工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術及應用 -配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺及校驗數(shù)據(jù)

樹根互聯(lián)教育《工業(yè)數(shù)據(jù)采集技術與應用》以技術積累與行業(yè)實踐經(jīng)驗賦能人才培養(yǎng)項目一采集工業(yè)設備數(shù)據(jù)任務六配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺及校驗數(shù)據(jù)>>賽項組成賦能萬物，連接未來01020304任務說明知識準備任務實施課后思考任務描述本任務在工業(yè)網(wǎng)關工程文件中配置數(shù)據(jù)轉發(fā)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的信息，以便工業(yè)網(wǎng)關的數(shù)據(jù)可以轉發(fā)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺進行呈現(xiàn)、存儲和處理等。對于轉發(fā)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)進行校驗，檢查其時延和準確性，以確保采集到的數(shù)據(jù)的時效性和真實性。知識導圖任務目標知識目標了解認證標識和認證密鑰的作用；熟悉對數(shù)據(jù)校驗的要素；熟悉數(shù)據(jù)驗證數(shù)據(jù)準確性的關注點；技能目標能把網(wǎng)關采集到的數(shù)據(jù)配置轉發(fā)到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺；能配置轉發(fā)通道和轉發(fā)信息；能根據(jù)物實例的狀態(tài)判斷工業(yè)網(wǎng)關與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺通信情況；能驗證工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺物實例的數(shù)據(jù)準確性和時延；能根據(jù)工業(yè)網(wǎng)關于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的情況進行診斷及解決問題；能根據(jù)物實例數(shù)據(jù)情況進行診斷及解決問題；賽項組成賦能萬物，連接未來01020304任務說明知識準備任務實施課后思考1.認證標識的作用認證標識主要是用于設備與平臺建立連接時進行設備身份認證，當設備與平臺具有相同的認證標識后，設備才能接入平臺并上報數(shù)據(jù)。同一套平臺中，一個實例具有唯一的認證標識和認證密鑰。認證標識：即Username，支持1-256位英文字母、數(shù)字或符號。僅支持_#:-.@，不能使用$等其他字符，不能為空字符串。網(wǎng)關客戶軟件中的ClientID和用戶名與認證標識相同。認證密鑰：即Password，支持8-512位英文字母、數(shù)字或特殊字符(參考ASCII編碼標準)。選擇“證書認證”時，為非必填，填寫后連接會進行雙重認證。1.認證標識的作用認證標識可以通過以下方式獲?。涸O備?商生成時燒錄到物理設備中，可聯(lián)系設備?商直接獲取。隨機生成，然后再燒錄到物理設備中。用戶自定義，然后再燒錄到物理設備中。2.設備數(shù)據(jù)校驗要素工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)核心價值之一是通過萬物互聯(lián)，建立物理世界的數(shù)字鏡像，采集物理設備的數(shù)據(jù)，來驅動制造企業(yè)的數(shù)字化運營。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的關鍵優(yōu)勢在：實時性（高頻采集），準確性（設備不會作假）。數(shù)據(jù)的真實性和準確性是數(shù)據(jù)的核心價值。虛假的、不準確的數(shù)據(jù)不僅沒有價值，反而容易造成誤導進而造成損失，因此為了保證數(shù)據(jù)的真實性和實時性，需要對采集上平臺的數(shù)據(jù)進行校驗的，便于后續(xù)業(yè)務使用到的數(shù)據(jù)是真實和準確的。一般情況下，對采集上平臺的數(shù)據(jù)，主要從兩個方面進行校驗：數(shù)據(jù)的時延和準確性。（1）數(shù)據(jù)時延：指設備（機器人、機床、PLC等）數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，同步到根云平臺上所需要的時間，所有數(shù)據(jù)都需要進行時延驗證。2.設備數(shù)據(jù)校驗要素一般情況下，對采集上平臺的數(shù)據(jù)，主要從兩個方面進行校驗：數(shù)據(jù)的時延和準確性。2）數(shù)據(jù)正確性：根據(jù)數(shù)據(jù)類型和處理環(huán)節(jié)的不同，有不同的關注點。