‖ 系统学习
人生就像一场马拉松，偶尔停下来摸摸鱼，才能走得更远
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在这几年里无论是什么行业都开始了，数据采集IOT结合。各各都在推，美其名约工业4.0和智能制造。本期我们来讨论一下网络工控网络的架构。
所有的自动化都是基于ISA-95标准为基础来做的。什么是ISA-95标准？ ISA-95标准是国际自动化学会（ISA）在1995年制定的企业与控制系统集成国际标准，正式名称为"ANSI/ISA-95 Enterprise-Control System Integration"，在国际上被称为IEC/ISO 62264标准。该标准通过五个层次（从实际生产过程到企业运营逻辑层）全面描述了企业信息系统的整体架构，为工业自动化提供了统一的理论框架。
在这个模型里最底层的是各种传感器和一此控制阀。例如温度变送器、压力传感器、电磁阀、气动阀门等等。简单说一下作用。 温度变送器是一种将温度传感器输出信号转换为标准工业信号的装置，通常安装在过程现场，用于测量各种工业过程中的温度参数。感知工业过程的温度，将传感器输出转换为标准信号（4-20mA电流信号、0-10V电压信号）
压力传感器是一种能够感受压力信号，并将压力信号按照一定规律转换成可用的输出的电信号的器件或装置
用电磁控制的工业设备，用于控制流体的自动化基础元件
气动阀门通过压缩空气或气体来启动阀门机构的执行器
根据ISA-95企业系统与控制系统集成国际标准，控制层涵盖Level 1（设备控制层）和Level 2（过程控制层）两层。它以可编程逻辑控制器（PLC）为核心，负责生产过程的实时控制、数据采集和指令执行，在整个工业控制体系架构中扮演着承上启下的关键节点角色
这些设备通过网线，485、232等等通讯方式与PLC或控制设备这行连接。
比如刚刚说的温度传感有网线型也有硬接线型的与PLC数字量模块（DI/DO）或模拟量模块（AI/AO）进行模拟量通讯。
还有刚刚提到的气动阀和电磁阀就是和PLC进行IO通讯。
第二层面就是监视层作为ISA-95标准中的Level 2，监控层连接控制与生产管理，通过SCADA、HMI与工业交换机实现生产过程的集中监控、数据采集与安全控制
监控层被定义为生产过程控制和监控层，在工控网络中扮演承上启下的关键角色，连接现场设备与企业管理系统
例如SCADA系统。实现对广泛分布的多个站点、设备和过程进行集中监控、数据采集、管理和高级控制。通过工业以太网从PLC/RTU收集带时间戳的实时数据。在中央控制室提供从全厂概览到单台设备的多层次图形化界面、集中式分级报警系统，对关键工艺参数进行闭环管理。使用强大的历史数据库，遵循ALCOA+原则长期保存过程数据。
第三层就是制造运营管理层
包含MES、LIMS、WMS、CMM系统等负责将企业级计划转化为车间级执行指令，管理生产计划、工单、质量控制等制造业务是车间与企业级系统之间的桥梁
包含ERP、APO等系统负责企业的财务、采购、销售、规划等业务运营提供商业智能和决策支持是工控网络的最高层
自下而上：数据采集六步流程
实现从现场设备感知数据到MES系统入库的完整链条，满足GMP对数据实时性与完整性的要求
1实时输出传感器、设备实时输出温度、压力、转速等毫秒级精度数据。
2协议转换网关将Modbus、Profibus等协议统一转换为OPC UA等标准格式[394]。
3边缘汇聚边缘设备进行数据初筛、去噪与分钟级聚合计算[402]。
4实时传输通过工业以太网/VLAN，以<10ms延迟、99.99%可靠性传输。
5处理入库MES清洗、关联数据，生成符合FDA 21 CFR Part 11的电子批记录[328]。
6驱动决策数据用于SPC质量管控、预测性维护、动态生产排程等
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