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开放过程自动化的进展如何

2019年01月09日 13:49:17来源:控制工程网作者:Mark T. Hoske关键词:SCADA系统
  制作企业对软件的需求正在发生改动。ARC咨询集团的分析师Harry Forbes征引某自动化供货商CEO所说的,客户不想成为有必要办理在上千台设备上运营运用软件的工厂。自动化供货商期望运用虚拟渠道替换交流机完成对这些软件的办理。
 
  这是一个突破性的时刻,而不是渐进的改动。软件正在吞噬世界。云核算软件正在吞噬着企业、边际设备和嵌入式空间。云技能能够查看并与较低等级的体系进行交互。软件变得越来越小,而且更安全。在历史上按不同类别开发的软件,正在扁平化。
 
  最先进的云软件开发和软件操作(DevOps)技能,将渗透到嵌入式体系中。而嵌入式工业自动化的开发、布置、事务流程和监控以及更新,将进步终究用户对工业自动化软件的期待。规模化以及在整个软件生命周期内的软件办理需求,将由云、企业、工业物联网(IIoT)和敞开安排同享。
 
  敞开进程自动化(Open Process Automation,简称OPA),是敞开安排(Open Group)的一部分,旨在建立一个概念验证原型,建立规范并终究建立商业敞开式进程自动化体系,从而最大极限地削减供货商特定技能并进步体系出资的总体回报,一起坚持严厉的安全性。
 
  敞开式自动化
 
  关于可扩展性、互操作性架构的更多关注,让一些传统进程职业的企业开端测验敞开式自动化。沙特阿美石油公司就为其中进程自动化体系(PAS)生命周期办理方案,拟定了一个以敞开数据为中心的进程自动化概念的长期目标,以期完成在技能、工业方案和规范等方面的要求。
 
  在2010年,面对过时的体系,该公司研讨了其供货商模型、备件办理、内部技能支撑和牢靠性驱动的代替等问题,所有这些都带来了对长期运用专有架构的应战。
 
  一个新的方案测验消除多个层次,完成扁平化的网络、相互解耦的操控器,并用牢靠的通讯结构取代操控体系。新的处理方案力求避免大规模替换,并将操控功用分散到整个体系结构中。最底层的安全体系不会被牵动。输入和输出(I/O)模块仅为输入和输出,并与实时数据总线连接。
 
  这些属性需求面向数据、敞开规范、运用发布/订阅通讯协议、人机界面和操控器虚拟化服务器、高可用性核算渠道、可互换的基本I/O、依据硬件或软件的操控器、内置网络安全和运用程序可移植性。
 
  在参加敞开进程自动化方案后,该公司请求参与一个演示体系,以帮助改善学习曲线。依据学习曲线,公司开端意识到运用数据分发服务并不像预期的那样简单。需求较长的时间构成一个信息模型。
 
  沙特阿美石油公司致力于在以数据为中心、依据敞开技能的发布/订阅协作自动化渠道方面与OPA打开合作。期望能够坚持现在的出资,运用现成的商用(COTS)技能,并供给更简单集成或部分替换的机制。
 
  OPA方案的发展
 
  敞开进程自动化(OPA)创建了一个体系,将分布式操控体系作为OPA架构中其它元素中的另一个对等方,而不是层次结构的顶层。
 
  运转的概念验证体系运用实时的先进核算渠道。它运用比例-积分-微分(PID)和约束操控来操控模拟进程单元。该验证设备采取了I/O和逻辑,并将其分为三个分布式操控节点(DCN)。
 
  由于大多数进程操控的运转速度比运用需求要快,能够降低到100毫秒,就是这样,该速度也快到足够能够运转任何程序。
 
  互操作性的界说和目标:两个组件在供货商之间交流有意义的信息和相互协作的能力,以便能够整合最佳组件,并在市场上促进竞赛和立异,并答应定制和按需裁剪处理方案。
 
  互换性是指一个组件能够用另一个供货商的部件替换而不进行修改。树莓Pi3能够与英特尔原型DCN交流。它是在不改动 IEC 61499 操控逻辑的情况下重新布置的,不需求重规划操控逻辑。
 
  装备和运用程序可移植性答应将装备从一个运用程序移植到另一个运用。保存资产所有者的自界说装备、知识产权(IP)并帮助运用先进功用,答应集成一流的组件。
 
  运用程序开发的灵活性,使其能够用运用商店的概念来支撑一流算法,敞开市场的立异,并保存自界说装备。
 
  埃克森美孚对OPA的愿景是在2021年之前做好技能准备。鼓励更多的参与者,该安排寻求合作伙伴和现场实验。
 
  需求新的方法
 
  “需求更多革命性的改变,由于咱们还没有抵达那里,"巴斯夫公司操控体系技能的高级自动化经理Michael Krauss说,"咱们短少渠道接口和数据模型。”NAMUR敞开式架构现已被证明和承受,具有高可用性,专为成熟的体系而规划,可完成可继续操作,具有很长的生命周期。敞开式体系结构包含现场等级、基本自动化、制作履行体系和企业资源规划。
 
  模块化封装(MTP)是对进程自动化模块的规范化非专利描绘。模块化封装(MTP)涉及工程和进程操控层面。
 
  很多安排都在致力于尽力寻觅用户需求的共同点,将精力会集到一个参考体系结构中。与传统的OSI模型比较,这将削减1到3级。NAMUR的功用要求,能够得到对OPA体系结构的支撑,并且能够向现有(遗留)设备供给网关。不同之处在于终究能处理方案的轨道。
 
  敞开安排、ZVEI(德国电气和电子制作商协会)和NAMUR在2017年10月签署了一份谅解备忘录(MOU),同享正在处理的作业文件。目标是共同协作,致力于将规范普遍推广和国际化为IEC规范。多方的尽力,都期望能够推动规范化进程从量变抵达质变。
 
  OPA带来的收益
 
  埃克森美孚研讨和工程的副总裁Kenny Warren说, OPA能够为用户和自动化供货商带来收益。
 
  关于终究用户,OPA带来的优点包含:
 
  ●支撑操控体系运用程序的复用;
 
  ●进步价值创造;
 
  ●完成继续立异;
 
  ●处理体系集成问题;
 
  ●安全牢靠和实质安全;
 
  ●有保障的员工部队和降低总具有本钱(TCO);
 
  ●关于供货商来说,OPA带来的优点包含:
 
  ●在与现有客户坚持联系的一起,触摸新市场和客户;
 
  ●创造新的产品和服务;
 
  ●通过添加利润率和降低本钱来扩展盈余。
 
  这些对埃克森美孚和其它支撑敞开安排的公司来讲很重要,由于测验和实验将改善数据的获取和分析。他们能够运营赚钱的事务,并供给全球一致的方法、耐久、历久而坚持透明。
 
  用敞开的方法替换一个封闭的层,会拓展进步生产率的途径。当今职业,并不像20世纪80年代的硬件界说的体系结构。互联网、 云核算、机器人学、机器学习和人工智能(AI),需求一个依据规范的、敞开的、可互操作的数字架构。由于职业正在以更快的速度改变,立异至关重要。
 
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