★上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院,PLCopen中國組織 彭瑜
工業(yè)邊緣計算設備的終極功能應該是感知和控制物理過(guò)程,運行本地程序,并與工業(yè)控制器、工廠(chǎng)運營(yíng)系統、企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統和云應用程序通信。工業(yè)企業(yè)為了持續地實(shí)現盈利和提高競爭力,正在循著(zhù)實(shí)時(shí)閉環(huán)制造業(yè)務(wù)運營(yíng)的數字化制造架構(DMA)方向探索和發(fā)展。正如圖1所示,邊緣計算在DMA中起著(zhù)數字化底座的基礎作用。在充分利用邊緣計算的基礎上才可能運用云-邊-端的分布式計算和開(kāi)放系統的進(jìn)展,來(lái)實(shí)現同步、實(shí)時(shí)、優(yōu)化生產(chǎn),以適應包括供應鏈、客戶(hù)需求、能源和可持續發(fā)展等諸多的外部變化因素。
圖1數字制造架構創(chuàng )建實(shí)時(shí)的閉環(huán)運行操作
(圖源:automation.com)
1工業(yè)數字化轉型的目標是實(shí)現實(shí)時(shí)、同步和協(xié)同的業(yè)務(wù)處理與制造
在傳統的制造業(yè)中,長(cháng)期形成了生產(chǎn)制造系統、企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統和供應鏈這三套系統相互分離,即使有一定的松散耦合,也不能克服在功能上缺乏同步的協(xié)同和關(guān)聯(lián)。這種功能的孤島現象往往造成流程的重疊、一些關(guān)鍵信息的空白和決策的低效,從而阻礙企業(yè)的發(fā)展和優(yōu)化。圖2清晰地指出傳統制造的孤島表現在企業(yè)的業(yè)務(wù)管理只制定計劃和下達生產(chǎn)指令,供應鏈只管企業(yè)內部和外部的原材料、物料和能源的供給,而生產(chǎn)的運轉部門(mén)只關(guān)注在制件的控制和跟蹤,三者之間極少關(guān)聯(lián)和協(xié)同,更談不上實(shí)時(shí)和同步;唯一能做到實(shí)時(shí)運行的是生產(chǎn)過(guò)程的控制和自動(dòng)化。
圖2傳統制造在業(yè)務(wù)管理、供應鏈和生產(chǎn)運轉三者之間缺乏同步的協(xié)同和關(guān)聯(lián)
(圖源:automation.com)
一般企業(yè)管理系統ERP與生產(chǎn)制造系統耦合松散表現在,ERP以書(shū)面或電子方式發(fā)送訂單和庫存清單來(lái)啟動(dòng)生產(chǎn)運行,缺乏實(shí)時(shí)同步地向工廠(chǎng)發(fā)送指令和信息的能力。例如,接到訂單后下達生產(chǎn)指令,但對生產(chǎn)中發(fā)生的事情視而不見(jiàn),直到完成生產(chǎn)任務(wù)后工廠(chǎng)信息反饋到業(yè)務(wù)系統中,再進(jìn)行所謂的“倒沖”,將生產(chǎn)過(guò)程中消耗的材料扣除。MES加強了溝通和協(xié)調,提高了工廠(chǎng)的可視化能力,實(shí)行實(shí)時(shí)工單/實(shí)時(shí)庫存發(fā)布,扣除材料消耗/實(shí)時(shí)對生產(chǎn)進(jìn)行監控,但導致了復雜的復制模型、更高的成本和可疑的可靠性等問(wèn)題,同時(shí)不能提供對產(chǎn)品可用性的足夠洞察。數字制造架構的目標就是希望將制造系統、業(yè)務(wù)管理系統和供應鏈系統集成整合,克服松散耦合形成的一切弊病。
從這個(gè)意義上講,制造業(yè)中很多時(shí)候對IT/OT融合的關(guān)注,在范圍上可能過(guò)于狹窄,基本局限在一條產(chǎn)線(xiàn)、一家工廠(chǎng),如果涉及一個(gè)企業(yè)也僅僅關(guān)注企業(yè)內部,很少擴展到供應鏈以及客戶(hù)需求和響應,因而無(wú)法利用日益先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現制造競爭優(yōu)勢。在理想情況下,工業(yè)數字化轉型應該囊括整個(gè)制造過(guò)程和生態(tài)系統,包括:產(chǎn)品設計、采購與供應鏈同步、柔性生產(chǎn)、廠(chǎng)內/企業(yè)內物流、服務(wù)、客戶(hù)響應能力,以及相關(guān)的基礎設施(如工業(yè)通信系統、邊緣計算等)。