出自于：《Q1566A控制技术及应用领域》（译者：饶运清）
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「 1. 物联网控制技术概要 」
物联网（internet of things，IoT），是指透过关键信息感测电子设备（如RFID、红外线感测器、GPS、激光扫描器等），依照签订合同的协定，把任何人贵重物品与网络相连接接，展开关键信息互换和通讯，以同时实现智能辨识、功能定位、追踪、监视和管理组织工作的一类网络。物联网是在网络基础上的延展和扩充，它做为物与物相连接
如图1所示，物联网由交互层、网络于人的末梢神经和神经控制系统。转交收集控制系统送去统计数据后，它的组织工作是关键信息转贴或处置。应用领域层是网络与普通用户间沟通交流平台，网络斯特默依照预测前述须要，内部结构设计满足市场需求的智能控制系统。
图1 炼铁厂物联网的四层内部结构
炼铁厂物联网的关键控制技术有：自动检测控制技术、电子设备软件控制系统控制技术、存储电子设备控制技术、室外功能定位控制技术、边沿计算控制技术等。
（1）自动检测控制技术。让电脑自动检测球体对智能化炼铁厂十分关键，这类球体一般来说主要包括在纺织品、零部件、刀Smartscooter、相关人员等，条
（2）电子设备软件控制系统控制技术。常见的电子设备软件控制系统控制技术有DNC控制技术、OPC接口控制技术、电子设备软件控制系统平台等。
（3）室外功能定位控制技术。位置服务是炼铁厂物联网的关键应用领域场景，炼铁厂内部有许多球体存在功能定位市场需求，比如物料小车、在纺织品和零部件、刀Smartscooter、相关人员等，常见的功能定位方式主要包括无线感测器网络（WSN） 、RFID、超宽带（UWB）等。
（4）存储电子设备控制技术。炼铁厂的统计数据传递一般来说有两种形式，一是有线局域网，二是无线网络，常用的无线网络形式主要包括WiFi、蓝牙、ZigBee等。5G控制技术具有更高的速率、更宽的带宽、更高的可靠性以及更低的延时，未来能够满足数字化智能炼铁厂的一些特定应用领域场景需求。
（5）边沿计算控制技术。边沿计算是靠近物联网边沿的计算、处置、优化和存储。基于边沿计算控制技术，IoT中的许多控制将透过本地电子设备同时实现而无需交由云端，处置过程将在本地边沿计算层完成，这无疑将大大提升处置效率，减轻云端的负荷，为用户提供更快的响应服务。
「 2. 基于炼铁厂物联网的MES生产监视控制系统 」
基于炼铁厂物联网，可以构建一类如图2所示的MES生产监视控制系统框架。该框架由四层组成：统计数据收集层、现场操作层、统计数据管理组织工作层。
图2 一类基于炼铁厂物联网的MES生产监视控制系统
（1）统计数据收集层。统计数据收集控制系统同时实现统计数据收集，初始化后可透过 ZigBee 路由器对外置式电子标签的统计数据展开读写操作。在目标对象（如物料、相关人员等）进入网络时，有指示功能，告知标签的载体已进入网络。操作相关人员在接近需操作的机台时，有提示关键信息。非组织工作状态时，可将电子标签置于休眠状态，减小功耗。
（2）现场操作层。MES现场操作层提供现场操作平台，具有参数配置、故障上报以及任务请求等功能。①操作界面：可操作机台的运作，查看机台的当前组织工作状态及历史关键信息。②故障上传：如机台停转、产速异常等状况能及时反映至上位机。③任务请求：机台闲置时可申请下一步任务。④关键信息比对：当物料或相关人员接近时可读取其外置式电子标签关键信息，并判断是否是该机台的物料或操作相关人员。⑤统计数据写入：物料经该机台加工成半成品后，可向该半成品的外置式电子标签展开读写功能，如物料为铜丝，加工后写为双绞线。⑥参数配置：当现场生产环境发生变化时，只需展开相应的参数更改和配置即可。