表3-3-1列舉了不同類型的數(shù)據(jù)所需要驗證的關注內容。總的來說分為3類，一是驗證采集上平臺的數(shù)值是否與設備現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)一致。二是驗證一些需要計算的數(shù)據(jù)結果是否與實際所需的業(yè)務需求一致。三是計算數(shù)據(jù)驗證其結果是否與實際計算的結果一致。驗證內容關注點實時數(shù)據(jù)①網(wǎng)關數(shù)據(jù)與平臺顯示是否一致，數(shù)值代表的業(yè)務含義是否正確（比如1：在線；2：待機）②網(wǎng)關數(shù)據(jù)與平臺顯示是否一致，小數(shù)點后保留位數(shù)是否一致③網(wǎng)關數(shù)據(jù)與平臺顯示是否一致計算數(shù)據(jù)①字符串提取類，截取段是否為目標數(shù)據(jù)。比如在平臺上物模型的高級表達式中，設置了提取報警信息里的關鍵內容以便對報警進行分類，如撞擊告警，急停告警等。②平臺上的屬性運算結果與實際是否一致。如：平臺屬性中計算出的焊絲用量與機器實際用量的對比；計算出的停機次數(shù)是否與實際一致等。賽項組成賦能萬物，連接未來01020304任務說明知識準備任務實施課后思考1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（1）新建轉發(fā)通道步驟1：打開GBox配置軟件；在工程管理窗口中選擇“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)綜合實訓工作站”目錄下的“數(shù)據(jù)服務”選項，點擊右鍵，在右鍵菜單中，選擇“新建通道”選項，如圖1-6-2所示。要把工業(yè)網(wǎng)關的數(shù)據(jù)轉發(fā)到平臺，需要先建立網(wǎng)關與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)據(jù)通信鏈路，也就是創(chuàng)建轉發(fā)通道。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（1）新建轉發(fā)通道步驟2：在“通道”彈窗中，輸入自定義的通道名稱，可自定義，本示例使用“rootcloud”；單擊在規(guī)約后的“…”標簽；如圖1-6-3所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（1）新建轉發(fā)通道步驟3：在“新選擇驅動”彈窗中，選擇“系統(tǒng)成套”目錄下的“根云V4.0”，單擊“確定”按鈕，完成驅動的選擇；如圖1-6-4所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（1）新建轉發(fā)通道步驟4：完成上一步驟的操作后，會自動跳轉回“通道”彈窗；此時可以看到通道配置的驅動和規(guī)約都已經(jīng)自動填充；在本任務中，端口選擇“TCP客戶端”，遠程IP輸入“”，端口輸入“1883”。轉發(fā)根云平臺的IP地址和端口是固定的，不可自定義。最后單擊“確定”鈕完成創(chuàng)建通道。如圖1-6-5所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（2）配置轉發(fā)信息步驟1：選中創(chuàng)建好的“Rootcloud”通道，單擊“基本信息”標簽；在頁面中，單擊“高級配置”標簽，如圖1-6-6所示。本步驟主要是通過配置通道的認證標識和認證密鑰，讓工業(yè)網(wǎng)關采集的設備與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的實例建立一一對應的映射關系。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（2）配置轉發(fā)信息步驟2：在“參數(shù)配置”彈窗中，輸入根云平臺的服務器地址“”和服務器端口“1883”；CliendID和用戶名填寫需要接入平臺的物實例的認證標識；密碼填寫認證密鑰；本示例使用的是任務五創(chuàng)建的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工作站PLC001”物實例的認證密碼和認證密鑰；最后單擊“確定”按鈕完成配置；如圖1-6-7所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（3）配置DS點參數(shù)步驟1：在通道配置中，切換到“DS點參數(shù)”標簽；選中通道“根點表”右鍵菜單中的“新建虛擬設備”選項；如圖1-6-8所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（3）配置DS點參數(shù)步驟2：在彈窗中，名稱自定義，本示例輸入“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工作站PLC001”；deviceID輸入“任務1.5”創(chuàng)建的物實例的通信標識；最后單擊“確定”按鈕完成設置，如圖1-6-9所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（3）配置DS點參數(shù)步驟3：創(chuàng)建完成后，在灰色區(qū)域點擊右鍵，選擇右鍵菜單的“加載采集信息”，如圖1-6-10所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（3）配置DS點參數(shù)步驟4：在彈框中，按圖1-6-11所示的只保留部分采集類型，勾選需要加載的采集設備，最后單擊“確定”按鈕，完成加載后的界面如圖1-6-12所示。