Page 69 - 《橡塑技术与装备》2026年1期

新技术与新产品
NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS

表 1 机组运行数据采集
数据类别 数据来源 采集方式 信号类型
设定温度、实际温度 11 区机筒及机头 温度传感器 数字量
冷却状态 11 区机筒 温度表输出 开关量
电流 主电机、各喂料电机、水泵、真空泵、吹干机、切粒机 电流变送器 4~20 mA 模拟量
电压 主电机、主喂料电机、上阶侧喂料电机、切粒机 电压变送器 4~20 mA 模拟量

1.1.3 信息化传输 分数据，利用边缘计算手段可以实现快速的故障分析
PLC 控制器完成数据采集后通过现场和远程两种 和预警响应。考虑到数据存储的运维成本，不会在实
渠道进行数据传输。一方面，数据接入现场数据管理 验室建设数据存储服务器，所以通过现场网络存储的
系统，实现现场数据实时监控。另一方面，通过智能 数据量仅以短周期数据分析数学模型所要求的数据量
网关将数据上传至服务器云平台，实现数据存储和远 为准。
程监控的同时，通过故障实时分析和应用程序的分析 通过对外网络，不仅将设备运行数据接入了物联
和处理，实现了故障的诊断。 网云平台，而且还将数据存入了云服务器数据库。这
1.2 现场及对外网络配置 些数据不仅将用于周期性较长的分析模型使用，而且
1.2.1 现场网络 是实验室设备运行管理过程追溯的依据。考虑到数据
实验室现场具备有线网络和无线网络两种设备接 同步滞后、数据传输稳定性限制等影响因素，数据接
入方式。由于现场接入设备处于同一个高速路由器的 入物联网云平台和存入云服务器数据库的间隔时间以
网络范围内，所以现场设备具有高速数据传输带宽， 20 s 计。
可以进行实时的数据可视化展示和灵敏的故障预警响 虽然数据接入物联网云平台和存入云服务器数据
应。具体地，在实验室现场网络环境下，利用 Node- 库都会产生一定的运行成本，但是这一方式避免了实
RED 开源物联网平台实现了 PLC 控制器与单板机之 验室搭建服务器的开支和运维成本。实际上，这种模
间的数据传递，并利用其控制面板工具开发了实时数 式对中小型企业实现设备信息化管理是有极大帮助的。
据可视化系统，如图 2 所示。 相关技术升级费用可以集中到厂内设备的信息化升级，
而极大程度上避免了私有服务器搭建。与此同时，采
用云服务后还可以极大程度上避免了数据层面上的人
工运维成本。
1.3.2 数学模型
利用网络服务器的定时触发功能，不仅实现了数
据的定时采集，而且可以对数据进行实时分析。设备
信息化的真正价值体现就在于依赖数据的服务和决策。
而实现服务和决策的途径就是建立依托数据的数学模
型。在当前挤出实验室实验装置信息化升级后，基于
图 2 现场实时监控系统
设备运行的电流和温度等数据，开发了系统运行能耗
1.2.2 对外网络 分析、加热冷却系统故障分析、主机故障预警分析、
对外网络主要为远程数据监控提供服务。具体地， 加料系统调整预警、切粒机防堵转分析等有针对性的
智能网关通过以太网接入实验室网络环境，并开通对 多种数学模型。
外网络数据服务。为了保证数据采集稳定性，提供必 1.4 应用及管理
要的冗余网络资源，网关还可以蜂窝网络方式接入移 1.4.1 开关机指导系统
动 4G 网络。 从实验室运行人员特点角度来看，操作实验装备
1.3 数据管理 的人员以学生为主。考虑到学生进入实验室前虽然已
1.3.1 数据存储 经具备了一定的专业理论知识，但是从设备操作熟练
通过现场网络可以实现秒级数据存储。依托这部 程度来看，还存在较大不足。为了提高实验过程学生

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2026 第 52 卷 ·23·