發布日期:2022-04-17 點擊率:72
【摘要】
因為工業企業在控制和信息領域,同時采用了EtherNet/IP?,從而引發了在制造網絡中,廣泛使用標準的以太網。這種部署使得在工廠中融合制造網絡和企業網絡,在技術上已可以實現。因為在商業和管理層的決策者可以實時地獲得關鍵性能指標(KPI),所以制造商現在可以獲取“實時”信息進行商業決策。在企業內制造和商業系統的信息融合,使得企業具有更多的靈活性,更多的創新機會。
為了支持和加速網絡的融合,羅克韋爾自動化公司和思科公司聯合開發了制造企業參考架構,一整套針對制造企業的參考架構。架構的內容包括了羅克韋爾自動化的集成架構(Integrated Architecture?)和思科公司的用于工廠的以太網 (Ethernet to the Factory),為用戶提供了使用最新技術、在工程和IT兩個方面奠定了成功的基礎。制造企業參考架構還提供了培訓教育、設計指南和推薦方案,目的就是幫助用戶為制造資產建立一個堅固的網絡基礎。其中的一種制造資產是羅克韋爾自動化公司的 FactoryTalk? 集成生產和性能套件,之后簡稱 FactoryTalk。
本文概要介紹通用的生產應用軟件,比如FactoryTalk,在制造參考架構中的使用,以及如何把FactoryTalk用于制造和企業信息的融合。
制造企業參考架構
制造企業通常使用公共的IT和制造標準來構建制造企業的架構。其中包括了 IEEE 802.3的以太網標準、因特網工程師任務組(IETF)的因特網協議(IP),和ODVA組織的公共工業協議(CIP?)。另外,制造企業參考架構使用了按制造企業標準建立的一個制造企業框架,見圖1。這些工業標準包括:ISA-95 企業與控制系統集成,ISA-99 制造和控制系統安全和用于控制等級的珀杜(Purdue)參考模型。思科和羅克韋爾自動化的框架引入了一些關鍵的理念,如:網絡分段實現流量管理、安全實施、遠程訪問和服務質量(QoS),為今后建立的網絡打下一個基礎。隨后的要點是:確保制造系統和應用的性能優化,并且提供FactoryTalk 的應用與企業其余部分的集成和安全訪問。
本文和制造企業參考架構經常提到的術語有“層(Layer)”、“級(Level)”和“區(Zone)”。在開放系統互聯(OSI)中定義7層參考模型:第1 層為物理層,第2層為數據鏈路層,第3層為網絡層,等等。第2層的設備轉發數據并提供網絡服務,它是基于2層特性如媒體訪問控制(MAC)尋址。3層設備轉發數據和提供網絡服務是基于因特網協議(IP)。
按照ISA-95和用于控制級別的普度參考模型,把制造企業中的工業控制設備劃分成不同的操作“級”。把“級”作為一個公共的術語,用于劃分和決定企業中的信息流。為了增強安全和流量管理,ISA-99把多個級劃入“區”。多個區建立了信任域,用于安全訪問;域還可以裁剪成多個小局域網(LAN),便于網絡流量管理。
圖1 制造企業框架
FactoryTalk
FactoryTalk, 見圖2,由一個多服務平臺和模塊化生產規則(以后稱之為應用)所組成,它緊密集成了羅克韋爾自動化的Logix控制平臺,實現了制造數據準確無誤地傳遞。羅克韋爾自動化集成架構就由 FactoryTalk和Logix組成,一起為工廠提供控制和企業信息。
FactoryTalk 中包含6種應用,滿足今天工廠中不同的信息需求,比如:制造執行系統(MES),資產管理,歷史數據和人機界面(HMI/SCADA)。模塊化的系統設計有助于新方案的不斷實施,使用戶過去投資的效益最大化,而且可以不斷吸收新技術的引進。
圖2 FactoryTalk 集成生產和性能套件
FactoryTalk服務平臺是FactoryTalk 應用的基礎。由一組公共軟件服務組成,它們形成了一個面向服務的架構(SOA),FactoryTalk服務平臺允許開發的應用共享公共的定義、管理、實時數據、等等。FactoryTalk 服務平臺按功能進行分組。
? FactoryTalk 安全:給予每個用戶按照自己的權利和權限進行集中化管理。
? FactoryTalk 目錄:允許共享公共的定義,比如用戶、標簽、報警、圖形顯示等。
? FactoryTalk 診斷和審計:提供公共信息格式、存儲、觀看和跟蹤應用發生的變化。
? FactoryTalk 實時數據:允許應用軟件之間進行實時通信,包括第三方的OPC數據服務器。
? FactoryTalk 報警和事件:在Logix可編自動化控制器(Logix PAC?)和軟件應用之間提供了統一標準的報警定義和公共管理。
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