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电气自动化控制技术研究

神经和血管，通过联合短距离无线通信、工业网关和 OPCUA 等技术，融合工业以太网、

无线通信网等网络从而将各物端设备、采集和控制模块等互联互通，实现对数据的安全高
效的传输以及工业流程的优化；应用层可以比作人的大脑和行为，将采集的数据进行储存、
分析、预测和优化，从而为工业系统运行提供高效的决策执行能力。
（二）工业物联网改造应用

1. 感知层改造应用
感知层是整个工业物联网（Industrial Internet of Things,IIoT）的基础，整个 IIoT 就算建

设得再好，若是没有感知层完整真实的数据做支持，那也只是一个华丽的空壳，无法产生
实际效益。而一些陈旧设备通常是不具备数据采集和传输功能的，因此就需要对这些设备
进行相应的改造。根据技术要求，加装相应的智能模块，例如：通过智能电表来采集设备

的实时电流、功率和能耗等；通过温控器来采集设备的温度数据；通过转速仪来采集旋转
设备的转速，若是有变频器等控制器则可直接读取其参数。在改造过程中肯定会遇到各式

各样的设备，而不同设备制造商所采用的工业自动化元件亦会大不相同。现如今各品牌甚
至是各型号的工业自动化元件所支持的通信协议、格式等存在差异，各设备所采用的数据
标准也会存在不同，所以就需要在终端加装一个具备数据采集、处理和传输等功能的工业

自动化元件，比如 PLC、HMI 等。将物端所采集数据进行运算和处理，从而使同种数据所
采用的标准相同，并且采用相同的通信技术来传输数据。在终端采集各智能模块数据时，

由于同一采集终端上各模块间距离不会太远，因而大多采用 RS-485 通讯，其最大的特点
就是在当前的智能模块上应用广泛，通用性高。但 RS-485 也存在不少缺点，最主要的就
是传输距离在实际应用上存在很大的限制以及其抗干扰能力较差，因此，RS-485 只适用

于短距离通讯，并且要做好抗干扰措施。在一些有特殊要求或无法布线的区域可以采用无
线 AP 等智能模块来实现数据的传输。
2. 网络层改造应用

网络层是 IIoT 的前提，它将所有感知层的终端连接到应用层上，若没有网络层，那整
个 IIoT 就将瘫痪，无法形成一个整体。在工厂级工业物联网技术改造中，往往需要很广的
覆盖面，因此大多会采用工业以太网、无线通信网、移动通讯网等网络，而工业以太网相

对而言无需额外加装无线通信组网设备，总的来说成本比较低，所以工业以太网被广泛应
用于网络层改造中。但在一些特殊区域无法布线的或者一些装置对于便携性要求高等情况

下，无线通信网和移动通讯网就能够发挥其不可的替代的作用。
3. 应用层改造应用
应用层是整个 IIoT 的中枢，它将所有采集的数据进行储存、分析、运算和优化，还可

以发布指令来控制物端设备，若是没有应用层，数据采集上来得不到处理，那就只是一个
数据监控的作用，IIoT 的实际价值也就无法体现。应用层主要是向工厂及企业的生产、经

营等活动提供信息与服务。采集的数据经过信息处理后可以接入到制造执行系统（MES）、
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