產品概述

為了應對激烈的市場競爭，工業生產過程中大量的引入ERP、CRM、制造執行系統（MES）、能源管理系統（EMS）等先進控制和管理系統，通過這些系統的使用打通產、供、銷的各個環節，從而降低生產成本，提高生產效率。

在現代城市建設過程中，作為城市基礎設施的交通、水、電、氣、熱、消防等各類系統也都實現了網絡化、數字化控制，從而達到科學管理和協同工作的目標，來提高整個城市基礎設施的運行水平。

無論是工業生產過程的改進，還是城市基礎設施的管理都是以大量現場設備作為數據來源的，整個系統中有大量的現場設備需要進行遠程的數據采集和監控，但是由于這些設備都是由不同廠商生產的，所使用的軟件系統不同，通信協議不一致，加之部署的地理位置分散，所以各種設備和軟件系統之間的互聯互通和信息交換受到了極大的制約。現場設備通信方式多元化的狀況已經嚴重影響到生產和控制系統的性能、建設周期、運營成本以及整個系統的穩定性，因此迫切需要解決通信標準化的問題，打破各種設備和控制系統之間的通信壁壘，這是保證工業信息化快速、穩定向前的重要基礎。

pFeildComm系列工業通信網關專門針對信息集成過程中各種軟件系統、控制器及數據采集設備通訊協議不一致造成的通信不暢問題而開發。采用高性能嵌入式硬件平臺，內嵌力控華康自主研發的工業數據采集和處理系統，具有多種通信規約庫，可以實現對不同軟件系統、控制器和現場設備數據的集中采集、預處理、協議轉換和復用轉發。可用作分布式數據采集裝置、工業協議轉換網關、電力通訊服務器或通訊前置機等使用，廣泛應用于發電、變電、化工、石油、樓宇、水利、冶金、機械、交通、環保等領域異構系統的互聯互通和信息集成。

產品架構

pFieldComm系列工業通信網關產品由嵌入式工業通信網關和管理軟件包兩部分組成。嵌入式工業通信網關以工業級硬件平臺為基礎，內嵌力控華康自主開發的工業數據采集和處理系統，主要用于自動完成數據的采集和轉發工作，是整個產品中業務處理的核心部件。管理軟件包是pFieldComm系列工業通信網關與用戶進行人機交互的平臺，由配置管理工具、監視工具、日志服務器和其它輔助工具組成，運行于主流Windows操作系統上。通過管理軟件包用戶可以對pFieldComm系列工業通信網關進行工程組態、運行狀態監視、遠程診斷和維護等操作，操作簡單方便，可以大大降低用戶的運維成本。

產品功能特點  

實現異構網絡之間的數據對接

以太網傳輸技術和TCP/IP協議以其建設成本低、使用方便迅速成為現代工業網絡的基礎傳輸標準，大量的軟件系統、控制器和智能設備開始使用以太網傳輸技術作為基本的通信方式，通過這種方式實現了數字化的工業網絡。但是工業現場控制網絡中還有大量的儀器、儀表和生產設備在使用串行通信方式。通信方式的不同成為現場控制網絡與上層生產管理網絡之間互聯互通和數據交換最大的障礙。

pFieldComm系列工業通信網關可以作為現場控制網絡和上層生產管理網絡之間通信的橋梁，采集來自不同現場設備、以不同通信協議傳輸的數據，并將其轉換成可用以太網方式傳輸的數據，從而實現異構網絡之間的數據交換。通過pFieldComm系列工業通信網關的使用用戶無需進行大規模生產設備的更新、中斷網絡或停產，就可以以低廉的成本方便、快捷的實現異構網絡的數據無縫對接。

現場數據采集和復用

工業現場設備種類多、通信協議標準多，國際標準、國家標準、行業標準、企業標準并存，pFieldComm系列工業通信網關支持各種主流的工業通信協議、控制設備和上位系統，包括Modbus、OPC、DNP3、DLT 645、IEC  60870-5-104、西門子S7系列PLC、AB PLC、GE  PLC等。通過配置多個不同通信協議的采集和轉發通道pFieldComm系列工業通信網關可以實現對使用不同通信協議的各類現場設備數據的穩定采集，并可以根據業務需要將采集到的數據轉發到多個上位系統中，實現數據一次采集多次復用，幫助用戶降低信息集成過程的復雜度和成本。

靈活、快捷的系統擴展能力

隨著生產規模的不斷擴大，生產線會不斷的進行設備更新或擴容，相應的現場設備和上位系統也會有所增加。當出現設備和上位系統更新或擴容時，只需要在pFieldComm系列工業通信網關上修改相應的數據采集和轉發參數，或是增加新的數據采集和轉發通道，就可以方便快捷的實現更新和擴容設備與既有生產管理系統的快速融合，可以幫助用戶減少設備調試的周期，縮短投產時間。

