移动性

通过自定义应用程序移动访问生产数据

自定义应用程序可以帮助工业组织管理现场设备并降低整体运营和维护成本。

由Vivek Hajarnavis博士 5月6日,2021年
礼貌:FDT集团

工业组织必须找到有效管理现场设备并减少整体运营和维护成本的方法。他们需要监控关键资产的状态,在实时仪表板上查看设备运行状况分析,并根据预测洞察力自动化动作。

经验表明,易于定制的应用程序有助于连接,通知和赋予工业劳动力,以便做出更好的决策。自动化利益相关者可以利用许多第三方软件开发人员工具包,并应用OPC统一架构(UA)来创建利用FDT 3.0 IIOT服务器(FITS)应用程序中可用数据的应用程序。

协作演变进步数字转型

自2014年以来,FDT集团和OPC基金会合作,为整个工业企业提供了更大的对关键信息。FDT标准是来自现场中安装的数百万个设备类型管理器(FDT / DTM)的设备的实时信息集线器,而OPC UA标准则提供基础架构,以使此信息可用于数千个企业应用程序和平台。

FDT方法的另一个强度是它对自动化架构中的不同网络照顾,并提出了现场设备的共同模型。否则,用户需要访问可编程逻辑控制器(PLC)或分布式控制系统(DCS)以将网络和设备信息和地图标记映射到OPC UA。使用FDT 3.0解决方案,FDT服务器位于PLC或DCS的对等级,并直接访问所有已安装的设备,而无需进行干预或更改控制环境。

通常,通过统一内置FDT 3.0 OPC UA信息模型中的数据实现的这种架构的灵活性允许使用各种总线协议和网络来访问来自不同供应商的所有设备,以通过整个网络层次结构进行通信。FDT服务器提供OPC UA接口,可通过服务器,客户端和移动设备(包括应用程序)之间的加密连接来实现Corporate Intranet或Internet的安全数据传输。

图1:FDT / OPC UA信息模型。礼貌:FDT集团

图1:FDT / OPC UA信息模型。礼貌:FDT集团

Next-Gen FDT / OPC UA IIOT Ecosystem协助开发人员

由FDT服务器和DTM组成的FDT 3.0 / OPC UA IIOT生态系统提供通用设备集成和数据为中心的平台,以便使用现代和多样化的部署选项调动工业劳动力,包括云,企业,EDGE,在前提下,以及单用户桌面环境。

在适合的体系结构中,平台无关的FDT服务器是作为智能企业授权的关键工业互联网(IIOT)集线器。它建立在应用程序业务逻辑之上,该逻辑管理所有设备DTM实例。FDT服务器包括允许从经过身份验证的移动设备或任何主要浏览器访问的Web服务门户,以及用于进程,混合和离散自动化部门的信息技术/操作技术(IT / OT)收敛和企业访问的OPC UA接口。

图2:FDT 3.0 IIOT服务器(适合)分配平台。礼貌:FDT集团

图2:FDT 3.0 IIOT服务器(适合)分配平台。礼貌:FDT集团

FDT 3.0标准的一个关键特性是所有FDT服务器和DTM都会自动提供完整的OPC UA支持,而无需额外的努力或编码。这意味着任何授权的OPC UA客户端都可以在FDT服务器中浏览项目结构以找到特定于设备的实时信息。实时植物地板数据容易集成到应用程序,仪表板和制造执行系统的情况下,无需触摸DCS或PLC配置。

用户可以通过FDT Server公共组件开发人员工具包中的内置和完全“有线”OPC UA Server访问此信息。对于DTM公共组件也是如此,因为OPC UA为DTMS启用了自动启用。在任何一种情况下都不需要额外的编码或工作。

作为FDT 3.0解决方案的一部分,DTMS提供的信息的标准集成在FDT / OPC UA信息模型中优化了高级设备诊断,配置和远程资产管理。此信息模型增强了网络和设备的管理,有助于通过提供数据访问,无需特定于协议的处理,为各种设备提供支持。

OPC UA应用程序为设备数据增添了灵活性

第三方开发人员已经开始开发工具包,以编写应用程序,通过在移动设备上的指尖可用的设备特定的实时数据可以更有效地提供帮助,这些应用程序可以更有效地函数。OPC UA的强大功能可用于构建利用新型FDT 3.0 IIOT Server的广泛的自定义应用程序。

由于FDT 3.0架构的多功能性,任何人都可以根据可用的诊断数据创建定制应用程序,以满足他们的需求 - 无论是定制的关键性能指标(KPI)仪表板或应用程序定制的应用程序。这些应用提供了一种新模型,可通过FDT 3.0架构的灵活性提供生产数据的自定义视图。

