ABPLC程序員物聯(lián)網(wǎng)指南
    它是什么？
    工廠車間面臨的挑戰(zhàn)是如何將當今可編程控制器和以太網(wǎng)網(wǎng)絡的緊密耦合工廠車間架構*地集成到企業(yè)和Internet的松散耦合Web服務架構中。將這些技術與松散耦合的企業(yè)技術集成需要大量的人力和計算資源才能完成任何事情。在這個過程中，我們丟失了很多重要的元數(shù)據(jù)；我們失去了決心，我們創(chuàng)造了脆弱而脆弱的系統(tǒng)，這是支持的噩夢。甚至不要詢問他們創(chuàng)建的安全漏洞。這些系統(tǒng)的設計并不是高度安全的。這些系統(tǒng)是一個紙牌屋。
    由于工廠車間和企業(yè)之間的不連續(xù)性，我們失去了挖掘工廠車間質量數(shù)據(jù)、查詢和構建維護數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫、提供儀表板報告系統(tǒng)、收集歷史數(shù)據(jù)和提供企業(yè)分析系統(tǒng)的機會。改進維護程序、減少停機時間以及比較整個企業(yè)內(nèi)不同工廠、生產(chǎn)線和單元的性能的機會都已喪失。
    這一挑戰(zhàn)的解決方案可能是OPCUA。OPCUA既可以用于工廠車間，也可以用于企業(yè)。OPCUA可靠、安全，*重要的是，可以輕松地對“對象”進行建模，并使這些對象在工廠車間、企業(yè)應用程序和整個公司中可用。它背后的想法比我們大多數(shù)人以前想過的要廣泛得多。
    而這一切都始于一個對象。一個對象可以像單個數(shù)據(jù)一樣簡單，也可以像過程、系統(tǒng)或整個工廠一樣復雜。
    它可能是數(shù)據(jù)值、元數(shù)據(jù)和關系的組合。以雙回路控制器為例：雙回路控制器對象會將每個回路的設定值和實際值的變量關聯(lián)起來。這些變量將引用其他包含元數(shù)據(jù)的變量，如溫度單位、高低設定點和文本描述。該對象還可以提供可用訂閱以獲取有關數(shù)據(jù)值或該數(shù)據(jù)值的元數(shù)據(jù)更改的通知。訪問該對象的客戶端可以獲得盡可能少的數(shù)據(jù)（單個數(shù)據(jù)值），或者非常豐富的信息集，可以非常詳細地描述該控制器及其操作。
    OPCUA與其工廠車間的同類產(chǎn)品一樣，由客戶端和服務器組成。客戶端設備請求信息。服務器設備提供它。但是UA服務器的功能比EtherNet/IP、ModbusTCP或ProfiNetIO服務器的功能復雜得多。
    OPCUA服務器將數(shù)據(jù)、信息、流程和系統(tǒng)建模為對象，并以對非常不同類型的客戶端應用程序有用的方式將這些對象呈現(xiàn)給客戶端。更好的是，UA服務器提供客戶端可以使用的復雜服務，例如發(fā)現(xiàn)服務，用于查找OPCUA服務器并識別其功能。
    它的優(yōu)點和缺點是什么？
    OPCUA不是協(xié)議。OPCUA是一種用于在工廠車間和企業(yè)中移動數(shù)據(jù)的架構。它有許多的功能。它是*將編碼、傳輸和消息安全與消息層和地址空間完全分離的架構。這為許多組織提供了實現(xiàn)其特定數(shù)據(jù)模型和消息傳遞方案（例如BACnet）的機會，同時使用BACnet提供的強大且易于集成的安全性、傳輸和編碼。OPCUA還提供可擴展性、設備發(fā)現(xiàn)、發(fā)布-訂閱和比當今使用的任何系統(tǒng)都強大得多的建模系統(tǒng)等功能。
    與所有技術一樣，OPCUA也有其缺點。它很復雜。它可能難以實現(xiàn)，并且有些版本具有不會向后兼容的新功能。

    休息
    它是什么？
    與本文中描述的其他概念不同，REpresentationalStateTransfer(REST)不是一種協(xié)議，也不是一種技術，而是一種用于在Internet上移動數(shù)據(jù)的架構概念。REST架構或RESTful接口只是一種非常靈活的設計，通常構建在HTTP之上，用于客戶端設備使用定義明確且簡單的流程向服務器設備發(fā)出請求。
