PROJEKT

Modbus TCP-övervakningsprogramvara för livedata från sensorer

Anpassad programvaruutveckling, Modbus TCP-kommunikation, Loggning av sensordata, Instrumentpaneler för liveövervakning, Historisk trendanalys, Aviseringar och notiser, Rapporter och dataexport

  • Bransch: Industriell utrustning
  • Lettland Plats: Lettland
  • Leveranstid: 10 veckor
  • Teknik: Python, JavaScript / TypeScript (Node.js)
3 månader

Kunden övervakar maskinernas skick, processvariabler och miljöförhållanden via ansluten utrustning och sensorer. Programvaran är ett Modbus TCP-övervakningssystem för att konfigurera utrustningsanslutningar, läsa sensor- och ställdonsdata och visa aktuella värden för ingenjörsteamet. Den registrerar också mätningar, visar historiska trender, tillämpar larmtrösklar och skapar rapporter. Arbetsytan är utformad för att minska det manuella övervakningsarbetet kring maskindata.

Sammanfattning

Problem

Kunden behöver övervaka maskinernas skick, processvariabler och miljömätningar från ansluten utrustning.

Lösning

Lösningen blev en modulär Modbus TCP-övervakningsarbetsyta med livedashboards, dataloggning, aviseringar och rapporter.

Resultat

Programvaran är utformad för att minska det manuella övervakningsarbetet och hålla utrustningsdata tillgängliga för granskning.

Kundberättelse

Kunden är en operatör av industriell utrustning från Lettland. Företaget övervakar maskinernas skick, processvariabler och miljöförhållanden via ansluten utrustning och sensorer.

Kunden arbetar med sensor-, ställdons- och Modbus-registerdata.

Beställningen var att överföra utrustningsdata via lämpliga nätverk, hålla överföringarna säkra vid behov, visa aktuella och historiska värden samt stödja konfigurerbara larm eller styråtgärder.

Lösningen utformades som ett modulärt övervakningssystem. Särskild uppmärksamhet ägnades åt konfiguration av Modbus TCP och livedata.

Historiska hälsodata, tröskelinställningar och rapporter inkluderades, med utrymme för framtida miljödataloggning eller relästyrning.

Kunden efterfrågade

  1. Överföra data via säkra trådlösa protokoll eller nätverksprotokoll
  2. Säkerställa tillförlitlig dataöverföring vid anslutningsavbrott
  3. Visa livedata, status, trender, diagram och rapporter
  4. Ställa in tröskelvärden, larm, aviseringar och styråtgärder

Varför färdig programvara inte passade

Färdiga IoT-utvecklingsverktyg erbjuder allmänna tjänster för enheter, moln och utveckling, men deras beskrivningar täcker inte kundens fullständiga övervakningsuppgift i en skräddarsydd arbetsyta. Kunden behövde Modbus TCP-konfiguration, registerläsning, loggning av maskindata, instrumentpaneler, projektspecifika tröskelvärden och möjliga styråtgärder kopplade till den egna utrustningen och de egna reglerna.

Projektöversikt

Lösningen utformades kring en tydlig anslutningskonfiguration för industriella sensorer och utrustning. Ingenjören anger enhetsnamn, nätverksadress och registerdefinitioner.

Avsökningsinställningar och resultatet av anslutningstestet slutför konfigurationen.

För liveövervakning fick arbetsytan enhetsval, anslutningsstatus och livekort för sensorer. En registertabell visar aktuella värden med tidsstämplar.

Den läser sensor-, ställdons- och temperaturdata i en och samma instrumentpanel. Luftfuktighetsvärden och enhetsstatus finns också tillgängliga.

Historiska data om maskinernas skick registreras för analys över tid. Trenddiagram visar vibrations-, temperatur- och varvtalsdata, medan loggtabellen håller registrerade mätningar tillgängliga.

