德明福业务介绍之数据采集模块

国内智能制造发展如火如荼，智能制造过程、系统必然离不开生产现场、生产过程的实时数据。

德明福自动化为国内高端SUV厂家定制了一款制造数据获取工具模块，模块是使用python开发的一款采集PLC内数据的程序，拥有高性能、海量数据量和高实时的数据获取能力。

数据采集模块架构

数据采集模块整体架构如下：

数据采集系统特点

开发效率高

数据采集程序使用python编写，可以获得比较高的开发效率， 节省开发和调试的时间。

高度封装

数据采集程序使用封装后的OPCUA协议与OPC Server进行通信，屏蔽了底层S7协议的一些细节处理，不需要直接和PLC进行交互，从而省略了建立连接和断开连接的时间，不需要处理复杂的连接问题，大大节省了调试和开发时间。

订阅机制

数据采集程序通过订阅机制来实时获取数据点的值，提高了数据点的响应速度，基本上可以做到实时更新，抛弃传统的轮询机制，降低了无用的网络通讯量，提高了网络通讯的质量。

自动降级

借助于OPC Server的自动降级机制可以实现对离线PLC的自动降级，定时重试，避免出现屡次重新连接PLC导致的数据点更新延迟问题，解决PLC离线时影响其他设备数据采集的问题。

多线程采集

通过多线程编程的方式来采集不同类型设备的数据，并发度高，每个设备之间互不影响，防止程序出错导致整个数据采集流程终止，容错率高。

可远程连接

数据采集程序通过OPCUA协议与OPC Server进行通讯，OPCUA的底层是TCP协议，故可以通过远程连接的方式连接OPC Server。

相比于DA协议只能通过dll通信的优点在于：

• 可以远程连接、采集和调试，数据采集程序和OPCUA服务器可以放置在两台不同的服务器上。

• 可移植性好，可以跨平台使用，数据采集程序可以部署在任意的平台上， 只需要支持TCP协议即可使用。

• 可以使用多机热备份策略，单个或多个数据采集程序可以对应单个或多个OPCUA服务器，不存在单点故障。

• 多编程语言支持，可以很方便的在各个编程语言之间进行切换。

多种设备采集

由于OPCUA协议是通用协议，可以支持多种设备的数据采集，不局限于PLC，只需要设备拥有OPCUA服务器即可，基本不需要修改即可支持不同设备的数据采集。

高吞吐量

通过使用消息队列的方式来存储OPCUA消息，依次排队进行处理，在高数据量的场景下拥有不错的性能，不会丢失数据。

总结

数据获取模块的应用，可以在大数据量和多设备的情况下高效的完成数据采集的任务，目前已经实现50+ 台设备，3W IO点 并发数据采集,10W + 数据的正确获取，为制造企业数字化转型提供有力的数据支撑。