    在REST中，網(wǎng)絡上的設備如何運行的概念與大多數(shù)其他網(wǎng)絡技術的網(wǎng)絡概念視圖不同。我們通常將網(wǎng)絡視為提供某些特定服務集的一組設備。例如，Modbus設備提供一組特定的服務，如讀取線圈、讀取保持寄存器等。在工業(yè)自動化中使用的大多數(shù)技術中，客戶端設備必須學、實施和使用一些預定義服務來訪問設備資源。這種架構在我們有限的范式自動化系統(tǒng)中運行良好，但在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡髽I(yè)和云的世界中效果不佳。
    REST以資源為中心，而不是以功能為中心。在RESTful架構中，服務器被視為一組資源，如果您愿意，可以使用名詞，可以通過一組簡單的動詞（如GET、POST、UPDATE等）對其進行操作。與我們過去使用的以功能為中心的有限技術相比，這種架構產(chǎn)生了一種更靈活的資源檢索機制。
    它的優(yōu)點和缺點是什么？
    REST是構建簡單物聯(lián)網(wǎng)應用程序的一個很好的替代方案。它易于理解，易于實現(xiàn)，但功能不如其他一些替代方案。作為將工廠車間數(shù)據(jù)移動到IT應用程序或云服務器的簡單機制，REST可能是一個不錯的選擇。您可以實施提供REST接口的工廠車間服務器，并將Java對象、XML或CSV定義為數(shù)據(jù)的交付格式。它不會是實時的——但您并不是需要實時數(shù)據(jù)。
    AB可編程控制器和物聯(lián)網(wǎng)
    如果您是集成商、分銷商、控制工程師或其他自動化*人士，您的客戶需要更多地與企業(yè)集成。您一直將自動化設備與Windows和Linux應用程序集成，但現(xiàn)在您需要將工廠車間數(shù)據(jù)傳輸?shù)交谄髽I(yè)的應用程序和基于云的應用程序，在這些應用程序中可以對這些數(shù)據(jù)進行存檔、可視化、處理和分析。您的一些客戶甚至希望與他們的客戶進行前向集成以及與供應商的后向集成。
    這是一個很大的挑戰(zhàn)。有時，您需要的數(shù)據(jù)被鎖定在設備中且不易訪問。有時它實際上并不存在。其他時候它可以在一些舊的、專有的和當前不受支持的網(wǎng)絡上使用，比如DH+。但通常它在可編程控制器中。
    如果您有來自Siemens、Beckhoff或Wago的新控制器，它很可能支持使用OPCUA的通信。借助Windows10中對OPCUA的本機支持，您可以輕松無縫地獲取所需的數(shù)據(jù)。但這不太可能，因為這些控制器目前只占市場的一小部分。
    如果您有一個舊的Allen-Bradley控制器，您如何創(chuàng)建某種IoT應用程序？如果您有ControlLogix會怎樣？盡管ControlLogix更不用說PLC5、SLC和MicroLogix沒有將數(shù)據(jù)移動到企業(yè)的固有能力，但仍有一些可能性。

    向它扔另一臺電腦
    這是我們一直以來的做法。使用OPCClassic驅動程序、RsLinx或RTA標簽客戶端將數(shù)據(jù)從Allen-Bradley可編程控制器移動到Windows環(huán)境中。從那里，您編寫自己的應用程序，將這些數(shù)據(jù)表條目移動到本地數(shù)據(jù)庫、另一臺服務器上的數(shù)據(jù)庫或企業(yè)或云服務器上的某個應用程序。
    這是一個物聯(lián)網(wǎng)應用程序，但它并不漂亮。通常，我們必須對PLC進行編程以收集一些并非其控制回路固有部分的數(shù)據(jù)，例如能源數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)映射到PLC數(shù)據(jù)表，然后傳輸?shù)絎indows環(huán)境，然后傳輸?shù)狡渌胤?。您可能會丟失分辨率，原始數(shù)據(jù)ID和格式可能會丟失，沒有時間戳，也沒有描述數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)。它可以工作，但可以保證該過程會中斷，您將在那里進行故障排除和修復。