1.配置數(shù)據(jù)轉發(fā)平臺（4）更新網(wǎng)關工程完成以上配置后，保存更新后的工程，并按照“1.4.3任務實施”的下載工程操作步驟，對把更新后的工程下載到GBox網(wǎng)關硬件。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（1）檢查網(wǎng)關與平臺通信登錄根云平臺，打開“接入與建模”服務的“物實例”；確保在GBox網(wǎng)關在正常運行的狀態(tài)下，檢查物實例是否在線。①如果設備物實例在線，如圖1-6-13箭頭所示位置，說明GBox網(wǎng)關能把數(shù)據(jù)轉發(fā)到平臺，整個鏈路“設備→網(wǎng)關→平臺”的通信是正常狀態(tài)。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（1）檢查網(wǎng)關與平臺通信②如果設備物實例離線，如圖1-6-14所示箭頭指示位置，則需進一步檢查網(wǎng)關物實例是否在線；如果網(wǎng)關實例在線，如錯誤!未找到引用源。所示箭頭指示位置，則說明網(wǎng)關與平臺通信正常，原因可能是設備到網(wǎng)關的鏈路斷了，或者是數(shù)據(jù)轉發(fā)配置出現(xiàn)問題。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（1）檢查網(wǎng)關與平臺通信此種情況下，需要按照下面的順序排查幾個方面：

檢查設備狀態(tài)。本書任務連接的設備是PLC，因此檢查PLC與網(wǎng)關的網(wǎng)線是否松動或者被拔出了，檢查網(wǎng)關的網(wǎng)口1指示燈狀態(tài)是否正常，PLC是否正常啟動。

檢查轉發(fā)配置。如果設備通信正常，則進一步檢查根云平臺上物實例的通信標識，與轉發(fā)虛擬設備的deviceId是否正確匹配，如圖1-6-16所示。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（1）檢查網(wǎng)關與平臺通信③如果設備物實例和網(wǎng)關物實例都離線，則說明網(wǎng)關與平臺通信出現(xiàn)問題。此情況下，需要檢查根云平臺上網(wǎng)關物實例的認證標識是否與GBox開發(fā)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通道的參數(shù)配置的ClientID、用戶名一致；認證密鑰是否與密碼一致；如圖1-6-17所示。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（2）驗證平臺物實例數(shù)據(jù)①如果屬性出現(xiàn)“N/A”的符號，如圖1-6-18所示，說明該屬性對應的采集點沒能上傳數(shù)據(jù)。若設備物實例在線，則打開設備物實例檢查屬性的數(shù)據(jù)上傳情況。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（2）驗證平臺物實例數(shù)據(jù)此情況下可排查以下幾個方面：屬性配置的類型與采集點的數(shù)據(jù)類型是否匹配正確，如：采集點數(shù)據(jù)類型是布爾量，屬性的數(shù)據(jù)類型應為Boolean類型才能正確匹配，如果設置為String則會無法正常顯示數(shù)據(jù)；屬性的連接變量是否填寫錯誤，是否與采集IO點匹配，需要注意大小寫也要匹配，如圖1-6-19所示。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（2）驗證平臺物實例數(shù)據(jù)步驟1：提前準備好計時工具，在設備通電的情況下，按下設備啟動按鈕，如圖1-6-20所示，并同時記錄操作啟動按鈕的時間（以秒作為計時間隔）。②如果物實例所有的屬性都能顯示采集數(shù)據(jù)，則需進一步檢查數(shù)據(jù)的準確性和時延情況。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（2）驗證平臺物實例數(shù)據(jù)步驟2：檢查根云平臺上物實例對應的啟動信號，如果對應變?yōu)閠rue則表示改數(shù)據(jù)能正確上傳；如果不正確則需檢查配置的屬性的連接變量是否對應“StartSignal”，或者配置的采集點的地址是否正確。②如果物實例所有的屬性都能顯示采集數(shù)據(jù)，則需進一步檢查數(shù)據(jù)的準確性和時延情況。2.校驗根云平臺實例數(shù)據(jù)（2）驗證平臺物實例數(shù)據(jù)