工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MES(Manufacturing Execution System,制造執(zhí)行系統(tǒng))，MES 系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)。是一個常駐工廠層的信息系統(tǒng)，介于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的計劃系統(tǒng)與生產(chǎn)過程的直接工業(yè)控制系統(tǒng)之間，它以當(dāng)前視角向操作人員、管理人員提供生產(chǎn)過程的全部資源(人、設(shè)備、材料、工具和客戶要求)的數(shù)據(jù)和信息，其著重點(diǎn)是將信息技術(shù)運(yùn)用于改善制造過程。
而作為MES中低層的數(shù)據(jù)采集功能，可以實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的收集、整理工作，是進(jìn)行物料跟蹤、生產(chǎn)計劃、產(chǎn)品歷史記錄維護(hù)以及其它生產(chǎn)管理的基礎(chǔ)。它可以為企業(yè)中其他例如ERP等管理信息系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)。另一方面，MES也要從其它管理系統(tǒng)中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)以保證MES自身正常運(yùn)行。因此要滿足MES快速、實時的要求，作為各種功能模塊運(yùn)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)就顯得十分重要。一個迅速而可靠的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是整個MES能夠正常穩(wěn)定工作的有力保證。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)狀：
作為車間底層的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在企業(yè)實際生產(chǎn)過程中卻存在著許多困難，尤其是在離散企業(yè)中由于自動化程度較低，往往存在著以下特點(diǎn)：
生產(chǎn)過程不可視：主要體現(xiàn)在不能實時了解生產(chǎn)現(xiàn)場中在制品、人員、設(shè)備、物料等制造資源和加工任務(wù)狀態(tài)的動態(tài)變化。
生產(chǎn)過程復(fù)雜性：由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和加工工藝的復(fù)雜性，造成生產(chǎn)過程中各制造過程的關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變(臨時插單、材料短缺等) 。
制造過程信息集成度低：制造過程中的各種信息不能有效進(jìn)行集成，導(dǎo)致產(chǎn)能不能得到充分利用。信息不能有效與上層管理系統(tǒng)進(jìn)行集成：這種隔斷造成生產(chǎn)過程不透明，生產(chǎn)進(jìn)度、在制品狀況、設(shè)備利用狀況等關(guān)鍵數(shù)據(jù)不能到達(dá)管理層，增加了過程管理和生產(chǎn)決策的復(fù)雜性。
制造過程信息的真實性差：現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息過多依賴人機(jī)交互界面通過人工錄入，增加了出錯的機(jī)率。
制造過程信息的實時性低：作業(yè)任務(wù)隨市場需求的頻繁調(diào)整變化，不利于制造過程信息的實時采集，再加上制造過程信息交互的速度和效率低下，造成企業(yè)對市場變化的響應(yīng)速度慢。
企業(yè)設(shè)計層和管理層到車間層特別是車間設(shè)備層的信息采集困難，一方面車間設(shè)備層的重要信息難于采集和上傳，無法達(dá)到對生產(chǎn)過程的監(jiān)控。另一方面上層系統(tǒng)難以深入到車間和設(shè)備層，從而影響管理信息系統(tǒng)的準(zhǔn)確運(yùn)行，使動態(tài)信息成為脫離實際的無源之水難于及時下達(dá)，從而使整個企業(yè)信息化難以產(chǎn)生更大的效益。
上述特點(diǎn)反映了制造車間迫切需要對制造過程進(jìn)行信息化的數(shù)據(jù)采集管理，從而建立一個完整高效的離散制造車間數(shù)據(jù)采集及其分析處理系統(tǒng)是實現(xiàn)離散車間信息化的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)采集及其分析處理系統(tǒng)的主要功能就是將車間的各種離散數(shù)據(jù)完整實時的采集到車間數(shù)據(jù)庫中，并進(jìn)行初步的分析處理，將車間生產(chǎn)的信息實時準(zhǔn)確的反饋到車間的管理層，加強(qiáng)管理人員對車間生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)控和管理，并為企業(yè)管理人員制定生產(chǎn)計劃提供依據(jù)。
工業(yè)數(shù)據(jù)采集的幾種方式
1、傳感器
傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。在生產(chǎn)車間中一般存在許多的傳感節(jié)點(diǎn)，24小時監(jiān)控著整個生產(chǎn)過程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時可迅速反饋至上位機(jī)，可以算得上是數(shù)據(jù)采集的感官接受系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)采集的底層環(huán)節(jié)。
傳感器在采集數(shù)據(jù)的過程中主要特性是其輸入與輸出的關(guān)系。其靜態(tài)特性反映了傳感器在被測量各個值處于穩(wěn)定狀態(tài)時的輸入和輸出關(guān)系，這意味著當(dāng)輸入為常量，或變化極慢時，這一關(guān)系就稱為靜態(tài)特性。我們總是希望傳感器的輸入與輸出成唯一的對照關(guān)系，最好是線性關(guān)系。一般情況下，輸入與輸出不會符合所要求的線性關(guān)系，同時由于存在這遲滯、蠕變等因素的影響，使輸入輸出關(guān)系的唯一性也不能實現(xiàn)。因此我們不能忽視工廠中的外界影響。其影響程度取決于傳感器本身，可通過傳感器本身的改善加以抑制，有時也可以加對外界條件加以限制。
2、條碼技術(shù)
條碼技術(shù)是實現(xiàn)POS系統(tǒng)、EDI、電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理的技術(shù)基礎(chǔ)，是物流管理現(xiàn)代化的重要技術(shù)手段。條碼技術(shù)包括條碼的編碼技術(shù)、條碼標(biāo)識符號的設(shè)計、快速識別技術(shù)和計算機(jī)管理技術(shù)，它是實現(xiàn)計算機(jī)管理和電子數(shù)據(jù)交換不可少的前端采集技術(shù)。
