【畅学技术】工程师的 IT 百宝箱-基于CIM模块的小型自动化远程运维与数据应用方案

文摘   2024-10-28 17:31   北京  

    随着工业数字化浪潮的不断推进,对控制系统的要求也越来越高,不但需要组态便捷、操作方便,还需要具备强大的编程、诊断能力。这种诊断能力已经不再满足于围绕设备本身的诊断功能,还提出了远程诊断和维护的需求,这样的要求,往往都是跨越了很广的地理范围,从我们熟悉的局域网延展到广域网的范畴。

    对于小型自动化系统而言,如何搭建一款极具性价比的远程诊断方案是很多客户关心的问题,在这样的背景下CIM模块强势发布,围绕该模块搭建的远程运维方案更加轻量化,操作也比较简单,借助于搭建的SGLAN网络,可以实现远程设备之间的互通、互联,远程运维与数据应用一举两得,避开复杂的高级语言,更多的采用组态和配置的方式实现,更贴近小型自动化控制系统的应用场景,今天我们就来介绍相关的功能。

01 CIM 模块基本介绍

    CIM作为一款面向小型自动化产品的工业物联网网关,提供 Internet 连接解决方案。自CIM 1.2发布以来,获得了很多工程师的关注和喜爱,凭借其低廉的价格、强大的功能及其灵活小巧的特点而备受好评。其主要功能有用作四端口交换机、协议网关、数据管理、发送和接收短信服务(SMS)、GNSS定位、NTP时间同步、远程监控、远程调试等。

    CIM1.2全新发布后,在原有功能的基础上全新推出了SIMATIC SoftwareCIM软件,此软件升级了SGLAN(安全全球局域网)功能,至此版本CIM1.2主要具有以下功能:

  • 四端口交换机

  • 协议网关

  • 发送和接收短信服务

  • GNSS定位

  • NTP时钟同步

  • 远程调试(强劲升级)

  • 远程监控(强劲升级)


02 CIM1.2功能介绍

    1. 四端口交换机

    CIM模块集成了四个RJ45的以太网口,可用作四端口交换机使用,为确保 CIM 稳定高效地运行,西门子建议通过以太网交换机端口连接 CIM 的设备应少于4 台。


    2. 协议网关

    CIM V1.2支持S7、Modbus TCP、Modbus RTU通信协议,可以作为协议网关,它可以在一个系统中集成和管理不同的通信协议,从而实现不同设备之间的通信,如作为Modbus TCP的网关采集Modbus RTU仪表数据用于集中显示和分析,极大地方便了用户的数据管理和分析工作。


    同时CIM 还提供了一个RESTful API 接口,支持用户可通过 RESTful API 在通用数据模型 (UDM)上 get 或 put 数据。例如,可以通过 Swagger 用户界面访问 UDM 界面,其中包含类、方法和参数的详细说明。下图为CIM 通用数据模型(UDM)。


    3. 发送和接收短信服务

    CIM可借助运营商SIM卡短信息功能通过事件触发的方式,实现设备报警信息的远程推送,及时掌握现场设备的运行状态。还可以通过发送短信息的方式实现现场设备的控制,随时随地远程处理现场紧急故障。同时具有上电/掉电短信发送功能,通过设置指定联系人,在设备断电上电时进行推送。


    4. GNSS定位

    支持GNSS卫星定位功能,可采集设备的位置信息,如设备所在的经度、纬度、速度和海拔,并且可以设置将其位置信息映射到CIM的UDM区域,如用于物流行业,追踪车辆实时信息。


    5. CIM1.2 SGLAN功能(强劲升级)

    SGLAN(安全全球局域网)是一种虚拟局域网,是通过 CIM 创建的私有网络,同一个SGLAN中的设备像处在同一个局域网中,可互相通信。CIM V1.2发布之后,SGLAN功能强劲升级,在不更换硬件的前提下,用户可以使用SIMATIC SoftwareCIM软件部署SGLAN服务器至云端(阿里云/亚马逊云)或者具有公网IP的PC、IPC、服务器上,通过现场CIM硬件和工程师站的SIMATIC SoftwareCIM软件实现现场CIM下挂设备的调试和监控,方便现场数据的集中管理和监控等。



03 《小型自动化远程运维与数据应用方案》系列视频介绍

    介绍了这么多,那么具体每个功能该怎么设置,怎么操作,可能会出现哪些问题?相信大家还是有很多疑问,我们为此录制了很详细的介绍视频供大家学习,该系列视频作为IT百宝箱专栏当中一个话题,大家可以在如下路径下查找。

    系列视频里面目前规划了12集内容,目录如下,其中9集已经上架,后续视频请大家持续关注1847工业学习平台,我们会及时更新。

  1. 《小型自动化控制系统简介》(已发布)

  2. 《V1.1版本CIM模块介绍》(已发布)

  3. 《协议转换实现设备互通互联》(已发布)

  4. 《CIMV1.2 功能概述》(已发布)

  5. 《SIMATIC softwareCIM部署在阿里云上搭建SGLAN服务器》(已发布)

  6. 《SIMATIC softwareCIM部署在具有公网 IP 的PC上搭建SGLAN服务器》(已发布)

  7. 《搭建SGLAN解决方案实现远程站数据运维》(已发布)

  8. 《搭建SGLAN解决方案实现远程站之间的数据通信》(已发布)

  9. 《通过GNSS卫星定位轻松查看设备位置》(已发布)

  10. 《通过CIM模块实现短消息发送功能》

  11. 《用RESTful API实现Web监视和控制》

  12. 《如何利用CIM实现远程站的NTP时钟同步》

    该系列视频内容已经在1847工业学习平台逐步上架,如下是链接二维码:

    同时有关CIM产品的手册、样本等更多资料,请查看如下链接进行下载:

https://w2.siemens.com.cn/smart/

    更多有关CIM的话题,敬请持续关注西门子1847工业学习平台,我们会及时更新并分享最有价值的干货内容给大家。


更多内容请参考

小型自动化控制系统简介

(扫码观看)

V1.1版本CIM模块简介

(扫码观看)


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