Konfigurerbara tröskelvärden lades till för incidentövervakning. Chefer och administratörer kan ange gränser för temperatur, tryck och vibration samt definiera aviseringsinställningar.

Rapporter inkluderades för lagrade övervakningsdata. Systemet skapar JSON-, CSV- och PDF-filer och stöder jämförelser mellan valda datakällor.

Den modulära strukturen lämnar utrymme för framtida tillägg som miljömätningar, trycksensorer och relästyrning.

Viktiga levererade funktioner

  • Konfiguration av Modbus TCP-enheter och register
  • Liveinstrumentpanel för sensorer och ställdon
  • Temperatur- och luftfuktighetsvärden i realtid
  • Historisk loggning av maskinernas skick
  • Trenddiagram för vibrationer och andra mätningar
  • Konfigurerbara larmtrösklar
  • Aviseringsinställningar för incidenter
  • Jämförelserapporter för valda datakällor
  • Dataexport i JSON, CSV och PDF

Kan läggas till

+ Insamling av miljödata + Integration av trycksensorer + Relästyrning för uppvärmning och kylning + Fjärrkommandon för ventiler + Stöd för firmware och hårdvara + Anslutning till mobilapplikation

Vem mer kan använda lösningen

Andra företag med liknande uppgifter inom sensorövervakning kan anpassa samma lösning till sin utrustning, sina kommunikationsmetoder och sina styrregler.

En operatör inom vatten och miljö

Uppgift Samlar in distribuerade sensor- eller mätardata och övervakar förhållanden i fält.
Så hjälper lösningen Lösningen läser anslutna mätvärden, visar aktuell status, loggar historik och stöder aviseringar eller styråtgärder.
Energi och bränsle

En operatör av ett smart lantbruk

Uppgift Samlar in värden från distribuerade fältsensorer och övervakar odlingsförhållanden.
Så hjälper lösningen Lösningen samlar sensordata i livedashboards, lagrar mätningar över tid och stöder tröskelbaserade aviseringar.
Jordbruksverksamhet

En fastighetsoperatör

Uppgift Övervakar byggnadsutrustning och miljöförhållanden på distans.
Så hjälper lösningen Lösningen visar livedata, sparar historiska loggar och erbjuder aviseringar, rapporter eller styrfunktioner.
Hushållsutrustning

Teknikstack

Python

Datainsamling och tjänster

Python stöder tjänsterna för datainsamling och kommunikation.

JavaScript / TypeScript (Node.js)

Instrumentpaneler och kommunikation

JavaScript och TypeScript stöder övervakningsgränssnitt och nätverkskommunikation.

PHP

Stödjande webbtjänster

PHP-bibliotek stöder utvalda dokument- och applikationstjänster vid behov.

pymodbus

Python-baserad Modbus-kommunikation

pymodbus (ett Python-bibliotek för Modbus-kommunikation) läser och hanterar Modbus-register.

modbus-serial

Node.js-baserad Modbus-kommunikation

modbus-serial (ett Node.js-bibliotek för Modbus RTU och TCP) stöder kommunikation med utrustning.

jsmodbus

Seriell Modbus och TCP Modbus

jsmodbus (en JavaScript-implementation av Modbus-protokollet) stöder seriella Modbus- och TCP-anslutningar.

grafanalib

Skapande av Grafana-instrumentpaneler

grafanalib (ett Python-bibliotek för att bygga Grafana-instrumentpaneler) hjälper till att skapa övervakningspaneler.

Plotly

Interaktiv datavisualisering

Plotly visar interaktiva diagram för övervakning och historisk analys.

httpx

HTTP-datakommunikation

httpx (en Python-klient för HTTP) stöder kommunikation med anslutna tjänster.

JSON, CSV, PDF

Datautbyte och rapporter

Systemet utbyter data och skapar rapporter i formaten JSON, CSV och PDF.

Integrationer

Modbus TCP equipment

Systemet läser register och utbyter sensor- eller ställdonsdata med ansluten industriell utrustning.