因此IT/OT的融合也應該不僅貫穿整個(gè)制造過(guò)程,也需要擴展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期和企業(yè)生態(tài)系統。IT/OT的廣泛融合意味著(zhù)企業(yè)內的生產(chǎn)流程與企業(yè)相關(guān)的外部資源和供應鏈之間,以及與產(chǎn)品生命周期的應用狀態(tài)之間,存在清晰和直接的溝通;而IT/OT的融合發(fā)展是開(kāi)發(fā)和部署一系列創(chuàng )新技術(shù)的關(guān)鍵,這些創(chuàng )新將定義制造業(yè)的未來(lái)。
由此可見(jiàn),工業(yè)制造數字化轉型的基本要求是:向集成的、實(shí)時(shí)的、數據驅動(dòng)的制造業(yè)轉變;從終極目標來(lái)看,工業(yè)企業(yè)應該在數據驅動(dòng)的基礎上追求實(shí)時(shí)、同步、優(yōu)化地實(shí)現制造系統、供應鏈和業(yè)務(wù)管理系統全范圍和全過(guò)程的IT/OT融合。實(shí)時(shí)數字化制造正在成為一種更有效、更全面、更有競爭力的業(yè)務(wù)。通過(guò)將制造/生產(chǎn)整合到整個(gè)業(yè)務(wù)系統中,制造業(yè)和生產(chǎn)的基礎正在被重塑。
2工業(yè)邊緣計算在重塑制造業(yè)生產(chǎn)基礎中的重要作用
多年來(lái),工業(yè)自動(dòng)化體系結構的特點(diǎn)是,利用分布式計算提高性能、質(zhì)量、可靠性、可用性、快速響應能力和降低軟件維護成本,越來(lái)越多的計算被推向現場(chǎng)的終端設備。每一步進(jìn)展的限制因素都是技術(shù)的成本、堅固性和可靠性。工業(yè)儀表、傳感器和執行器即使隨著(zhù)芯片和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的顯著(zhù)進(jìn)步發(fā)生了許多變化,要像智能手機那樣以低成本通信的方式傳遞大量制造基礎信息,恐怕還需時(shí)日。因此,工業(yè)邊緣計算的設施和能力仍需大力加強和推進(jìn)。何況工業(yè)邊緣計算的角色也是分布式制造架構中不可替代的。
邊緣計算的主要價(jià)值是就近在物理生產(chǎn)的地點(diǎn)執行應用程序,以極低的延遲實(shí)現快速響應時(shí)間,并捕獲實(shí)時(shí)數據。將高級功能直接集成到這種新型的功能強大的現場(chǎng)設備和工業(yè)控制器中,再加上實(shí)時(shí)事務(wù)處理業(yè)務(wù)系統,正在減少對工業(yè)中間件軟件的需求。業(yè)務(wù)系統比工業(yè)系統發(fā)展得更快,以滿(mǎn)足包括供應鏈、客戶(hù)服務(wù)、物流和互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)在內的業(yè)務(wù)功能的要求。雖然中間層軟件和計算機達到了緩沖、同步、轉換和優(yōu)化傳感器和控制器信息的目的,但也產(chǎn)生了許多弊端,例如由大量中間層計算機、重復的數據庫、復雜的配置控制和昂貴且難以維護的軟件組成的脆弱系統。邊緣計算是在用戶(hù)或數據源的物理位置或附近進(jìn)行的計算,有可能逐步用邊緣的分布式功能包括優(yōu)化、專(zhuān)家系統和具有新型設備的人工智能來(lái)替代中間件軟件。
邊緣設備類(lèi)型大致有如下幾種:(1)支持原有老系統的邊緣網(wǎng)關(guān):工業(yè)邊緣網(wǎng)關(guān)通常是堅固的工業(yè)計算機,運行中間件軟件,連接到PLC、驅動(dòng)器和其他邊緣設備,理清信息的來(lái)龍去脈和情境化(contextualization),并將其映射到數據企業(yè)軟件和數據庫。邊緣網(wǎng)關(guān)是利用已安裝的原有控制和自動(dòng)化系統擴展資本設備提供邊緣計算功能的理想選擇。(2)邊緣工業(yè)計算平臺:堅固的邊緣計算平臺提供網(wǎng)關(guān)功能以及許多其他功能,包括分布式控制、優(yōu)化、web服務(wù)器、OPCUA服務(wù)器和客戶(hù)端、人工智能AI、RESTAPI、圖像識別和云通信(AWS、AZURE等)。