人类对语言有亲和力。他们总是在创造新的语言或修改现有的语言。尽管如今它们的数量正在减少,但在世界各地仍有7000多种不同的人类语言在使用。
因此,在工业自动化领域使用的语言数量也有数百种,这应该不足为奇。随着供应商在市场上争夺地位,或推出需要新的语言系统或现有语言系统的变体的产品功能,每年都有更多的语言被创造出来。
这些被称为协议的机器语言,自19世纪40年代摩尔斯电码的发展以来就一直在使用,并且自从第一个数字自动化设备——可编程逻辑控制器(PLC)在20世纪60年代末被引入以来,一直是工业世界的重要组成部分。
由于每个电子设备都使用协议进行通信,工业环境中计算机和其他数字组件的不断部署增加了数百个附加协议。毫不夸张地说,这种语言冲突相当于现代的巴别塔。
我们如何沟通?
在工业关注连接、通信、集成和数据分析的时代,处理所有这些协议对自动化供应商和购买他们产品的制造商来说是一个重大挑战。
“这个问题更加复杂,”Advantech北美应用工程工业物联网集团经理Mark Lochhaas解释道,“因为大多数工厂都有来自多个供应商的遗留设备——因此也就有多个协议——这些设备已经使用了10年或20年甚至更长时间。”
工业物联网(IIoT)的发展,融合了OT和IT的世界,将使公司能够更好地监控和管理他们的生产操作。这使得找到在多供应商、多协议环境中更容易进行通信的方法变得至关重要。
虽然没有通用的工业协议,但供应商已经开始通过创建OPC UA等转换工具来解决这个问题。对于硬件和软件供应商来说,将与许多不同协议通信的能力整合到其最新产品中也并不罕见。Lochhaas表示,研华科技的Web Access/HMI软件就是一个例子,它可以处理大约300种协议。还可以使用一个版本作为协议转换器。
Lochhaas说:“但是只关注协议就会错过大局。”“如果你正在建设一个新设施,首先要选择运行生产和业务流程所需的设备。只有这样,你才应该解决协议的问题。”
“一旦你知道你必须处理的协议的类型和数量,就有成千上万的协议栈可供转换,”他补充道。“更重要的是,这些设备在大多数公司面临的多供应商、多协议的棕地设施中同样有效。”
调查或推
如果有现成的协议转换解决方案,那么更重要的问题可能是为您的应用程序选择正确的通信系统。目前有两种常用的方法,一种是轮询设备以检查其状态的主从结构,另一种称为发布-订阅或推送的结构,这种结构越来越流行,通常部署MQTT或类似的协议,不需要大量带宽来传输消息。
在发布-订阅系统中,设备只是将数据发布(发送)到系统上的其他设备。订阅设备可以根据消息的内容选择只接收其中的部分消息,这为数据收集和报告提供了一个很好的结构。如果接收设备错过了一条消息,它只需要等到下一次设备发送消息。
轮询系统最常用于生产自动化,因为准确性和及时性对操作环境中的人类安全至关重要,而且了解消息是否已被接收和理解非常重要。但是在发布-订阅系统中(通常用于数据报告和分析等IT应用程序),消息频率和带宽是更重要的因素。
Lochhaas说:“工业物联网的目标是提高过程可见性,这需要选择适合您的行业和应用程序的协议和通信系统。”“现在有解决方案可以帮助你开始迈向更智能、更互联、更高效的制造企业之旅。”
工业物联网的新工具
研华科技提供了各种各样的工具,将数据从机器上获取到需要这些信息的人手中。这些集成解决方案加快了从传感器节点到边缘和云的工业物联网应用部署。
所有嵌入式和垂直焦点解决方案都预先集成了WISE-PaaS/Edge Sense,用于数据收集、边缘分析和云连接。Edge智能软件,包括协议转换,可在其WISE-PaaS/EdgeLink机器到智能引擎中使用。
Advantech WISE/PaaS/EdgeLink Studio支持数据转换,可将用于大规模生产的plc、传感器和逆变器等设备直接集成到SCADA、MES和ERP系统中,方便设备的运行和维护。它还具有“点击和走”功能,可将数据发送到云端,使其更容易上传获得的数据进行分析和可视化。
研华科技还拥有一个在线软件商店,提供其独家软件服务、多样化的工业物联网云和安全服务、预打包到研华科技边缘智能服务器的WISE-PaaS工业物联网软件服务和解决方案。
WISE-PaaS市场还集成了工业物联网合作伙伴的云和软件解决方案,以加快工具的开发,将现有系统升级到云。用户可以注册会员包,获得这些和其他基于云的软件解决方案,促进工业物联网创新。