HTTP and HTTPS services

Övervakningssystemet skickar och tar emot formaterad data via HTTP- eller säkra HTTPS-anslutningar.

MQTT

Systemet kan utbyta sensordata med plattformar och utrustning via MQTT.

Grafana

Lösningen kan koppla samman dashboarddefinitioner och visuella övervakningsvyer med Grafana.

SCADA systems

Övervakningslösningen kan vid behov utbyta industridata med SCADA-system.

Cloud platforms and databases

Systemet kan skicka lagrade eller aktuella övervakningsdata till anslutna molnplattformar eller databaser.

Resultatet

Utrustningens live status i en vy

Liveinstrumentpanelen samlar aktuella maskin- och miljömätningar på ett ställe. Anslutningsstatus och registervärden visas tillsammans med temperaturvärden.

Ingenjörsteamet ser även luftfuktighet, enhetsstatus och tidsstämplar för inkommande data.

Så fungerar det

  1. Enhetsväljaren identifierar den anslutna utrustning som visas i instrumentpanelen.
  2. Livevärden från sensorer, ställdon och temperatur visas i sensorkort.
  3. Modbus-registertabellen visar registervärden med en tidsstämpel för varje mätning.
  • Konfigurera Modbus TCP-anslutningar
  • Granska aktuell anslutningsstatus
  • Övervaka sensordata i realtid
Obs: Instrumentpanelen kombinerar livedata med den anslutningsstatus som behövs för att tolka dem.
Liveinstrumentpanel för Modbus-enheter

Liveinstrumentpanel för Modbus-enheter

Funktioner på denna skärm
Konfigurera Modbus TCP Hantera sensordata Visa realtidsdata

Historiska mätningar underlättar granskning av utrustningen

Hälsologgen omvandlar lagrade mätningar till trender över tid. Analytiker kan granska indikatorer för maskinernas skick samt förändringar i vibration och temperatur.

Värden för varvtal, förskjutning och acceleration finns tillgängliga för vidare granskning i samma historikvy.

Så fungerar det

  1. Tidsintervallsfiltret begränsar de loggade maskinmätningar som visas på skärmen.
  2. Trenddiagrammet visualiserar temperatur-, vibrations- och varvtalsdata.
  3. Indikatorn för maskinens skick och den historiska loggtabellen visar det registrerade utrustningstillståndet.
  • Granska loggade maskinmätningar
  • Jämför mätvärden under en vald period
  • Granska den historiska loggen
Maskintrender och hälsologg

Maskintrender och hälsologg

Funktioner på denna skärm
Logga hälsodata Visualisera sensordata

Tröskelvärden gör incidenter synliga

Skärmen för larminställningar ger kunden en tydlig plats att definiera driftsgränser. Tröskelvärden för temperatur, tryck och vibration kopplas till incidentstatus och aviseringsinställningar.

Det håller larmreglerna nära de mätvärden de övervakar och stöder framtida styråtgärder när projektet omfattar sådana.

Så fungerar det

  1. Mätvärdesväljaren identifierar den mätning som har en larmregel.
  2. Fält för tröskelvärden lagrar temperatur-, tryck- eller vibrationsgränser.
  3. Förhandsvisningen av larmstatus visar den konfigurerade incidentstatusen, medan aviseringsinställningarna definierar relaterade aviseringar.
  • Konfigurera larmtrösklar
  • Förhandsvisa larmstatus
  • Ange aviseringsinställningar
Tips: Tröskelvärden konfigureras utifrån de mätvärden som är viktiga för den övervakade utrustningen.
Inställningar för tröskelvärden och aviseringar

Inställningar för tröskelvärden och aviseringar

Funktioner på denna skärm
Konfigurerbara larmtrösklar

Utrustningsanslutningar följer en tydlig konfiguration

Anslutningsskärmen håller enhets- och registerkonfiguration samlad. Ingenjörer anger nätverksadressen och anslutna register innan anslutningsresultatet kontrolleras.

