一、項目背景

農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)，糧食烘干作為糧食產(chǎn)后加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于保障糧食質(zhì)量、減少損耗具有重要意義。傳統(tǒng)的糧食烘干設(shè)備通常需要人工現(xiàn)場監(jiān)控和操作，不僅效率低下，而且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致烘干效果不穩(wěn)定。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，智能化的糧食烘干設(shè)備逐漸成為行業(yè)的發(fā)展趨勢。

二、需求分析

糧食烘干設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)對烘干設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、故障報警和工藝優(yōu)化等功能。具體需求包括：

·設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控：管理人員能夠通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地監(jiān)控糧食烘干設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如烘干溫度、濕度、時間、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以及設(shè)備的啟停狀態(tài)、故障報警等信息。

·數(shù)據(jù)采集與分析：實時采集烘干設(shè)備的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，并上傳至云端服務(wù)器進(jìn)行存儲和分析。通過對大量歷史數(shù)據(jù)的挖掘和分析，了解烘干設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律和性能特點(diǎn)，為優(yōu)化烘干工藝提供依據(jù)。

·故障報警與診斷：當(dāng)烘干設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出報警信息，通知維護(hù)人員進(jìn)行處理。同時，通過對故障數(shù)據(jù)的分析和診斷，快速定位故障原因，提高維修效率。

·烘干工藝優(yōu)化：根據(jù)不同的糧食品種、含水率和環(huán)境條件等因素，自動調(diào)整烘干設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)烘干，提高烘干質(zhì)量和能源利用效率。

三、系統(tǒng)方案

捷米特JM-WG310-4Gplc遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)為解決糧食烘干設(shè)備在線監(jiān)控的需求提供了一種有效的方案。該網(wǎng)關(guān)通過OPC方式與糧食烘干設(shè)備中的PLC進(jìn)行通信，實現(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)的采集和上傳，同時支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制功能。以下是系統(tǒng)方案的具體介紹：

·設(shè)備連接與通信：JM-WG310-4G無線數(shù)傳模塊支持多種工業(yè)通信協(xié)議，能夠與不同品牌和型號的PLC進(jìn)行無縫連接。在糧食烘干設(shè)備中，網(wǎng)關(guān)通過OPCUA協(xié)議與西門子S7-1200系列PLC進(jìn)行通信，無需訪問PLC程序或手動配置標(biāo)簽，即可直接掃描到PLC中的變量數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸至網(wǎng)關(guān)。

·數(shù)據(jù)采集與處理：網(wǎng)關(guān)內(nèi)嵌多種工控協(xié)議，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力，能夠?qū)崟r采集糧食烘干設(shè)備的各種運(yùn)行參數(shù)，如溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)機(jī)變頻器等設(shè)備的數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)處理方面，網(wǎng)關(guān)具有邊緣計算能力，可以在本地對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理和分析，如數(shù)據(jù)過濾、壓縮、報警等。對于異常數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)能夠及時發(fā)出報警信息，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理，有效減輕了云端服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)處理的效率和實時性。

·數(shù)據(jù)上傳與遠(yuǎn)程監(jiān)控：網(wǎng)關(guān)通過4G網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，管理人員可以通過電腦、手機(jī)等終端設(shè)備隨時隨地訪問云端服務(wù)器，實時監(jiān)控糧食烘干設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。同時，云端服務(wù)器還可以將數(shù)據(jù)以直觀的圖表、報表等形式進(jìn)行展示，為管理人員提供全面、準(zhǔn)確的設(shè)備運(yùn)行信息和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，便于管理人員做出科學(xué)的決策。

·系統(tǒng)集成與配置：將JM-WG310-4G無線數(shù)傳模塊與糧食烘干設(shè)備的控制系統(tǒng)進(jìn)行集成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫對接和共享。在集成過程中，與設(shè)備供應(yīng)商密切合作，共同制定數(shù)據(jù)接口規(guī)范和數(shù)據(jù)交互方式。技術(shù)人員對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了詳細(xì)的配置，包括網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置、設(shè)備連接參數(shù)設(shè)置、協(xié)議轉(zhuǎn)換配置、邊緣計算規(guī)則定義等。在配置完成后，對網(wǎng)關(guān)進(jìn)行了全面的調(diào)試，測試網(wǎng)關(guān)與各類設(shè)備的連接穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性以及數(shù)據(jù)上傳的及時性，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

四、應(yīng)用效果

·提高烘干效率與質(zhì)量：通過對糧食烘干設(shè)備的實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集，管理人員可以及時掌握烘干過程中的各種參數(shù)變化，根據(jù)實際情況及時調(diào)整烘干工藝，確保烘干后的糧食含水率均勻一致，提高了烘干質(zhì)量和效率。例如，根據(jù)環(huán)境溫度、濕度和糧食含水率的變化，自動調(diào)整烘干溫度和時間，避免了過度烘干或烘干不足的情況。

·降低人工成本與勞動強(qiáng)度：實現(xiàn)了糧食烘干設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動化運(yùn)行，減少了人工現(xiàn)場監(jiān)控和操作的工作量，降低了人工成本和勞動強(qiáng)度。管理人員無需到現(xiàn)場即可對多臺烘干設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，提高了工作效率。

·及時故障預(yù)警與診斷：當(dāng)糧食烘干設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時，系統(tǒng)能夠及時發(fā)出報警信息，通知維護(hù)人員進(jìn)行處理。同時，通過對故障數(shù)據(jù)的分析和診斷，快速定位故障原因，提高了維修效率，減少了設(shè)備停機(jī)時間，降低了生產(chǎn)損失。

·優(yōu)化烘干工藝與節(jié)能降耗：通過對大量烘干數(shù)據(jù)的采集和分析，深入了解烘干設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律和性能特點(diǎn)，為優(yōu)化烘干工藝提供了有力的數(shù)據(jù)支持。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，合理調(diào)整烘干設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)烘干，提高了能源利用效率，降低了烘干成本。

五、總結(jié)與展望

JM-WG310-4Gplc遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)在糧食烘干設(shè)備在線監(jiān)控中的成功應(yīng)用，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和智能化發(fā)展提供了一個典型的案例。該方案不僅滿足了糧食烘干設(shè)備在線監(jiān)控的需求，提高了烘干效率和質(zhì)量，降低了人工成本和勞動強(qiáng)度，還為企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級提供了有力的支持。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，PLC遠(yuǎn)程控制網(wǎng)關(guān)將在更多的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為保障糧食安全和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

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審核編輯 黃宇