許多邊緣計算平臺還集成了多用戶(hù)環(huán)境,如Docker和Kubernetes,允許添加用標準編程語(yǔ)言(包括Python和JavaScript)編寫(xiě)的用戶(hù)應用程序。(3)智能現場(chǎng)邊緣設備:這是一類(lèi)新的智能現場(chǎng)設備,包括傳感器和執行器,它們是智能的,可以直接與控制器、企業(yè)和云應用程序通信。這些設備集成了分布式控制功能,包括優(yōu)化、web服務(wù)器、OPCUA服務(wù)器和客戶(hù)端、RESTAPI和云通信(AWS、AZURE等)。一些立足于最終用戶(hù)的項目計劃正在定義基于這些概念的新體系結構,包括NAMUR開(kāi)放體系結構(NOA)和開(kāi)放過(guò)程自動(dòng)化論壇(OPAF)標準。
值得注意的是以太網(wǎng)IP到邊緣的發(fā)展。隨著(zhù)單對雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)(SPE)標準10BASE-T1集成到各類(lèi)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò ),工業(yè)優(yōu)勢正在進(jìn)入主流計算和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,一個(gè)重要原因是IP通信在嵌入包括傳感器和執行器在內的終端現場(chǎng)設備時(shí)擁有了成本效益。支持工業(yè)控制和自動(dòng)化的基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )利用了大量生產(chǎn)的以太網(wǎng)基礎設施產(chǎn)品的優(yōu)勢,包括較低的硬件、軟件和支持成本。顯然SPE是一種直接從傳感器、執行器、驅動(dòng)器、電機啟動(dòng)器和其他設備中解鎖更多信息的方法。
單對雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)是先進(jìn)物理層(APL)將以太網(wǎng)用于易爆易燃危險區域的現場(chǎng)級儀器儀表的基礎,為在0區和1區Div1提供本質(zhì)安全的解決方案?,F場(chǎng)級以太網(wǎng)將以其廣泛性和速度突破現場(chǎng)總線(xiàn)的限制,使流程工業(yè)數字化成為現實(shí)。主要目標是在流程自動(dòng)化領(lǐng)域采用成熟的技術(shù)和選項。
還有一個(gè)現場(chǎng)直接與企業(yè)溝通發(fā)展方向,這就是傳統的嚴格層次結構正在讓位于一個(gè)反應更靈敏、更直接的模型,將制造業(yè)帶入實(shí)時(shí)制造業(yè)務(wù)模型?,F場(chǎng)設備可以直接與應用程序通信信息,包括歷史記錄、高級云分析、實(shí)時(shí)維護監控和其他功能。這簡(jiǎn)化了這些功能的應用,更為消除ISA95所規范的L2級和L3級軟件成本、復雜性、性能滿(mǎn)足不了要求而導致的拖累,以及長(cháng)期的軟件維護成本。
3如何解決數據存取的互操作性這一最基礎的問(wèn)題
制造業(yè)尋求自動(dòng)化設備和應用程序的集成,最好的榜樣就像即插即用的網(wǎng)頁(yè)瀏覽體驗那樣,完全不用通過(guò)人工來(lái)連接“物”。為了達到這一理想狀態(tài),工業(yè)自動(dòng)化的許多專(zhuān)家和從業(yè)人員投入到這一復雜的挑戰中。然而歷經(jīng)多年,到目前為止任何參與智能制造和工業(yè)4.0的人都知道,標準化還是在路上,離完成式還有不小的距離。也就是說(shuō),在許多方面這僅僅才開(kāi)了一個(gè)頭,目前市場(chǎng)上的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品還沒(méi)有選擇一套公認的標準的技術(shù)。