（3）统计数据管理组织工作层。上位机MES统计数据管理组织工作层透过统计数据库同时实现生产统计数据的集中管理组织工作，以及生产管理组织工作的预测统计。具体如下：①状态监视：结合图形和统计数据，实时显示炼铁厂组织工作的状态。②计划管理组织工作：可观察炼铁厂机台的任务完成状况及分配新的任务。③通讯管理组织工作：对网络展开配置，如 CAN 网络的波特率等。④统计数据库管理组织工作：保存历史统计数据，支持查询功能。⑤故障处置：观察机台的实时和历史故障关键信息，发送故障处置指令。⑥统计预测：依照历史记录，对产品和电脑等关键信息做出统计预测，以图表的形式显示，供管理组织工作者参考查询。⑦日志记录：记录炼铁厂及控制系统每日组织工作状态，生成日志。
应用上述基于炼铁厂物联网的MES生产监视控制系统，可以展开现场统计数据收集、物料追踪、产品质量追溯等组织工作。
1）现场统计数据收集
相关人员统计数据收集方面，可透过统计数据收集控制系统将每个组织工作相关人员的各种关键信息、当天任务、所要操作的机台等数据存放在炼铁厂管理组织工作的统计数据库里。具体可采取如下两种收集方法：
方法一，相关人员的衣服上挂载ZigBee外置式电子标签，当接近机台时，与机台的智能现场收集器互相交互。外置式电子标签发送该相关人员的工号至收集器，收集器做为ZigBee网络的路由器发送相关人员工号给协调器，协调器透过CAN总线访问炼铁厂管理组织工作机询问该工号相关人员今天的组织工作任务。如果该组织工作相关人员需操作该机台，机台实时显示当前生产任务、机台的计划产量和任务预计完成时间等统计数据。
方法二，相关人员在进入炼铁厂时，在炼铁厂入口处，由统计数据收集器告知今天的组织工作任务和组织工作机台号等关键信息，关键信息存放在外置式电子标签内。当相关人员接近机台时，机台的智能现场收集器读取关键信息。
可以继续产品统计数据收集。当物料上架后，物料的电子标签被激活，物料的生产关键信息被传送至现场智能收集器。当物料的生产关键信息不符合当前任务要求时，现场智能收集器发出警报关键信息；当该物料在该机台加工完成后，该机台的生产关键信息被写入电子标签，并随电子标签转入到下一工序。
还可以展开电子设备统计数据收集。电子设备统计数据主要包括电子设备参数和电子设备状态，譬如当前电脑的运转速度、产品的质量曲线、电子设备温度控制以及物料的剩余数量等等。电子设备参数的收集是透过现有或新增的感测器同时实现，电子设备状态的收集是透过接入电子设备动作的开关触点信号同时实现。以电脑转速统计数据的收集为例，可采用接近开关或编码器同时实现电脑转速的收集。首先，接近开关放置在电脑轮轴旁边，轮轴每转动一圈，接近开关便发送一个脉冲信号给智能收集器。智能收集器透过读取脉冲再结合预设参数就可以计算出电脑的当前转速，智能收集器含有触摸屏，用来显示或输入电脑转速。
2）产品质量追溯
基于物联网现场智能交互的方法，可同时实现生产品质统计数据管理组织工作及追溯，具体方法如下：
（1）生产现场每种物料均采用独立的电子标签展开标识；
（2）当原材料入库后，电子标签记录原材料入库统计数据，主要包括：供应商、日期、材料批号等；
（3）原材料展开加工时，该原材料的电子标签中的统计数据被传送至现场智能统计数据收集器。在加工结束后，原材料统计数据和加工统计数据一起被传送至半成品的电子标签中；
（4）半成品在下一道工序加工时，其电子标签统计数据被传送至现场智能统计数据收集器，在加工结束时可获得的统计数据主要包括：原材料数据、本工序前的所有加工统计数据以及本工序加工统计数据，这些统计数据被传送和存储到本工序的半成品的电子标签中；
（5）依这类推，待成品生产任务结束时，其电子标签中保存有该成品的全部生产关键信息。待成品入库时，其电子标签中的关键信息被保存至库存统计数据库中；
（6）当产品出现质量问题时，透过销售记录查找出库记录，即可查出该产品的全部生产关键信息，从而同时实现产品品质的全过程记录及追溯。
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