工业数据采集技术

本书是一本基于远程I/O模块、PLC、标识载体、工业采集板卡和工业网关实现工业数据采集的项目任务化教程。项目1分析了装配生产线环境监测系统功能需求，介绍了环境监测传感器和远程I/O模块选型，实现基于远程I/O模块的装配生产线环境数据采集；项目2介绍了电机运行状态传感器选型，实现基于PLC的电机振动数据采集和电机运行状态上传（OPC通信）；项目3介绍了条码和RFID，实现基于条码和RFID的立体仓库管理数据采集；项目4介绍了电力变压器传感器、工业采集板卡选型，实现基于工业采集板卡的电力变压器数据采集；项目5介绍了工业网关选型及软硬件安装，实现基于以太网和串口的工业网关数据采集；项目6介绍了工业互联网技术应用平台数据采集，以及基于工业数据采集技术的创新创业。

项目1 采集生产线环境参数（远程I/O模块） 1 任务1.1 装配生产线环境监测系统功能需求分析 2 1.1.1 工业环境监测概述 3 1.1.2 装配生产线环境监测内容 5 1.1.3 装配生产线环境监测系统功能需求 6 任务1.2 环境监测传感器选型 10 1.2.1 传感器认知 10 1.2.2 传感器分类 11 1.2.3 常用工业环境监测传感器 12 1.2.4 传感器的选型依据 16 任务1.3 远程I/O模块选型 23 1.3.1 初识远程I/O模块 24 1.3.2 远程I/O模块发展现状 24 1.3.3 远程I/O模块的分类 25 1.3.4 远程I/O模块的工业通信协议 27 1.3.5 远程I/O模块的关键性能参数 43 任务1.4 装配生产线环境数据采集（远程I/O模块） 48 1.4.1 远程I/O模块与传感器接线 49 1.4.2 远程I/O模块工具软件安装 50 1.4.3 远程I/O模块数据采集操作 52 项目2 采集生产线电机运行数据（PLC） 58 任务2.1 电机运行状态传感器选型 59 2.1.1 转速传感器 60 2.1.2 振动传感器 63 任务2.2 电机振动数据采集 67 2.2.1 PLC概述 68 2.2.2 模拟量输入模块 71 2.2.3 信号隔离器 74 2.2.4 模拟量量程换算 74 2.2.5 模拟量量程换算指令 75 2.2.6 电机运行振动参数采集实现 78 任务2.3 电机运行状态上传（OPC通信） 83 2.3.1 OPC通信协议 84 2.3.2 安装KEPServerEX 85 2.3.3 通信硬件组态 88 2.3.4 通信编程设计 88 2.3.5 KEPServer配置 89 2.3.6 通信程序调试 90 项目3 采集生产线立体仓库管理数据（标识载体） 96 任务3.1 立体仓库管理数据采集（条码） 97 3.1.1 初识条码技术 98 3.1.2 条码数据采集系统分析 99 3.1.3 条码数据采集系统方案设计 101 3.1.4 条码数据采集系统构建 107 任务3.2 立体仓库管理数据采集（RFID） 116 3.2.1 初识RFID 117 3.2.2 RFID数据采集系统分析 119 3.2.3 RFID数据采集系统方案设计 121 3.2.4 RFID数据采集系统构建 125 项目4 采集电力变压器运行数据（工业采集板卡） 134 任务4.1 电力变压器传感器选型 135 4.1.1 电压传感器 136 4.1.2 电流传感器 138 4.1.3 氢气传感器 140 任务4.2 工业采集板卡选型 145 4.2.1 工业采集板卡基本原理 146 4.2.2 工业采集板卡的分类 149 4.2.3 工业采集板卡的选型 151 4.2.4 工业采集板卡的数据交互接口 154 任务4.3 电力变压器数据采集（工业采集板卡） 160 4.3.1 PCI-1710采集板卡接线 161 4.3.2 LabVIEW安装 164 4.3.3 LabVIEW与采集板卡通信 167 项目5 采集生产线设备运行数据（工业网关） 178 任务5.1 工业网关选型及软硬件安装 179 5.1.1 初识工业网关 179 5.1.2 工业网关选型 182 5.1.3 工业网关软硬件安装 184 任务5.2 以太网通信设备数据采集（工业网关） 193 5.2.1 工业网关数据采集系统组网 193 5.2.2 利用工业网关采集I/O模块（网口）数据 195 5.2.3 利用工业网关采集PLC数据 202 任务5.3 串口通信设备数据采集（工业网关） 210 5.3.1 认识串口通信 211 5.3.2 利用工业网关采集智能电表数据 213 5.3.3 利用工业网关采集串口I/O模块数据 216 项目6 工业数据采集达人挑战 223 任务6.1 工业互联网技术应用平台数据采集 224 6.1.1 工业互联网技术应用平台介绍 224 6.1.2 工业数据采集及处理 228 任务6.2 基于工业数据采集技术的创新创业 238 6.2.1 创新创业项目计划书 238 6.2.2 创新创业项目路演技巧 240 6.2.3 创新创业项目评审要点 241 参考文献 246