以大家所熟悉的網(wǎng)頁(yè)瀏覽為例,調制解調器是互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。購買(mǎi)PC后,將其帶回家,標準化的好處立竿見(jiàn)影。首先,開(kāi)箱即用的個(gè)人電腦通常都有一個(gè)以太網(wǎng)端口。PC連接到網(wǎng)絡(luò )調制解調器后,通過(guò)DHCP(DynamicHostConfigurationProtocol)獲得IP地址,并發(fā)現自己的網(wǎng)絡(luò )網(wǎng)關(guān)。然后,它會(huì )發(fā)現自己的域名系統(DNS)服務(wù)器是什么,并開(kāi)始訪(fǎng)問(wèn)來(lái)自全球各地的廣泛信息。所有這些機制都通過(guò)一個(gè)網(wǎng)關(guān)自動(dòng)激活;對于大多數用戶(hù)來(lái)說(shuō),它是一種相當于魔法的技術(shù)。歷史的經(jīng)驗證明,這種全球網(wǎng)絡(luò )只有在市場(chǎng)圍繞特定標準進(jìn)行整合時(shí)才有可能實(shí)現。那么,人們渴望著(zhù)在運用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)也可以使用類(lèi)似的魔法技術(shù)的時(shí)候,是不是也應該思考選擇什么樣的標準化方案和路徑才有可能跨出成功的一步呢?我們可以預言,像IIoT這種需要在全球形成的網(wǎng)絡(luò ),只有在市場(chǎng)圍繞特定標準進(jìn)行整合時(shí)才有可能實(shí)現,否則就是一個(gè)實(shí)現不了的“承諾”。
如圖3所指出的在IIoT的許多服務(wù)和功能(諸如歷史數據存取、報警和通知、下達命令和控制、數據操作、數據分析和預測)中,實(shí)時(shí)數據訪(fǎng)問(wèn)是最最基礎的,通常也稱(chēng)為設備或流程遠程數據采集。這種類(lèi)型的數據通常被歸類(lèi)為時(shí)間序列數據,是非事務(wù)性(nontransactional)的,以真-假、數字或文本的形式存在??梢暬驕y量工廠(chǎng)層上正在發(fā)生的事態(tài)通常是數字化轉型的第一步。特別是大規模地將各種設備從不同的地域集成接入IIoT,跨越數據互操作性的鴻溝的重要性就益發(fā)顯現。如果我們運用IIoT最直接的用例,即數據訪(fǎng)問(wèn)有了標準化的解決方案,那么工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)給制造商帶來(lái)的巨大的挑戰就有了成功的基礎,而不會(huì )出現由于解決不了從工廠(chǎng)現場(chǎng)訪(fǎng)問(wèn)數據這方面的問(wèn)題,常成為一些數字化轉型計劃的攔路虎,以至于這一計劃胎死腹中。
圖3工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的各種功能
(圖源:IEB網(wǎng)站)
智能制造利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)眾多目標之一是在企業(yè)中納入新的信息產(chǎn)生方或信息使用方時(shí)不需花費集成成本。簡(jiǎn)化集成主要是通過(guò)在通信層和信息層運用一些知名標準的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現,譬如OPCUA、MQTT。但是,這兩個(gè)標準是否足以實(shí)現數據存取的互操作性呢?
目前MQTT已實(shí)現“一次提供數據;可以到處分發(fā)”(providedataonce;distributeeverywhere)的架構。OPC基金會(huì )于2006年發(fā)布了第一個(gè)OPCUA規范,其中包括許多其他連接功能中的數據存取功能。其優(yōu)點(diǎn)包括啟用非Windows設備、具有標準數據類(lèi)型定義的可瀏覽地址空間,以及具有死帶過(guò)濾條件的長(cháng)輪詢(xún)機制。OPCUA在制造商中變得流行,因為除了現有客戶(hù)端-服務(wù)器范式,在2018年還增加發(fā)布-訂閱協(xié)議,將Pub/Sub連接添加到規范中,包括無(wú)代理(brokerless)協(xié)議的以太網(wǎng)和UDP和有代理(brokered)協(xié)議的AMQP和MQTT。OPC基金會(huì )繼續接近互操作性的目標,通過(guò)配套規范定義了標準對象類(lèi)型,每個(gè)規范都利用核心數據定義來(lái)構造標準對象定義。