數據斷點續傳

工業網絡對于數據的連續性要求極高，針對工業網絡中這種特有的要求pFieldComm系列工業通信網關開發了斷線緩存功能。該功能可以在網絡暫時性中斷的情況下，將數據緩存在本地，并不斷檢測網絡的連通性狀態，一旦網絡連通則會將緩存的數據補報到上位系統中，保證數據的連續性。

測點安全防護

pFieldComm系列工業通信網關可以對工業協議進行解析，提取其中的數據元素，可以達到測點級的精度。例如：對于OPC標準可以精確到Item（項）一級，對于Modbus協議可以精確到寄存器。pFieldComm系列工業通信網關可以對測點進行可見范圍和讀寫權限兩方面的控制，通過這兩方面的配置可以實現對現場數據的定點采集和定向轉發，以及數據的單向傳輸，這樣可以將對測點的讀寫操作控制在最小的范圍內，起到一定的安全防護作用。

分布部署、集中管理

pFieldComm系列工業通信網關提供了專用的配置管理工具。該配置管理工具可以對網絡中多臺pFieldComm設備進行遠程的管理，方便用戶進行集中化管控。配置管理工具可以遠程監控設備的網絡狀態、對設備進行工程配置和管理、查看各測點數據狀態、讀取和分析設備日志。用戶可以根據現場設備情況進行靈活的組態，相較傳統工控機和通信服務器在使用上要方便快捷。

工業級產品設計

為了保證產品可靠性、穩定性，pFieldComm系列工業通信網關的硬件平臺專門面向工業應用場合設計，對PCB、電源、機箱結構、散熱等進行全面優化，從設計到生產流程都嚴格遵照工業品標準進行，以滿足苛刻工業現場的要求。

pFieldComm系列工業通信網關采用獨立的通信調度機制，每個通道和設備獨立運行，單一的通道或設備故障不會影響整個系統功能的正常運行。

pFieldComm系列工業通信網關軟件系統上采用了自診斷技術和看門狗技術，實時監測系統軟件的運行情況，對于故障進行及時的診斷和自我恢復。

技術規格

 

 

 

 

典型應用

能源管理系統（EMS）中的應用

在冶金、石化、發電廠企業的能源管理系統及信息化建設過程中，存在著大量的不同廠家和不同通訊方式的過程設備。過程設備與實時數據庫服務器之間的實時數據通訊無論從數據質量上還是數據的完整性上都存在著很多問題。集中表現在以下三個方面：

● 能源（配電室、變電所）、計量（水、電、氣等）的數據沒有完整的進入實時數據庫，實時數據采集留有很多空白點；

● 實時數據庫對于物理上比較分散的數據源沒有采集辦法，造成EMS、ERP等管理軟件有些功能靠手工錄入數據才能運行，影響了軟件性能的發揮；

● EMS、SIS、ERP建設的實時數據采集接口兼容性、開放性不好，甚至提供的不是標準接口。當過程設備或管理軟件升級后，接口程序需要重新開發。

 

通過使用pFieldComm系列工業通信網關實現對各種現場計量數據的完整采集，并以標準通信協議與ERP、計量、質量檢測等系統進行對接，對PI、Infoplus、PHD、iHistorian、InSQL等實時數據庫具有良好的兼容性。一旦出現過程設備或管理軟件的升級，只需要在pFieldComm系列工業通信網關上進行必要的通道或設備參數調整就可以繼續正常運行，可以很好的規避過程設備與管理軟件接口不一致帶來的麻煩。

制造執行系統（MES）中的應用

企業的制造執行系統中，通常會使用大型的實時數據庫來進行海量數據管理。在通訊標準上，OPC標準由于其開放性和高效性現在已被廣泛應用于自動化控制領域及生產信息管理中。目前大多數DCS、SCADA對外都提供了OPC Server，以便為上層MES、生產調度等管理信息系統提供實時生產數據。同時幾乎所有的MES系統、生產調度系統的采集接口也都提供了OPC Client以便能實現對OPC Server數據的采集。然而由于眾多的設備地理分散、通訊協議不一致，給企業MES的后續數據接入帶來了不便。

 

pFieldComm系列工業通信網關采集端支持各種現場設備協議，可以廣泛的采集各種現場生產數據。同時pFieldComm系列工業通信網關可以有效的將各種現場設備協議數據進行解析和轉換，以OPC協議方式為MES系統提供統一的數據接口，徹底解決現場設備協議不一致所帶來的數據無法接入的問題，極大的方便了現場網絡與MES系統之間的數據交換。