Avsökningsdetaljerna anpassar övervakningssystemet till kundens utrustning och kommunikationsregler.

Så fungerar det

  1. Fält för enhetsnamn, IP-adress och port identifierar utrustningsanslutningen.
  2. Fält för registerdefinitioner lagrar Modbus-register kopplade till sensor- och ställdonsdata.
  3. Avsökningskonfigurationen och anslutningstestet visar hur systemet kommunicerar med enheten.
  • Definiera Modbus-register
  • Ange avsökningsdetaljer
  • Granska anslutningstestet
Konfiguration av Modbus TCP-anslutning

Konfiguration av Modbus TCP-anslutning

Funktioner på denna skärm
Konfigurera Modbus TCP

Rapporter omvandlar lagrade data till filer som kan delas

Rapportskärmen förbereder historiska övervakningsdata för analys. Analytiker och chefer kan skapa en rapport och jämföra valda källor.

Systemet exporterar valda data som JSON, CSV eller PDF för operativ granskning.

Så fungerar det

  1. Rapporttypen och filtren för datumintervall identifierar de lagrade sensordata som ska ingå i rapporten.
  2. Väljaren för källjämförelse jämför valda övervakningsdatakällor.
  3. Rapportgeneratorn skapar utdata i JSON, CSV eller PDF från de valda datamängderna.
  • Skapa analysrapporter
  • Jämför valda datakällor
  • Exportera JSON, CSV eller PDF
Rapporter och dataexport

Rapporter och dataexport

Funktioner på denna skärm
Skapa rapporter för analys Rapporter för datajämförelse

Vad lösningen ger

Med denna lösning kan operatören:

  • Övervaka utrustning och miljömätningar från en och samma arbetsyta
  • Granska maskinernas hälsodata med historiska diagram och loggar
  • Ange tröskelvärden för temperatur-, tryck- och vibrationsincidenter
  • Ta emot aviseringar baserade på konfigurerade övervakningsförhållanden
  • Skapa rapporter i JSON, CSV och PDF
  • Utöka systemet med styråtgärder och anslutna plattformar

Skulle färdiga system kunna utföra arbetet?

Före utformningen jämfördes uppgiften med färdiga produkter utifrån deras egna beskrivningar.

Vad kunden behöver IoT-plattformar Particle, AWS IoT, Blynk IoT platform IoT-ramverk Eclipse IoT, Mozilla WebThings Bygga IoT-system Niagara 4 Anpassad lösning
Överföra data via nödvändiga protokoll delvis
Säker och motståndskraftig dataöverföring delvis
Livedata och historiska rapporter delvis
Tröskelvärden, larm och styrning delvis
Passar kundens egna regler: steg, roller och rapporter — — —
Alla steg på ett ställe —
Inga manuella steg mellan program — — —

Enligt produkternas och kategorins offentliga beskrivningar.

De viktigaste delarna av uppgiften finns i färdiga IoT-plattformar och ramverk, och en färdig produkt räcker när endast en del behövs.

Den här kunden behövde egen programvara eftersom övervakningsuppgiften kombinerar Modbus TCP-konfiguration, specifika register, live- och historikvyer, tröskelvärden, rapporter och möjliga styråtgärder.

Lösningen håller dessa delar i en och samma arbetsyta och anpassar dem till kundens utrustning och regler, i stället för att lämna anslutningarna mellan separata verktyg åt manuellt arbete.

Till slut

Till slut utformades lösningen för att minska det manuella övervakningsarbetet kring data från ansluten utrustning.

FAQ

Funderar du på att bygga ett liknande system? Här förklaras hur en Modbus TCP-övervakningslösning kan anpassas till utrustning, sensordata, kommunikationsregler och framtida styrbehov.

Behöver du något liknande? Prata med oss
Eller bläddra bland fler projekt