能够从远处窥探公司任何设施的工作情况,并在需要时查看操作数据,这具有巨大的价值。问问总部位于德国米尔海姆的欧洲洗车运营商IMO Autopflege GmbH就知道了。尽管它的自动化设施提供的是服务而不是产品,但该公司收集和消化的是制造商用来更快、更好、更便宜地交付产品的同类信息。对这些数据的随时访问使洗车运营商能够根据当地情况的变化迅速调整价格,并通过远程诊断和纠正问题来改善服务和降低成本。
然而,中央办公室并不总是能立即获得这些数据。由于该公司每年仅在德国的285个地点就要进行1300万次清洗,因此用旧的手工方法跟踪德国和欧洲其他数百个地点的清洗活动是一项艰巨的任务。手动录入会计软件既慢又麻烦。由于这个原因,数据是过时的和有限的。该公司无法利用每台可编程逻辑控制器(plc)上流经96个数字输入端口和128个模拟输出端口的所有信息。
为了利用这些数据,国际海事组织需要一种更容易的方式来挖掘信息金矿,这些信息是由服务员接受订单、plc调节输送带速度、开关电刷以及协调他们所监督的其他活动所产生的。因此,随着越来越多的制造商为生产线所做的工作,国际海事组织已转向互联网技术,将其设施与其中央办公室连接起来,并将操作数据的收集和监测自动化。在最初阶段,它将120个设施连接到总部一台运行微软Windows NT的中央个人电脑上,并开始通过名为Web Services的软件接口交换数据。
这些Web服务是软件开发人员嵌入到软件中的通信工具,以便在幕后运行并对用户透明。它们是一种基于组件的软件技术,将可编程应用程序逻辑打包到一个“黑盒子”中,任何使用它的软件都可以通过Internet协议访问该黑盒子,而不是特定的对象模型协议。使用Web服务的软件开发人员围绕超文本传输协议(HTTP)和可扩展标记语言(XML)组织Web服务使用的逻辑和数据。
“作为一个供应商,我们选择利用XML使我们的产品协同工作,因为这是将产品推向市场的一种更快的方式,”Roy Kok说,他是GE发那科自动化公司的HMI/SCADA主管,该公司位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔,是GE工业系统的一个附属公司。“这是一个我们可以应用于所有产品的标准,而不必自己发明一个。”其结果是,通用电气发那科及其同样使用该技术的竞争对手可以更彻底、更快地整合其产品。
抓住它,利用它
即使软件用户不直接应用Web服务,他们也会发现Web服务具有巨大的价值。在过去的几十年里,随着制造商在他们的设施中安装自动化和软件,他们了解到他们的plc、人机界面(HMIs)和个人电脑包含了大量可能有价值的信息——只要他们能快速访问这些信息而不需要很多努力和费用。Web服务解决了这个问题,帮助他们收集和打包使用这些分散的数据库中的大量信息。他们进入这些数据库,挑选出相关信息,并自动将其显示在员工可以阅读和理解的报告中。
在IMO的案例中,Web服务被内置到Cimplicity HMI中,Cimplicity HMI是GE发那科的Proficy智能生产解决方案应用程序家族中的监视和控制元素。通过幕后运行的Web服务,该软件每天晚上进入每个PLC,检索它所监督的生产线上清洗的汽车数量、选择的清洗程序以及在生产线各个点收集的500条操作数据。然后,总部的分析师在第二天仔细研究统计数据,收集有关业务和设备的有用信息。
Cimplicity HMI中的Web服务的一个成果是基于ActiveX技术的趋势控制工具。该工具收集适当的操作数据和业务统计数据,用于分析和评估,并将它们显示在“指向和点击”屏幕上,用于评估和优化。自动化此任务可以消除手动输入操作数据和创建每日报告的工作。国际海事组织发言人汉斯-路德维希·希勒(Hans-Ludwig Hiller)表示,这不仅使操作员有更多时间为客户提供更好的服务,而且还消除了读数错误,从而提高了管理的效率和质量。
Web服务的另一个成果是能够从网络上的任何地方获取数据。例如,国际海事组织的技术人员可以监测任何设施中自动化设备的plc的开关状态,并从主办公室的PC屏幕上修改或纠正问题。在IMO安装内部网之前,系统故障经常需要公司派遣技术人员到有问题的洗车场进行故障排除和现场解决。内部网及其上运行的软件消除了大部分停机时间和费用。
