起，為工業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效賦能。本文重在發(fā)掘這種無附加硬件工業(yè)物聯(lián)解決方案的可行和實(shí)用，致力于促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的多樣化發(fā)展。