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软件集成是工业物联网的关键

时间:2023-03-22 13:45:19 科技观察

专家描述了将工业物联网的标准软件堆栈集成到现代自动化系统中的方式。在大型工业系统中,集成是一项日益严峻的挑战。过去,工业系统集成主要集中在设备、网络等硬件物理层。在大多数情况下,软件已经配置并包含在特定设备中。随着工业物联网及其无处不在的网络连接和虚拟化,系统集成挑战现在包括在物理层上运行的软件。DDS是一种工业物联网连接标准,专门解决工业系统中日益增长的软件集成挑战。例如,DDS用于石油钻井平台自动化平台。这些平台的开发旨在通过将所有子系统集成到钻机上并使用软件来驱动钻井过程,从而大大简化钻井过程。自动化平台需要在控制和过程级别添加分布式软件。一旦技术人员监视和控制钻机上的泥浆泵子系统,并与运行其他子系统(例如钻头)的其他技术人员协调。对于自动化平台,有计算节点运行管理两个子系统的软件应用程序。这些应用程序需要以安全且可扩展的方式在数十到数百个软件应用程序之间高速共享数据。这就是使用工业互联网联盟(IIC)提出的核心IIoT连接标准之一DDS证明其价值的地方。OPCUA是工业自动化中用于解决设备集成挑战的另一个IIC核心连接标准。OPCUA简化了制造系统中需要连接的设备和控制器的配置。它还提供有助于解决应用程序和设备之间的语义互操作性的信息模型(例如用于机床的MTConnext)。未来,过程控制、楼宇自动化、石油钻井平台自动化等工业自动化系统将在软件和设备层面进行集成。集成DDS和OPCUA来支持这些需求是有意义的。一种集成方法是使用基于对象管理组标准的OPCUA-DDS网关。DDS扮演着核心总线的角色,简化了分布式软件应用程序的集成以及它们之间数据和服务调用的共享。OPCUA设备和应用程序使用新标准化的OPCUA-DDS网关桥接到DDS数据总线。通过这种方法,可以在软件和设备级别集成具有OPCUA设备和应用程序的软件密集型工业自动化系统。未来,通过将OPCUA的客户端、服务器模型和域信息模型与DDS成熟的出版物和技术相结合,可以使用更紧密的集成将DDS和OPCUA结合在一起。这种方法在DDS和OPCUA之上提供了一个API层,以更好地应对集成挑战。它将扩展到数千个节点,消除对服务器的依赖,提供灵活的物理层实现并实现细粒度的安全性。这两种集成方法中的哪一种对特定工业系统有意义取决于用例和整体系统要求。事实上,如果需要,这两种方法都可以在同一系统中使用。无论如何,将DDS的软件集成实力与OPCUA的设备集成实力相结合是一条充满希望的前进道路。