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添加或升级数据传输系统不容疏忽的几件事

  实现工厂自动化需要生成、传输和使用数据。其中一项关键决策在于何时、以及用何种方式传输此类关键数据。虽然在可编程自动化控制器/可编程逻辑控制器 (PAC/PLC) 编程中内置有数据传输功能,但用户和系统设计人员往往更倾向于选择专用的数据传输系统。这类系统可通过优化提高速度和安全性,同时能够使 PAC/PLC 专注于控制。

  数据传输可分为两种基本类型: 历史型和事务型。本文将重点介绍事务型数据传输。

  在考虑专用事务型数据传输的最佳方案时,企业有以下两种选择: 基于计算机的和为特定目的打造的为特定目的打造的数据传输硬件模块。选择这些方案时要认真考量,要考虑到预算、安全性、现有设备和技术支持等各种因素。

  事务型数据交换

  事务数据带有时间戳,拥有多个数值,并且与一个或多个对象相关。传输的事务数据通常包括生产过程和产品数据相关的记录、关系以及信息,例如产品和物料跟踪、设备状态和设备综合效率 (OEE)。

  多数自动化工厂都希望能够快速并轻松地获取这类关键且复杂的信息,从而使工厂各类工作人员可以同时检索和查看多条记录,并将其发送到相关设备和设施以控制生产。为此,必须要传输数据,并选择传输方法。

  确定您工厂的需求

  当您考虑安装新系统或额外添加数据传输系统时,关键的考量因素在于工厂或设施现有的信息技术和架构。其它因素还包括相关供应商的数量、所需可用性/正常运行时间、安全问题以及谁“有权”负责数据传输。

  安全的重要性日益凸显,而且几乎每天都会报告数据泄漏问题。随着越来越多的系统和机器通过Internet 连接在一起,不断加强对安全性的关注是合情合理的,同时也需要采取相关措施来解决安全问题。例如,谁具备数据访问权限,谁可以追踪数据,以及数据的重要性和价值如何?

  工厂人事部门需要考虑如何安装和调试数据传输系统、由谁负责管理该系统、需要更新或更改的频率如何、是否需要设立专门的 IT 部门以及 IT和工厂车间员工将如何合作。

  任何数据传输系统都有利有弊,所以要在考虑到系统利弊的情况下对所有要求进行全面审查。

  基于计算机的数据传输

  对于基于计算机的数据传输系统,采用通用计算机并结合定制代码、脚本或专用软件程序来传输数据。软件在操作系统(通常为某一版本的Windows)上运行。对于包含定制代码的基于计算机的系统,其优势在于具备充分的灵活性。然而,其灵活性完全取决于 IT 员工/程序员的专业技术。

  当 Visual Basic (VB) 脚本与人机界面 (HMI) 等其它软件结合使用时,还会显现基于计算机系统的另一种潜在优势。在这种情况下,基于计算机的系统具备多种功能。

  使用基于计算机的系统时,主要弊端在于该系统需要较长的开发时间。创建代码是决定成本的主要因素,而且在编码完成之前可能导致上下游工厂停产。计算机变更也会导致工厂停产。如采用新版操作系统以及硬件升级即为典型的例子。即使是对操作系统或应用软件的小幅升级可能也会导致意外操作,也需要相当长的时间才能解决。

  另外一个考虑因素为系统维护和支持。车间人员有能力支持数据传输系统吗?需要向 IT 人员寻求帮助吗?此外,IT 人员需要多长时间进行响应?

  通过定制硬件进行数据传输

  基于模块的数据传输系统可有效地减少基于计算机的系统通常需要的诸多步骤。专用的数据传输模块可以使 PAC/PLC 直接与数据库或客户端进行通信。单个模块即可实现企业系统与控制系统之间的端对端双向数据传输,在采用客户端/服务器构架和更易于使用的数据服务器时也同样如此。

  对于具有特定控制器外形的硬件,模块带来的优势为可在机架中进行物理集成。

  虽然定制的硬件需要软件配合,但软件仅用于初始配置。在根据用户要求传输数据后,即可断开配置软件,硬件可独立完成数据传输。

  出于安全考虑,配置一般受密码保护。此外,由于采用非开放式计算机/操作系统,所以不会像通用计算机那样受到病毒和恶意软件的威胁。

  基于模块的数据传输系统还具有其它优势,包括内置邮件提醒和通知、自动事件记录、数据存储和转发(缓冲)、故障切换/容错转移和在线配置更改等。无论对于计划停机还是意外停机,模块均可快速进行更换,并可在备份后快速运行。

  定制硬件的弊端取决于硬件外形。如果计划安装在机架中且用于特定的 PAC/PLC,则被迫降低处理能力和存储能力来适应物理上给定的容量。

  OPC 和 OPC UA

  专用硬件专用于 OPC 和 OPC UA 架构,能够带来诸多相同的优势,如计算机操作系统不易受到攻击以及无需编程等,但关键问题在于它们通常为专用服务器。因此,此类硬件无法实现端对端数据传输。必须对代表 OPC 或 OPC UA 架构中服务器和客户端的多个设备或系统逐一进行配置。

  Softing Inc. 是罗克韦尔自动化合作伙伴联盟中的Encompass™ 第三方产品合作伙伴。 Softing 总部位于田纳西州诺克斯维尔,主要从事控制和通信产品开发,产品包括用于实现计算机与 ControlLogix® 之间数据交换的 tManager™ ;支持控制器机架内定制编程的56SAM 模块;以及用于以太网线缆认证的 WireXpert 。

(Mark Knebusch,Softing Inc.)

发布者:乌云研习社,转转请注明出处:https://www.aiwuyun.net/archives/11055.html

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