随着工业的数字化转型，在许多自动化过程中，网络似乎常常把人们的注意力从控制器上转移开。当然，控制器仍然发挥着至关重要的作用，但不再像以前那样被置于中心位置。
原因是物联网(IIoT)和工业4.0倡议推动的分布式控制前提越来越受欢迎。现在越来越多的设备内置了可编程微控制器，传统控制器越来越多地被放置在离设备更近的地方，而不是集中的机柜中。与网络上的其他设备一样，这些分布式控制器通过网络报告数据，以便在其他地方进行聚合、可视化和分析。
其结果是一种新的体系结构，它将传统的普渡模型(将操作技术(OT)与信息技术(IT)分离开来，并严格控制它们之间的数据流)扁平化。“新的模式寻求在所有系统之间来回移动数据，而不是只在一个方向移动数据——从工厂车间，通过中间件，然后进入后台系统，”Josh Eastburn解释说光电子的22所示。网络是信息流的中心。
当新中心的这种趋势达到成熟时，受影响的自动化系统将分散，但通过网络互连。“每个设备都能看到其邻居和云，”预测控制系统的铅产品营销专家尤里Chamarelli菲尼克斯．“在该字段中生成的每个数据字节都有一个数字双胞胎。”
这种向网络中心的转变是由工业网络领域的一些技术发展驱动的。其中包括将工业实时以太网(RTE)应用到传感器级别。公司嵌入式解决方案经理Jamie Gallant解释道:“随着RTE深入到设备层面，你现在可以为控制器之外的多个数据消费者提供服务赫尔胥北美．Hilscher netx90等通信芯片上的专用集成电路(asic)正日益使RTE成为可能。
工业网络通信组织-如ODVA现场总线/ Profinet国际FieldComm集团那FDT集团那IO-Link,OPC基金会-通过开发设备配置文件扩展，提供了一种访问信息的通用方式，无论供应商和网络协议，也帮助简化了数据消耗。Gallant说:“使设备状态和诊断信息通用意味着可以方便地获取设备的性能，从而分析设备的有效性和可靠性。”
除了这些数据类型的新标准，另一个支持中心转移的技术发展是微处理器技术的创新。Chamarelli指出:“随着硬件的马力是15年前系统的10倍，但成本只是传统系统的一小部分，分散式拓扑变得更具吸引力。”
Gallant补充道:“有了更强大的功能，你就可以用扩展的数据类型来支持数据消费者。支持也可以来自其他技术，比如可以将数据发送到更高级别系统或基于云的应用程序的边缘设备，而不需要重新编程控制器。
具有Hilscher的Netx芯片技术和边缘网关的现场设备在分布式智能和自动化网络中发生的数字转换中发挥着关键作用。通过诸如OPC-UA和MQTT（以红色示出）等协议，以与OT网络相同的电线运行，允许额外的智能和功能，而不会影响可编程逻辑控制器（PLC）。边缘网关的角色是聚合和预处理该数据，以便可以安全地传送到数据管理系统，而不是对PLC的重大影响。照片：由Hilscher提供
有争议的中心
尽管有这些发展，但不是每个人都同意这是准确的话说，网络成为自动化中心。例如，有些人认为新中心真的是IIT和云服务培养的新一代分析的准确性。
该公司技术业务发展经理保罗•布鲁克斯(Paul Brooks)指出:“除了将信息从信息生产者转移到信息消费者，网络实际上什么也做不了。罗克韦尔自动化．
他补充说，自动化和控制技术已经发展，推动了通过网络的分布式控制和数据报告。“虽然控制进程的能力必须保持第一优先权，但能够提供有关这些过程的大量次要信息的能力将是一个紧密的第二个，超越易于更换和价格，”布鲁克斯说。“伺服驱动器可能有150个参数，用于直接控制电机，但它有4,000个内部参数，可用于长期监控和过程优化。”
用户现在不仅可以看到以前无法看到的信息，还可以从基于云的分析和机器机队管理等新功能中获益。布鲁克斯说:“真正的意义在于改变商业模式，以及整个价值链中的实体能够提供越来越多的功能作为服务。”从这个意义上说，通过网络提供的分析和其他服务成为一个新的自动化中心。
布鲁克斯强调，无论是转向分析还是网络本身，控制器将继续在自动化过程中发挥关键作用。布鲁克斯说，其中一个原因是，信息从生产者到消费者的流动只有在“控制者继续做他们今天所做的一切并且做得更好”的情况下才能顺利进行。
另一个原因是对自动化和控制功能的需求并没有真正改变。
瑞克彼得斯，运营技术的首席信息安全官Fortinet对此表示赞同。彼得斯说:“离散的功能仍在发挥。”“正在通过网络报告和分析情报，以确保整个OT网络清楚的态势感知。”他认为工业物联网设备的激增是促进OT和IT基础设施融合以提高效率的一种方式。