關(guān)于數據存取的互操作性,OPCUA和MQTT并未明確定義。如圖4所示,為設備指定MQTT僅定義基本通信協(xié)議,其余所有堆棧都未定義,這為信息使用方的集成應用增加了沉重的負擔。信息使用方面臨的集成障礙包括:熟悉信息產(chǎn)生方實(shí)現的主題路徑,以及確定應用程序是否可以通過(guò)最后遺囑功能監視信息產(chǎn)生方的健康狀況。另外的挑戰有:選擇使用哪種QoS級別,信息產(chǎn)生者是在固定的時(shí)間間隔上發(fā)布還是僅在更改的數據上發(fā)布等。對集成商來(lái)說(shuō)更可怕的是MQTT沒(méi)有傳輸數據的定義,因此信息使用方的應用程序不得不適應設備選擇的編碼方案、數據類(lèi)型和對象定義。MQTT僅僅定義數據存取模型中的通信協(xié)議層,在通信層以上的各層次均未定義。由此可見(jiàn),如果目標是數據存取的互操作性,指定MQTT是遠遠不能滿(mǎn)足要求的。
OPCUA在數據存取模型的每個(gè)級別上都實(shí)現了標準化。雖然每一層的定義都優(yōu)于其他技術(shù),但問(wèn)題出在在模型的每一層級其規范的組合(portfolio)都包含許多選擇??紤]到過(guò)多的通信協(xié)議、編碼方案、數據類(lèi)型和對象定義,簡(jiǎn)單地將OPCUA的信息使用方連接到OPCUA的信息產(chǎn)生方并不能保證數據存取的互操作性,因為每個(gè)應用程序可能會(huì )在堆棧上選擇不同的選項。集成商必須仔細評估信息產(chǎn)生方的設備在每一層實(shí)現了哪些選項,并確保它與信息使用方應用程序的功能相匹配?;蛘呦喾?,集成商了解信息使用方應用程序的功能,并不得不限制它可以使用的OPCUA產(chǎn)品的范圍。由此可見(jiàn),如果目標是互操作性,指定OPCUA是不夠的。
圖4MQTT和OPCUA的協(xié)議棧
(圖源:IEB網(wǎng)站)
或許OPC基金會(huì )也開(kāi)始認識到,雖然在每一個(gè)層面有多種技術(shù)規范提供選擇可以增加靈活性,但其帶來(lái)的負面影響卻是增加了集成的成本和推廣的困難。于是,OPC基金會(huì )在2022年2月宣布,包括亞馬遜AWS、谷歌Cloud、IBM、微軟、SAP和西門(mén)子六家云服務(wù)提供商有些在目前的產(chǎn)品中支持OPCUAoverMQTT,有些會(huì )在他們的開(kāi)發(fā)路線(xiàn)圖中支持OPCUAoverMQTT。這一聲明標志著(zhù)這六家重要企業(yè)將與OPCUAoverMQTT組合兼容。更令人印象深刻的是,這一聲明標志著(zhù)企業(yè)內部多云架構的可能性,允許用戶(hù)無(wú)縫地將數據從一個(gè)云供應商轉移到另一個(gè)云供應商,實(shí)現云到云的互操作性。OPC基金會(huì )在2022年4月的OPC國際日上指出,OPCUAoverMQTT已有數千種實(shí)現可能。
對于需要識別OPCUAPub/Sub技術(shù)的信息使用方、應用程序的終端用戶(hù)和集成商,OPC基金會(huì )于2022年6月創(chuàng )建了一個(gè)市場(chǎng),作為一個(gè)可供公眾訪(fǎng)問(wèn)的網(wǎng)頁(yè),允許基于功能、傳輸、應用配置文件和許多其他標準進(jìn)行篩選。問(wèn)題在于雖然已經(jīng)保證了普遍的市場(chǎng)支持,但沒(méi)有宣布任何OPCUAoverMQTT產(chǎn)品在OPC市場(chǎng)上市的時(shí)間表,包括來(lái)自六家云服務(wù)提供商的產(chǎn)品。對于需要商業(yè)產(chǎn)品的終端用戶(hù)和集成商來(lái)說(shuō),了解市場(chǎng)上可用的產(chǎn)品仍然是一個(gè)挑戰。
與此同時(shí),OPC基金會(huì )正在為構建語(yǔ)義語(yǔ)境的數據連通性做出努力。OPCUAFLC(現場(chǎng)級通信)計劃正在傳感器、執行器、控制器、企業(yè)和云之間創(chuàng )建開(kāi)放標準語(yǔ)義語(yǔ)境的數據連接通信解決方案,以滿(mǎn)足工業(yè)自動(dòng)化、工廠(chǎng)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化的所有要求。OPCUAFX繼續取得快速進(jìn)展,將最基本的工業(yè)通信現代化,并將主流計算數據概念推向工業(yè)邊緣。OPCUA現場(chǎng)級通信(FLC)計劃目標包括:在供應商、平臺以及目前尚不可知的范疇之間構建安全可靠的通信,實(shí)現從傳感器到企業(yè)及其他領(lǐng)域的互操作性。OPC基金會(huì )生態(tài)系統是統一的,由工業(yè)、IT、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和云組織組成,有超過(guò)65個(gè)聯(lián)合工作組參與,專(zhuān)注于定義和實(shí)現從工業(yè)現場(chǎng)設備(包括傳感器/執行器)到企業(yè)和云系統的標準語(yǔ)境和語(yǔ)義數據模型。
