车间现场的恶劣环境，才是采集终端设计的第一道坎
我做过不下30个车间数字化改造项目，最常碰到的问题就是，年轻工程师上来就堆参数，把采集终端搞得配置比我家用电脑还高，转头用了三个月就一堆坏的返厂。
为啥？你去冲压车间待一天就懂了。10Hz的持续振动，瞬间冲击能到15G，到处都是油污、金属粉尘，夏天设备旁边能到48度，冬天北方停产的时候车间能降到零下10度。下雨漏水，打扫的时候还直接拿高压水枪冲控制柜。
就这种环境，你拿个普通商用平板改采集终端？能撑过三个月算我输。
按照GB/T 30038-2013《工业自动化产品 环境条件》的要求，重型加工车间的采集终端，防护等级最低得做到IP67，很多人说IP65够了，IP65只能防喷水，防不住持续的粉尘渗透，更防不住高压水冲。上次南方一个汽配厂改造，甲方为了省每台三百块的成本，把IP67改成IP65，结果梅雨季过去，21台终端坏了11台，光拆装加出差的费用就够买三倍的防护升级了，真气人。
接口也是重灾区。别用普通USB，别用普通RJ45。一定要用M12航空插座，带锁紧结构，哪怕震动再大，也不会松脱进油。我之前见过有人图方便，用普通网线水晶头接采集网，不出半年，水晶头氧化生锈，整个工位数据断流，查了三天才找到问题，耽误生产赔了不少钱。
采集精度与延迟：别被供应商的参数表忽悠了
现在随便一个采集终端，参数表都印着16位ADC，采样率1kHz，看起来漂亮得不行。实际拿到车间一测，数据跳得跟过山车似的，误差能到标称精度的五倍以上。
核心问题是电磁干扰。车间里大大小小的变频器、伺服电机，到处都是50Hz的工频谐波，还有焊机焊接的时候瞬间的强电磁脉冲，普通的单端输入采集，根本扛不住。
真想稳，一定要上差分输入抗干扰设计，硬件加二级RC滤波，软件再套一个3点中位值滤波，哪怕干扰再大，出来的数据也能稳得住。我之前做冲压机油压采集，要求误差控制在±0.02MPa以内，一开始用供应商推荐的普通采集模块，误差能到0.2MPa，后来改成差分输入加软硬滤波，直接就达标了，没花多少钱，效果天差地别。
说实话，无线确实方便，很多甲方上来就要求全车间无线覆盖，省布线钱。不过话说回来，关键工位的采集，还是有线靠谱。车间全是钢筋钢板，WiFi信号穿墙之后衰减能到30dB以上，延迟动不动就几百毫秒，采个主轴转速都能卡，传个工位数据丢包是常事。我现在做项目，除非是移动工位，固定工位一律用有线千兆网，贵那点布线钱，远比不上停机一次损失的零头。对吧？
维护性设计：没人提但最要命的隐形细节
车间采集终端不是摆写字楼里的精密仪器，是给工人用的，要经得起造，还要坏了能快速换。
我早年第一个项目，为了好看，把采集终端整个锁死在机床的控制柜里面，面板用螺丝固定。后来有一台终端坏了，电工拆了半个多小时才拆下来，机床停了一个多小时，那台机床一小时产120套汽车配件，损失多大你自己算。甲方项目经理脸拉得比驴还长，我当时恨不得找个地缝钻进去。
后来再做项目，我一律要求做快拆卡扣式安装结构，终端插进去扣上就能用，坏了按一下弹扣就能抽出来，换个新的最多五分钟，工人自己就能换，根本不用等电工来。就改了这么一个小结构，项目售后成本降了70%都不止。
还有操作界面，别搞花里胡哨的，工人带厚劳保手套，按钮你给做个10mm大，按半天按不准，脾气不好的直接给你砸屏幕。我现在做设计，操作按钮最小20mm见方，字体最小16号，功能只留常用的：报工、扫码、看状态，那些什么数据分析、参数设置，全藏在二级菜单里，普通人找不到，也就不会乱点。省了多少麻烦。
还有人喜欢堆功能，又是人脸识别，又是视频监控，又是温度检测，全给堆进去，看起来高大上，实际车间里根本用不上，功能多了出问题的概率也翻番，完全没必要。
小结
车间现场采集终端，从来不是参数越高越好，也不是功能越多越好。核心就是三个：扛得住恶劣环境，稳得住数据精度，坏了能快速维护。把这三点做到位，就是能帮甲方赚钱的好设计，那些花里胡哨的噱头，最后全都是坑。
