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国内首次解读,IIoT背后潜伏的游戏规则颠覆者

来源:物联网智库2019.03.11阅读 2018

  工业互联网想要落地,眼下之急,是很多割裂和壁垒亟待克服。
  比如在通讯领域,为了解决标准以太网具有不确定性、无法用于工业现场的弊病,各个公司都开发了自己的专属现场总线或者工业以太网通讯协议,但彼此之间互不兼容,造成了明显的市场割据。
  TSN和OPC-UA等技术体系的快速发展,实现了通讯标准与技术服务商的解耦,扩展了通用化组件的应用范畴。对于TSN这一趋势,我曾在文章《实时物联网RT-IoT终于有了自己的专属通讯网络TSN》中CONTROL ENGINEERING China版权所有,进行过国内首次的全面解析。
  其实在工业界,还有更让人头痛的隐疾。
  典型的工业控制器,比如PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)的操作系统都是异构的、I/O输入输出设备也是异构的www.cechina.cn,各个供应商的专有架构很难融合。
  因此工业企业大多“住在”一个由不同供应商使用特定软硬件创造,需要耗费额外的资源和财力管理各种不同设备的异构环境中。
  工业控制器等设备有没有可能也贴上“开放”的标签?有没有可能朝着接口开放化、硬件标准化、软件通用化、网络智能化的方向迈进?
  面对这样一个虽艰险但诱人的方向,革新的势力正在默默探索和推进,UAP(Unified Automation Platform,统一自动化平台)是其中的一次前瞻性尝试。
  本文将是国内首次为你揭开UAP的面纱。
  01  UAP解决什么问题?
  精通工业控制需要身怀各种绝技。因为在大型工业控制系统中CONTROL ENGINEERING China版权所有,往往存在数百甚至上千个异构的硬件模块单元,他们分别来自不同自动化厂商。
  西门子、施耐德、三菱、欧姆龙…他们使用的操作系统五花八门,比如各种经过裁剪的实时操作系统www.cechina.cn,VxWorks、Lynx、QNX、RT-Linux…还有Windows Embedded。
  各家的编程软件也不相同,比如西门子用TIA Portal、施耐德用Unity、TwidoSuite、罗克韦尔用Studio 5000、三菱用GX Developer、欧姆龙用Sysmac Studio。
  这些控制器担任着工厂生产线上“大脑”的重任,可以说是自动化的稳定性之基础和智能化之核心。如果把“Opening Soon”摆在一贯显示“We’re Closed”的控制器出没的地方,总有一种违和感。

  人为制造的割据势力,令工业控制器很长时间内无法冲破传统的封闭架构,触及到开放融合和敏捷开发带来的红利。
  因此,推进UAP统一自动化平台的好处是显而易见的:
  ● 首先,控制器最大限度的采用通用化的硬件,尽可能解除了传统专用设备的绑定和局限。
  ● 其次,工程不再需要依赖任何特定的硬件和拓扑,实现硬件与软件解耦,两者相互独立。工程师只使用一种工具就能配置所有的控制应用、HMI/SCADA系统和I/O连接,为工业互联网IIoT应用程序提供所需的基础架构。控制器相关的软件和程序可以实现规模化管理,尤其在迭代或升级过程中CONTROL ENGINEERING China版权所有,降低成本和提高效率。
  ● 最后,通讯走向标准化,通过南向接口,化解来自不同供应商组件之间的互操作性难题;通过北向接口,开发丰富的应用和服务,创造将云原生、DevOps等IT技术融入OT的可能性,享受由工艺技术更新和工业互联网带来的各种创新。

  想象一下,工业自动化金字塔架构中的控制层,也就是PLC和DCS出没的领域,将变得越来越开放。这种变化无疑是颠覆性的,对于传统自动化厂商来说,这并不是好消息。因此中小玩家,根本无力撼动这个固化的市场。
  UAP之所以值得关注,因为其背后的推动者是主流厂商,施耐德。
  根据Contemporary Control的报道,1968年CONTROL ENGINEERING China版权所有,作为相近时期PLC的发明者之一,Dick Morley及其团队研制成功并推出了全球第一台PLC--莫迪康084,打造了工业自动化史上最重要的发明之一。后来,施耐德收购莫迪康品牌,联手创造了多款经典PLC产品。
  如今,施耐德默默的推进UAP这个大胆的想法,相关研发尚处于静默期,据悉2020年左右将会逐步推向市场。
  根据国内工业自动化市场的发展历程,上世纪80-90年代为PLC等产品的导入期,2000年前后PLC迎来高速增长期,按照PLC普遍10-15年的生命周期,未来3-5年将迎来PLC和DCS更新换代的高峰,也将是UAP等新技术发展的重要窗口期,将对行业格局产生深远影响。

  根据公开信息显示,施耐德的这项秘密计划尚处探索阶段www.cechina.cn,该公司选择率先从流程工业起步,经由开放过程自动化架构OPA(Open Process Automation)落地,数年之后才会逐渐扩展到离散工业,演进为贯穿整个自动化领域的UAP。
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