前言：

        在自动化生产行业，每个公司都需要一款高效的生产设备，那我们怎么体现出设备的高效呢？

        可以采集设备的状态，经过成熟的算法，得到设备的稼动率。设备稼动率是衡量生产设备在一定时间内真正处于生产状态的时间比例，反映了设备的有效利用程度。只有当我们真正的工作数据暴露出来，才能在原来不足的地方，加以调整，效率步步高升。

主题：搭建一套简易的设备状态采集系统

问题复现

        生产车间有4台CNC加工设备，原来已有采集盒子，但因CNC加工设备存在一些未知问题，导致采集盒子读不到CNC加工设备的状态。

问题分析

        排查网络问题

                网络连接方式：采集盒子通过RJ45（网线）连接CNC加工设备。

                        1. 通过摇摆、轻微拉拽网线连接处，检查网络设备的连接指示灯是否熄灭。

                         检查结果：物理连接层无问题；

                        2. 通过Windows自带命令窗口，持续ping设备IP地址，检查网络是否联通，是否存在丢包现象。

                        检查结果：经过多次长时间测试，未发现存在丢包现象，系统层无问题。

                         3. 检查采集盒子回传消息。

                        检查结果：采集盒子发送给服务器的数据没有问题，软件层无问题。

        排查设备问题

                因设备结构质量比较优越、硬件保养比较及时，很有可能是控制器的问题。

                        1.  利用排除法，将没有问题的机台网线连接至有问题的机台上，观察一段时间。

                        检查结果：还是存在读不到CNC加工设备的情况。

        结论

                经排查，为控制器问题。因设备未从厂家购买，不能享受三包。

        解决方案

                        维修方案1：联系外部维修公司，回复未必能完全修好；

                        维修方案2：更换全新控制器，供应商报价15k/台，如果4台全部更换，需要60k；

                        维修方案3：自行增加采集设备。

处理过程

        树莓派采集

                成本<1000RMB

                在树莓派上安装操作系统，部署MQTT服务，使用Python代码读取树莓派的GPIO引脚采集设备的状态，并上传采集盒子。

                但因本人未有类似项目经验，导致计划泡汤。

        ESP32采集

                成本<30RMB

                利用ESP32的GPIO引脚采集设备状态，使用Python代码进行处理、转发，经过几次尝试后，计划泡汤。

        PLC采集

                成本<2500RMB

                使用S7-1212CPU采集设备状态，经过本地逻辑判断出设备状态，存储到指定寄存器。联系采集盒子供应商对CPU寄存器数据进行读取，转发给服务器，达到采集目的。

                因为有多年自动化经验加持，最后取得了成功！

结论

        维修方案1：一旦采取像个黑洞，不保成功，不可取；

        维修方案2：成本太高，不值得；

        维修方案3：最终选择了使用PLC采集，成本相对来说比较可观，花小钱办大事，粗略估计省57k。

        

总结

        每个人的经历不一样，

        每个人的想法不一样，

        每个人的能力不一样，

        每个人的措施不一样，

        导致结局的各种各样。

        如果没有往年夜以继日对技术能力的渴望，面对现在的问题又有什么对策呢？

下集预告

        经过这次的问题处理，脑海中闪现一个念头，S7-1212CPU自带Web服务器，我们可以使用这个功能将里面数据读取出来，搭配一台低配置电脑（2k左右）来存储设备的历史工作状态，最后通过HTML5代码将设备的稼动率体现出来，一套简洁高效的设备稼动率采集系统只要5000块硬件成本。（文章标题源自此处）

将不同行业的知识像搭积木一样拼接起来，会有出乎意料的收获！