由于IMO在数据检索方面取得了成功,希勒报告说,该公司计划在升级最初没有连接的设施的plc时,将更多的洗车房系统地添加到网络中。
然而,要获得Web服务的好处,并不总是需要安装新的内部网。软件供应商经常使用Web服务作为简化产品升级的手段,并将新产品放置在现有内部网上的旧产品之上。对位于俄克拉荷马城的天然气生产商德文能源公司(Devon Energy Corp.)来说,与现有软件交互的能力非常重要。该公司在蒙大拿州、怀俄明州、德克萨斯州、路易斯安那州和密西西比州都有业务。尽管该公司的天然气控制业务通过公司内部网24小时监控其其他业务,但当地民众是唯一能够立即访问信息的人。任何想知道一个网站在做什么的人,要么等待报告,要么打电话询问他或她想要的任何信息。
员工群体——管理者、经理和工程师——依赖于这些数据。由于该业务的分散性质,这些人可能在几百英里之外的天然气厂,输送点,管道和井产生他们所使用的数据。即使他们在现场,设备也可能非常大,操作人员可以监控半英里外的设备。在某些情况下,一个小型的、无人管理的设施依赖于场外的人员来监控其活动,并密切关注压力、流量、储罐水平和设备的运行状态等信息。
门户的权力
为了让更多的员工能够立即访问其在全国各地的各种数据仓库,这家天然气公司安装了Suite Voyager,这是来自Wonderware公司的一个门户网站,Wonderware公司是英维思的一家公司,总部位于加利福尼亚州的Lake Forest。尽管软件中嵌入的Web服务允许它从大多数ADO/ODBC (ActiveX数据对象/开放数据库连接)和SQL(结构化查询语言)数据库中读取信息,Devon在该软件供应商的InTouch图形化windows软件之上安装了门户,该软件已经在其内部网中使用。现在,任何具有适当安全许可的人都可以使用门户通过网络进入任何设备的控制器,提取所需的信息,并将其放入有用格式的报告中。
例如,低流量传感器或油压开关可能会提醒操作人员压缩机已经故障。维修人员可以派人去修理,有时甚至可以提前排除故障,以便技术人员有备而来。与此同时,主管可以在公司的任何地方,甚至在家里监控维修进度。
Devon的SCADA系统协调员Kathy Carrizales表示:“工程师、管理者和管理者无需等待报告发布或打电话,就可以获得接近实时的数据,并在任何给定的时间确切地知道特定地点正在发生什么。”“让他们能够获得实时信息,我们的气体控制员就可以做他们被雇佣的事情——监控系统,而不是向人们报告。”此外,需要信息的人可以直接看到它,而不是依赖于其他人的解释。
该门户运行在微软Windows 2000服务器上,通过建立在广域网上的企业内部网络和InTouch软件收集信息。传感器、plc和其他本地计算机通过无线电传输、拨号调制解调器和其他连接到广域网的连接,将它们收集的数据提供给互联网。InTouch软件上的XML导出器将它收集的数据和已经存在的屏幕发送给SuiteVoyager,以便在内部网上发布。虽然网络和XML链接允许向控制器发送另一个方向的数据,以便远程控制设备,但管理部门决定不启用这一功能,作为安全预防措施。
因为Web服务是门户的核心,所以门户不仅易于安装,而且易于使用。当Carrizales收到软件后,她创建了一个服务器,并在一个下午安装了软件。“在我组装这台服务器的时候,我对Windows 2000没有任何经验,”她说。“所以我使用Wonderware的文档和一些资源安装了操作系统。”
简单的设置
然而,在内部网上发布包含报告的页面花了一个下午多一点的时间。她必须与需要这些信息的经理和主管一起决定如何组织这些页面。由于这个原因,最初的一组报告花了几周时间来组织和发布。因为创建和修改报告很容易,所以对许多报告进行了修改,发布的报告数量也增加了。自三年前安装门户网站以来,Carrizales已经制作了75到100个页面。她说:“我们仍然在设计中增减。”“这是一个持续的过程。”
尽管供应商主要依靠Web服务在他们自己的软件之间传递数据(OPC倾向于更好地链接来自不同供应商的应用程序;关于这个话题的故事见本期第47页),这项技术被证明在德文能源和其他地方具有巨大的价值。Carrizales总结道:“它将曾经保存在一个地方的信息传播给更多的人,使他们能够更快地做出更好的决定,从而改善了我们的业务。”随意查看流程的能力使人们能够优化生产力和最大化利润。