OPC基金會(huì )與清潔能源和智能制造創(chuàng )新研究所(CESMII)共同開(kāi)發(fā)的全球可用UA云庫使OPCUA信息模型在全球范圍內的云端可用,為用戶(hù)提供查找和使用OPC模型的有效方法。這簡(jiǎn)化了為語(yǔ)義數據模型提供可信源的應用程序工程。
4結束語(yǔ)
其實(shí)從應用的角度看,工業(yè)系統需要實(shí)時(shí)、同步、協(xié)同的業(yè)務(wù)處理和制造過(guò)程,其重要基礎就是全局的數據共享,而不是數據交換。這就要求有一個(gè)從數據存取架構的視角建立的數據存取模型,能夠實(shí)現數據/信息的使用方與數據/信息的產(chǎn)生方解耦,就如在互聯(lián)網(wǎng)中通過(guò)TCP/IP模型實(shí)現了數據/信息的存取與具體設備的地址脫鉤那樣。有人設想了這樣的數據存取模型(見(jiàn)圖5)。
圖5設想的數據存取模型
(圖源:IEB網(wǎng)站)
要使數據/信息的使用方與數據/信息的產(chǎn)生方解耦,一個(gè)重要前提是實(shí)現點(diǎn)對基礎架構的通信連接,而不是點(diǎn)對點(diǎn)的連接。在“點(diǎn)對點(diǎn)”體系結構中,信息使用方必須發(fā)起的連接數量與系統中信息產(chǎn)生方的數量直接相關(guān)。信息產(chǎn)生方的數量還規定了必須在信息使用方一側設計的不同協(xié)議和客戶(hù)自定義語(yǔ)法解析功能的數量。因此,隨著(zhù)信息產(chǎn)生方數量的增加和實(shí)現的協(xié)議數量的增加,點(diǎn)到點(diǎn)模型變得不可持續。
當從所有工廠(chǎng)設備收集信息時(shí),企業(yè)系統受到了所需通信協(xié)議數量的挑戰。對于應用程序來(lái)說(shuō),要做到跨所有設備且與任何協(xié)議通信,負擔實(shí)在太大了。人們一直在努力通過(guò)將過(guò)多的通信協(xié)議通用化來(lái)消除這種負擔,但一涉及到產(chǎn)品采用,那又是另外一回事了。工業(yè)自動(dòng)化制造商不會(huì )只優(yōu)先考慮標準化協(xié)議,而是繼續在EtherCAT、PROFINET和EtherNet/IP等原生現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng )新。幾乎所有的設備都繼續支持通過(guò)Modbus/TCP來(lái)交換數據,有些還增加了IO-Link。一些設備已經(jīng)發(fā)展到包含OPCUA服務(wù)器,但即使是OPC基金會(huì )成員的工業(yè)自動(dòng)化制造商仍然省略OPCUA服務(wù)器。一些集成商和終端用戶(hù)正在等待最新的設備規范OPCUAFX,期望它將帶來(lái)更大的市場(chǎng)采用。相比之下,其他人嚴重懷疑在工業(yè)設備這一級別是否有可能采用標準協(xié)議。
總之,時(shí)至今日我們尚不能看到適合全球的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的數據存取互操作性的明朗格局。我們盼望能在此方向加快進(jìn)程,讓企業(yè)中納入新的數據/信息產(chǎn)生方或數據/信息使用方時(shí)不需花費或極少花費集成成本。
作者簡(jiǎn)介:
彭瑜(1938-),男,湖南長(cháng)沙人,教授級高級工程師,上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究院教授級高工、顧問(wèn),PLCopen中國組織名譽(yù)主席。迄今為止,已經(jīng)為中國工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展服務(wù)了50多年,涉及流程工業(yè)、離散制造業(yè)等領(lǐng)域的檢測、控制、生產(chǎn)制造、執行管理等多個(gè)方面。
摘自《自動(dòng)化博覽》2023年第2期暨《邊緣計算2023專(zhuān)輯》