由于控制器仍在执行传统任务，并且经常做更多，彼得和其他人不会看到控制器被置换为许多自动化设施的中心。“网络是将不同的自动化组件连接在一起的关键推动因素，但它不是取代控制器元素，”Deltav平台营销副总裁Sean Sims争论艾默生．“如今，控制器仍然是自动化架构的核心，未来也将如此。”
处理复杂性
西姆斯的部分理由是，该领域的控制需要处理复杂性。他解释道:“大多数控制策略涉及多个过程输入和输出，有时还涉及数百个控制器，以及大量与过程当前状态相关的上下文信息。”“统一控制器仍然是管理这些关键流程和上下文功能的最有效和结构化方式。安全性、冗余、组件生命周期管理和集成配置更改管理是关键的，并且在统一的控制器环境中更容易实现。”
西姆斯还认为，在大多数情况下，逻辑控制边界和过程设计——而不是技术——将支配集中式和分布式控制架构的大多数实现。对他来说，追求最新的技术，而不是关注安全、可靠性和质量，是指定过程自动化的主要陷阱。西姆斯说:“正确的技术应该保留控制系统的重要特性，比如卓越的控制算法、易用性、可靠性和冗余性。”“然后，它应该在此基础上添加更好的数据管理、处理和可视化。”
另一个影响以控制器为中心还是以网络为中心的观点的因素是您所从事的行业。“离散制造行业可能会看到更多分布式的、以网络为中心的控制策略，因为它增加了机械的灵活性，”Bernd Raithel说西门子工厂自动化．“在过去15年左右的时间里，更小的控制器变得更强大、更有能力。”这反过来又使设计和制造具有智能模块的机器更具成本效益，这些模块可以通过编程来处理各种工作。
Raithel预计这一趋势将超越机器水平，包括更大的制造过程。在这里，模块化方法将转化为更多的生产单元和自动化岛屿，这些生产单元和岛屿由网络连接，并由自动引导车辆和机器人照管。“所有的逻辑将更加灵活，所以您不必在一条线上更改，只是为了从一个部分移动到另一个部分，”Raithel说。
为了今天和明天
要想在这种分布式的、以网络为中心的环境中取得优异的成绩，控制器应该具备一些特殊的能力，使其具有灵活性。由于向这种分布式网络的转变可能会随着时间的推移而缓慢发生，Chamarelli建议采用既能支持旧网络又能支持新网络的技术。他说:“当你知道你当前的团队可以按照以前的方式做事，但有额外的功能将你的系统带到未来时，就更容易做出决定。”
出于这个原因，Chamarelli推荐能够运行Linux的控制器，因为Linux是一个开放的操作系统，可以帮助适应创新。他表示:“工业自动化的未来将来自大型科技网络系统，而这些系统是基于linux的。”
为将来日益分布式的环境做准备的另一种方法是指定模块化控制器。“不是每个人都会在明年把人工智能(AI)投入工厂，”Raithel说。因此，你需要一个既满足健壮性和可靠性需求，又能灵活添加功能的系统。”因此，他敦促工程师考虑允许添加AI等选项的控制器作为模块。
Raithel还建议工程师通过指定边缘支持的控制器来为日益以网络为中心的环境做好准备。“这意味着该设备可以运行传统的控制器代码和C或Python之类的IT代码，”他说。它结合了当今鲁棒控制器的功能和未来的边缘设备的功能。
在网络是操作核心的环境中，连接选项也是指定未来证明控制器的关键问题。“对于IIOR，下一代自动化系统需要成为未来和向后兼容的，”Hilscher的OEM解决方案经理Michael Britt Notes Michael Britt。“因为当前的工业网络协议不会消失，所以仍然必须支持所有现有的标准和当前做法并在这一新的生态系统中共存。”
Eastburn补充说:“用户需要能够集成到各种网络模式中，所以多种通信接口和支持各种OT和IT协议是必须的。”理想情况下，这种支持应该超越通信，包括设备配置和管理。”它甚至可能包括像DNS和DHCP这样的协议，这些协议在消费者和企业It设备中很常见，但在工业设备中很少见。
Eastburn还指出，在面向网络的架构中，控制器的值随着它可以跨越的层数的增加而增加。他说:“因此，用户应该寻找嵌入式OPC、MQTT、VPN和REST等支持，以便直接将数据移动到数据库和应用程序中。”对于控制器和设备(如边缘I/O和网关)，另一个有用的工具是Node-RED，这是一种用于在各种网络设备中提取、转换和移动数据的语言。
