随着工业4.0和工业物联网(工业物联网)概念成为实际应用,围绕信息技术(IT)与操作技术(OT)的集成展开了一场令人兴奋的对话。大型IT公司积极推广业务负载整合等想法,以优化流程,提高竞争力。自动化技术(AT)领域一些最大的参与者正在加入进来。更大的系统开放性,多核处理器的实时确定性控制,web技术和机器学习的结合,以及其他进步,都可以通过将流行技术应用到工业应用中来实现。
IT和OT的融合为今天的机器控制架构提供了难以置信的好处——就像它在过去30多年里所做的那样。虽然许多供应商刚刚开始将基于pc的技术集成到工业自动化中,但这并不是什么新鲜事。自动化技术中IT-OT融合的历史可以追溯到20世纪80年代早期,当时现代个人电脑的出现以及那些看到其工业应用潜力的人。这些想法的适应性遵循创新扩散理论,该理论描述了新技术是如何被创新者(2.5%)、早期采用者(13.5%)、早期多数(34%)、晚期多数(34%)和最后的落后者(16%)依次采用的。
20世纪80年代的个人电脑创新
在这个时代,更大的科技界开始开发个人电脑(PC)和相关技术,用于广泛的商业和消费者使用,远远超过了70年代的水平。这导致了标准芯片组、主板设计和复杂操作系统的转变。当时,大多数工业技术公司都远离个人电脑。当时的PLC平台使用专有的芯片组、板设计,在大多数情况下,还使用编程软件。由于整个行业对变革的厌恶,用于机器控制的传统PLC技术的发展比它应该发展的要慢得多。因此,硬件plc和消费pc的路径在几十年内都不会开始趋同。
虽然大多数工业供应商和制造商最初都避免在工厂使用IT技术,但规模较小的初创公司意识到这两种技术可以共存。使用经过验证的工业标准和计算机科学创新,小型AT公司开始在制造业中融合IT和OT。
90年代的早期采用者
在20世纪90年代,两种技术都在继续进步,IT先驱们绕着传统OT跑了一圈。Windows的受欢迎程度爆发了,它几乎无处不在的技术领域。通过在1997年推出Visual Studio,微软在一个环境中结合了许多编程语言,并一直发展到今天。在过去十年中开始实施基于pc的自动化技术的工业供应商在硬件和软件性能上取得了显著的进步,远远超过了传统的plc。成功的公司为确定的实时控制创造了新的工具,这些工具可以运行在具有标准化操作系统的工业pc上。
越来越多的自动化供应商看到了这个机会,推出了基于计算机的控制。然而,这些早期采用者意识到,从零开始开发自己的软件是相当昂贵的。他们开始使用现成的实时操作系统,但通常没有广泛推广解决方案。在此期间,一些著名的崩溃和烧毁给基于pc的平台带来了不好的名声。然而,许多平台在该领域提供了令人难以置信的结果,扩大了它们在性能上领先于传统plc的优势。
从2000年开始的早期多数
千禧年的到来带来了软件和多核处理器的进一步发展。主要的资讯科技公司英特尔,IBM,微软积极拓展OT业务。同样,自动化领域的一个特定子集不断将IT与不断增加的实时功能集成在一起。
随着这些自动化和控制的进步,另一个主要的发展涉及到网络。工业以太网协议,例如Ether-CAT,创造了显著的性能改进,并从传统现场总线向前迈进了一步。这是IT和OT融合的另一个例子,以太网与现场总线技术合并。Ether- CAT消除了交换机和附加硬件的复杂性和成本,同时为每个网络提供了多达65,535个设备的确定性控制。这是由于同样是基于pc的控制创新,他们仔细考虑了工业以太网的潜力,将其开放性和可接受性与现场总线的功能相结合。
今天的晚大多数
从智能手机上的自动化软件应用程序到控制器中的多核英特尔至强处理器,IT-OT融合在今天继续加速。例如,当代的HMIs现在通常依赖于web技术,而MQTT和JSON等标准正在工业物联网环境中实现。
千兆以太网技术,如Ethernet - cat G,也成为关键,因为机器变得越来越复杂。该行业也开始应用机器学习和其他人工智能技术。
幸运的是,当制造商看到IT技术在工业中的好处时,他们不愿意实施基于pc的技术继续消失。IT-OT几十年的进步已经表明,任何IT原则都必须是确定的、可靠的、多年可用的,并有效地实现。如果操作正确,IT-OT集成产生的结果远远好于传统平台所能实现的结果。
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