    將模塊添加到機架
    另一種方法是購買“物聯(lián)網(wǎng)模塊”。有些供應商正在銷售ControlLogix的機架內(nèi)解決方案。Softing有一個叫做eATMtManager。對于基于ControlLogix的應用程序來說，這是一個非常強大的解決方案。它與PLC的數(shù)據(jù)表高度集成，可以非?？焖俚貙⒋罅繑?shù)據(jù)移動到Oracle或SQL數(shù)據(jù)庫。這是一種昂貴的解決方案，但如果您擁有大量數(shù)據(jù)，則它是您*的解決方案。

    使用“Edge”網(wǎng)關模塊
    Edge在這里用引號引起來，因為它是另一個沒有真正定義的術語?，F(xiàn)在有供應商開始提供這些“邊緣”網(wǎng)關，可以使用物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議移動自動化和構建數(shù)據(jù)。
    有些只是網(wǎng)關，使用EtherNet/IP、ProfiNetIO和其他工廠車間協(xié)議來收集數(shù)據(jù)，然后使用物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（如MQTT或OPCUA）發(fā)送數(shù)據(jù)。如果您需要的數(shù)據(jù)可以通過以太網(wǎng)獲得，這種類型的邊緣網(wǎng)關就可以正常工作，但它遠不是*的解決方案。
    某些數(shù)據(jù)（例如電機驅動能量數(shù)據(jù)）通常不包含在控制數(shù)據(jù)包中。因此，首先設備必須通過網(wǎng)絡提供您想要的數(shù)據(jù)，并非所有設備都這樣做。其次，由于網(wǎng)關必須明確打開與擁有數(shù)據(jù)的設備的連接，然后發(fā)送命令來獲取數(shù)據(jù)，因此您將使用于機器操作的帶寬。對許多設備執(zhí)行大量操作，突然之間，機器的運行性能下降。一些制造商正在為這種情況在運營網(wǎng)絡旁邊安裝信息網(wǎng)絡。
    另一個問題是，許多網(wǎng)關可以使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡協(xié)議，但不能訪問PLC的數(shù)據(jù)表。發(fā)送到IoT應用程序的大部分數(shù)據(jù)都被鎖定在該PLC中，您必須找到一個知道如何從該數(shù)據(jù)表中獲取數(shù)據(jù)的網(wǎng)關。
    實時自動化有多種產(chǎn)品正在開發(fā)中，可以滿足這一需求。一種是能夠從Allen-Bradley可編程控制器獲取數(shù)據(jù)表條目，并使用簡單的文件傳輸（如XML和CSV）將它們推送到企業(yè)和云應用程序。另一個可以使用HTTP客戶端和JSON按需推送數(shù)據(jù)。另一個可以OPCUA使您的Allen-Bradley可編程控制器能夠使用OPCUA進行通信。
    這兩種產(chǎn)品都極大地增強了PLC、SLC、MicroLogix和Logix可編程控制器的連接性，并使構建IoT應用程序變得更加容易。
    下一步做什么
    每個應用程序問題都沒有*的解決方案。在選擇解決方案之前，必須考慮平臺、要訪問的數(shù)據(jù)元素的數(shù)量、時間和其他考慮因素。有時，它是一個奇怪的通信接口、非打印機、儀表或條形碼閱讀器。有時，這是一個性能問題。有時，問題在于哪些硬件可以支持軟件應用程序。有時需要的是在實施新系統(tǒng)之前就技術是什么以及它的發(fā)展方向提供一些指導。

    如果您需要增加您的AB可編程控制器的連接性，無論該PLC可能有多老或您的應用程序是什么，實時自動化都可以幫助您了解物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡技術的復雜世界，因為它適用于ABPLC。
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