由于FDT的OPC UA伴随规范的实现,FDT 3.0应用程序可以通过任何授权的OPC UA客户端访问设备DTM接口数据。这允许DTM集成在其中OPC UA用于数据交换或用于执行特定于设备的功能的应用中。

自动化供应商和最终用户可以开发自定义应用程序以访问FDT 3.0服务器环境中的设备数据。第三方工具包,可用于各种平台和语言,将开发人员团队保存到OPC UA架构的专家,并消除创建OPC UA客户端所需的费用步骤。相反,开发人员可以专注于定制方面,包括获取和呈现其数据。

自定义应用程序的开发涵盖了在生产运营,资产监测和设备维护方面的广泛用例。例如,对于与本机OPC UA Server集成的FDT服务器解决方案,可以创建远程资产监视应用程序,以监视不同网络上的现场设备的运行状况,并如果存在需要立即关注的异常条件,请提醒技术人员。

开发人员还可以为制造设施创建性能仪表板应用程序,该设施采用OPC UA获取相关的OT和生产数据。在IT方面,来自OT系统的实时数据的可用性允许基于KPI创建自定义报告,以帮助管理更好地评估操作生产力,标准合规性等。

通信模型可实现实时数据访问

由于FDT / OPC UA信息模型,用户可以访问实时数据以进行更好的实时决策。数据在信息模型中统一,并以逻辑,定义和均匀的方式呈现。即使是设备特定信息也以标准化的方式提供,同时仍根据单独的应用要求可定制。对于所有客户端的用户来说,信息的查询是相同的,即使设备可能会显着不同。符合客户服务器和发布 - 订阅(PUBSUB)通信模型方法的符合架构的优势。用户可以灵活选择最适合其需求的方法。

客户端服务器

FDT 3.0 OPC UA服务器支持OPC UA客户端和通用客户端应用程序之间的基于客户端的请求 - 响应通信机制。这种方法使得通过服务提供的全部信息模型访问,并且在这样做之后,遵循服务导向的架构(SOA)的设计范式,其中服务提供商接收到请求,处理它们并将结果与​​响应一起发送回头。

发布 - 订阅(PUBSUB)

前进,发布 - 订阅(Pubsub)通信模型将提供具有FDT 3.0的数据和事件通知的替代机制。虽然在客户端 - 服务器通信中,每个通知都是针对具有保证交付的单个客户端,但Pubsub已经针对仅限更改,一对多配置进行了优化。Pubsub方法对于安全的多播,一对多发布,机器到机器通信,动态网络关系以及许多其他方案至关重要。

使用PUBSUB通信启用服务器可降低资产健康监控应用程序和服务器应用之间的通信流量,从而提高性能并使解决方案可扩展到IITE要求。远程监控应用程序将能够实时监控不同网络的资产运行状况,使用桥接协议等amqp和mqtt。

灵活的架构优点自动化

从广泛的角度来看,全球自动化社区将受益于新的FDT 3.0(适合)架构的灵活性,这为工业制造中的IT和OT世界提供了支持的生产数据定制 - 尽管这些域具有不同的利益和要求。FITS解决方案优化了各种自动化系统和设备的连接,在当前和新兴标准中提供完整的互操作性,并支持商业信息和工厂操作技术的融合。总之,增强的FDT 3.0架构是可扩展的,以满足单个制造工厂或整个工业企业的需求。

图3:FDT设备DTM接口和设备特定功能。礼貌:FDT集团

图3:FDT设备DTM接口和设备特定功能。礼貌:FDT集团

自动化供应商和最终用户可以利用正在进行的FDT技术进步,以编写自定义应用程序,该应用程序利用FDT 3.0 OPC UA服务器中提供的丰富数据。应用程序开发和测试目的所需的所有工具包,信息和演示都公开可供有关利益相关者使用。

对于自动化供应商,FDT 3.0解决方案建立了一种架构,使得可以轻松提供可用于与服务工具集成的DTM以及使用有关供应商设备的准确信息创建数字双胞胎的DTM。

通过建立设备数据的单一访问点,FDT IIOT生态系统提供了植物或工厂生产系统内不同的服务和操作用例的全面和一致的信息来源。

本文最初出现在FDT集团的网站FDT集团是CFE媒体内容合作伙伴。由Chris Vavra,Web Content Manager编辑,控制工程,CFE媒体和技术,cvavra@cfemedia.com.


Vivek Hajarnavis博士
作者生物:Vivek Hajarnavis博士,技术营销,FDT集团