二維條碼是用某種特定的幾何圖案按一定規(guī)律在平面分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息的，在代碼編制上巧妙的運(yùn)用計算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”“1”概念，使用若干個與二進(jìn)制相對應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動識讀以實現(xiàn)信息自動處理。二維條碼具有條碼技術(shù)的一些共性：每個碼制有其特定的字符集，每個字符占有一定的寬度，具有一定的校驗功能等。同時還對不同行的信息具有自動識別功能與處理圖形旋轉(zhuǎn)變化等特定。
3、RFID技術(shù)
RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，達(dá)到識別目的并交換數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。在工作時，RFID讀寫器通過天線發(fā)送出一定頻率的脈沖信號，當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入磁場時，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（Passive Tag，無源標(biāo)簽或被動標(biāo)簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽）；閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理;主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。
4、其他采集工具
受限與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的復(fù)雜性與環(huán)境的苛刻，在除了RFID、條碼和傳感器的采集模式之外，還包含著利用人機(jī)交互的形式直接讀取數(shù)據(jù)、利用現(xiàn)場設(shè)備如PLC和儀器儀表直接采集數(shù)據(jù)的模式。
工具1：工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)
工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)稱為工業(yè)采集網(wǎng)關(guān)，也可以稱為
工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)；它通過以太網(wǎng)接口：RJ45 接口；串行接口：RS485/RS232/RS422接口，可以連接西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、臺達(dá)、匯川、和利時、松下、永宏、海為和 MODBUS 系列等。PLC、制器、輸入/輸出等設(shè)備，安全準(zhǔn)確傳輸數(shù)據(jù)。HINET 系列數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)是一款單協(xié)議單接口的工業(yè)數(shù)采終端，根據(jù)不同的型號 HINET 數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)支持的不同的 PLC 品牌。
工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能：1、PLC協(xié)議解析；2、PLC數(shù)據(jù)采集；3、數(shù)據(jù)傳輸。
湖南華辰智通科技有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的HINET 系列數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)自帶 PLC 等工業(yè)控制器協(xié)議，一次性解決工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)入y題。該網(wǎng)關(guān)采用高性能工業(yè)級 32 位處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，是一款高性能、高性價比、適用于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)便于大規(guī)模部署的工業(yè)數(shù)采終端。
工具2：工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)
HINET工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)是一個集成多種互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)，面向工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備通訊終端產(chǎn)品。支持4G、WIFI、以太網(wǎng)等多種互聯(lián)網(wǎng)接入方式。
1、 實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備遠(yuǎn)程控制；
2、 實現(xiàn)設(shè)備固件遠(yuǎn)程升級，程序上下載，可靈活接入各種設(shè)備管理平臺；
3、 實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場觸摸屏遠(yuǎn)程控制和組態(tài)畫面遠(yuǎn)程映射；
4、 可同時與多臺PLC或觸摸屏遠(yuǎn)程通訊；
5、實現(xiàn)西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、臺達(dá)、匯川、和利時、松下、永宏、海為和 MODBUS 系列等PLC等主流協(xié)議硬件解析；
6、 實現(xiàn)PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控，PLC遠(yuǎn)程編程，PLC遠(yuǎn)程調(diào)試，PLC遠(yuǎn)程上下載，PLC遠(yuǎn)程控制，PLC數(shù)據(jù)采集，PLC遠(yuǎn)程通訊；
湖南華辰智通科技有限公司自主HINET工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品為工業(yè)企業(yè)提供從設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、PLC遠(yuǎn)程監(jiān)控、PLC遠(yuǎn)程控制、PLC遠(yuǎn)程調(diào)試編程、PLC數(shù)據(jù)采集整體解決方案。
在生活場景中，在多個方面有非常好的應(yīng)用：電力方面，可以電壓電流數(shù)據(jù)實時監(jiān)控報警、城市電網(wǎng)、路燈控制;能源方面，可以煤礦、石油、天然氣、油田數(shù)據(jù)采集、供暖系統(tǒng)監(jiān)控;交通方面，可以機(jī)動車輛、車牌抓拍監(jiān)控系統(tǒng)、車輛違章監(jiān)控、交通燈控制;環(huán)保方面：可以實時數(shù)據(jù)采集自來水、污水管道、泵站與水廠實時監(jiān)控維護(hù)。
