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工厂里的Java

作者:Frank J. Bartos,CONTROL ENGINEERING 责任编辑2005.11.22阅读 2500

    平台和操作系统独立性、可复用软件、Web服务以及工业标准将Java编程环境吸引到了制造业的竞技场上。但是,一些实时性的问题还需要解决。
  新技术携带的是改进以往技术的内在潜力。关于这一点,Sun Microsystems 1995年推出的Java软件和编程语言就是一个例子,由Java引导的技术进步包括平台/操作系统独立性、复用软件应用程序的能力、网络连通性、以工业标准为基础等。
  Java的显著成就接踵而来。然而,对于工厂与商务系统之间的更简便的网络化信息流动而言,目前Java技术如此之强的吸引力在于业界以惊人的规模部署了互联网和基于Web的通信系统。为了取得完全的成功,Java将需要解决一些实时性和确定性的问题。
  对于工业用户来说,基于Java的软件提供了多种好处。其中,Schneider Electric-IAC Services业务发展部门的Paul Bennison把硬件和操作系统独立性列在了首位,他援引了Java与Microsoft Windows/Intel平台以及其他一些流行的可选择的平台方案(比如ARM、AMD 64位Opter

on处理器、Linux以及VxWorks操作系统)之间的兼容性为例。此外他还表示CONTROL ENGINEERING China版权所有,Java对SQL、XML、Web服务、开放式数据库链接等IT企业连通性标准的“天生支持”也有助于构建工厂车间与商务套件之间的桥梁。
  Java的另一种好处是其“可伸缩模块化部署模型”。例如CONTROL ENGINEERING China版权所有,它可以改进原有的PLC系统功能,使之能够获取有关过程/生产的数据或者将数据部署到受控设备。Bennison表示,“而且,本地用户和远程用户能够即时得到信息,从而及时地将决策支持通过便携式浏览器或者电子邮件警示,以可视化的表现形式提供给操作员,或者直接传送到企业的远程监控系统上。”
  他补充道:“1996年,Schneider Electric是率先将Java软件、Ethernet以及Web服务作为核心特性嵌入到自动化系统架构控制层面的工业自动化供应商之一,这种技术策略现在被称为透明工厂(Transparent Ready)。”Schneider声称,现在其所有的自动化及控制设备都嵌入了Java远程监控设备诊断程序,所以只要符合公司的防火墙限制规则以及IT安全配置的要求,任何企业用户都可以通过HTTP、基于Java功能的浏览器诊断程序以及用户定义的Web页面获得信息。


  集成工厂设备
  Java 2企业版(J2EE)是来自Java鼻祖Sun Microsystems的一项新发展CONTROL ENGINEERING China版权所有,根据Sun的资深工程经理Bernard Traversat博士的说法,它整合了Java连接件体系架构(JCA),这提高了软件与使用不同的基于TCP/IP协议的工厂设备之间进行集成的能力。以前,J2EE应用程序通过HTML和HTTP给了用户一个基于Web的界面,但是对于典型的制造环境来说,这种带一个瘦客户端浏览器的极为一般的界面不够鲁棒。他说:“有了Java Server Face,现在J2EE可以通过同样可以通过同样的瘦客户端途径给出更为丰富的用户界面。”

Traversat表示Web服务…如图1

  Traversat表示,Web服务协议代表了B2B通信领域的新兴标准,而这是J2EE应用服务器为了保证互操作性必须实施的。而且,Web服务(WS)及其基本原理兼容于典型制造设施的分布式体系架构。所以,WS成为了车间与中心办公室之间通信的有效模型CONTROL ENGINEERING China版权所有,承担了生产订单调度/查询、材料需求、质量信息、后勤等任务。
  Traversat还提到了Sun的J2SE(标准版)5.0版及其新的协同工具库。它增强了Java的“线程构造”特性,使核心Java技术有效地被用于复杂的过程控制算法、模拟及自动化。通过缩减启动时间和内存使用量,J2SE 5.0还提高了Java的执行性能和可伸缩性。这些特点“提高了Java在制造环境中普遍使用的小型计算机上的生存能力”。
  Rockwell Automation公司的软件体系架构总监John Baier把J2EE看作为Java技术的一次真正的进步,主要是因为它简化了Web服务界面的开发CONTROL ENGINEERING China版权所有,而这对于开发分布式制造应用程序来说是至关重要的。在Java带来的好处中,他看重的是到不同平台的可移植性以及Java作为一种MES应用的集成化语言所具有的普及程度,其中前者允许把同样的代码部署在各种不同的配置上。Baier还提到了Java对工业应用领域中有用的小型设备(以及便携式计算单元)的部署能力。


如图2


在这个演示中,来自Mitsubishi/Cyberonix的基于Java的自动控制器
















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