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物联网向传统工业扔了一个大招

发布时间:2016-05-26作者:智汇胡妮

物联网最主要的驱动力之一来自于商业和工业化应用,因为这可以大规模地体现其经济价值。不过,传统工业设备往往不喜欢改变,因为控制设备数量庞大、安全可靠性等原因。不久前,英特尔的子公司—风河公司全球产品与营销高级副总裁Jim Douglas用生动的比喻讲述了工业物联网的部署。

  数以千计的PLC管理并不难

  物联网是非常有意思的概念。之前30年,业界一直在帮助客户安全地防护好他们的数据,封闭在生产系统之内,不至于外泄。但是,现在我们又要帮助客户把企业的生产系统开放,给出数据,分享数据,传到云端。

  在IT(信息技术)端,强调的不是物理设备的安全性,而是数据的安全性。而物联网主要是强调既要满足物理设备的需求,也要满足IT架构下数据安全性的需求。

  以工业PLC的物联网部署为例,如何把开发出来的软硬件部署到上千个PLC(可编程逻辑控制器)上,同时你还可以去监测、控制这些设备?

  第一步,过去你肯定是一个个地装硬件,然后再一个个地装软件。但是在物联网场景下,你就不用一个个地装软件了,全部是远程操作。安装的过程首先是你知道它已经装上了,已经辨别出来了。同时要确保它是联网的,但是要限制它能够访问网络的功能。总之,就是你安装的过程是一个合规的过程,它符合安全的性能要求。

  接下来进行配制。就像你买了一部新手机,上面会提示你有最新的操作系统,问你要不要下载。为什么会出现这样的提示?因为手机从出厂到你手里可能已经3个月了,软件更新迭代的速度较快,你肯定希望你的硬件上跑的是最新的软件。

  安装、配置好之后,你要检测它是否正常工作。接下来你就要进行数据分析了。通过数据分析找到各种变化的趋势,做出运营管理的决策。在运行一段时间后,设备可能需要更新换代,直到其生命周期到了退役的终点,这期间都需要进行管理。

  不过,管理需要考虑多方面因素。在工厂里,采用Helix物联网工具集后,现在不仅可把目标设定成我的测试APP,还可以在大规模的几千件上面同时测试。在以前的物理技术中,你要做任何测试,必须把它拿到实验室里。但在物联网环境中,由于采用了Helix Lab Cloud,就已经把这个应用开发放到云端了,可把整个实验过程虚拟化。在这个实验室当中,你所创建的任何的APP都可以在虚拟化的物联网构架中进行测试。

  比如在云端实验室,一千件PLC同时进行大规模的使用测试。测试的过程也是调试的过程,可确保它真地放到现实当中使用时是可以非常平稳运行的。而且测试的不是一件,而是上千件。调试成功后,我对现实的物联网当中去部署它就非常有信心了。

  第三步要做的是管理和部署Helix设备云。这个设备云代表你在部署的过程中可以控制这些设备。比如,我开发出来新的APP后要把它装在一千个PLC上面,我要确保每一个PLC上都要同时跑这个APP,而且我是远程操作。一旦装载了这些APP之后,我还要进行远程的监控。同时我还要从设备上收集运营的数据,看他们是否正常。我也可以加一些商务逻辑在里面,比如这个设备我希望他在某一个温度区间里。如果超过温度的上限这个设备就给关掉,停止一段时间后再开始。

  再回到一开始的概念,从前端设备上提取这些数据,上传到云端,云端进行分析之后把结果再带回到设备这端,这就是整个的循环过程。

  炼油厂的改变

  如何改造传统工厂?举一个炼油厂的例子。因为石化项目一般对安全性要求很高,所以很多设备都是三倍冗余度。如果我们观察一下整个设备的架构(如下图左图),可以看到最底层的架构是开关阀,要去控制开关和闸,你就要有PLC去进行控制。再上面一层是控制单元,控制所有的PLC。

  为了确保这个设备系统是安全、可靠,需要随时有备份,因此尽管你只需要1000件,但是备份三倍就变成3000件。一个设备坏了,第二个设备马上就要上线,第二个设备坏了第三个设备立即上线。

  这种设备整个的开发、维护成本是非常高昂的。因为所有硬件数量庞大,而且硬件需要人工一一测试,包括更新里面的软件。所以传统安全要求的行业根本就不愿意采用任何新技术,尽量继续维持。所以这样的化工厂,20年基本上技术设备是一成不变的。

  1995年互联网论文已经开始发表,到现在物联网的出现与技术日新月异,但炼油厂20年都没变过!风河提供的建议如上图,下面叫执行器、控制器,中间那层是PLC,最上面一层是控制层。现在我们干脆把最上面的控制层拿掉,把它们全部虚拟化。我所有的控制层全部都是云端的虚拟。因为虚拟化了,所以我可以持续地进行最新的版本更新。

  这是一个非常好的梦想。但是像石化这样的传统企业,对安全性的要求非常之高,还要求实时性、可靠性。举个简单的例子,你正坐在办公室里,突然收到了一个软件更新的邮件,说我要更新你的outlook,要8个小时的下载时间。你无法保证这8个小时都让它做下载这件事,否则你的控制怎么办?可能发生的事故怎么办?因此这并不是一种可行的方案。风河的物联网方案——Helix产品集有一种独特的能力,就是非常有针对性的,同时能够让整个物联网安全可控。

  过去三十年中,风河所做的系统可谓是高可靠性、安全的解决方案。至今全球已有20亿个设备搭载了风河技术,横跨的行业很广,从国防到工业控制,从通讯到交通。


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宜科(天津)电子有限公司是中国工业自动化的领军企业,于2003年在天津投资成立,销售和服务网络覆盖全国。作为中国本土工业自动化产品的提供商和智能制造解决方案的供应商,宜科在汽车、汽车零部件、工程机械、机器人、食品制药、印刷包装、纺织机械、物流设备、电子制造等诸多领域占据领先地位。宜科为智慧工厂的整体规划实施提供自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖但不局限于云平台、MES制造执行系统、工业现场总线、工业以太网、工业无线通讯、机器人及智能设备组成的自动化生产线、自动化电气控制系统集成、智能物流仓储系统等,以实现真正智能化的生产制造,从而带来生产力和生产效率的大幅提升,以及对生产灵活性和生产复杂性的管理能力的大幅提升。多年来,宜科以创新的技术、卓越的解决方案和产品坚持不懈地为中国制造业的发展提供全面支持,并以出众的品质和令人信赖的可靠性、领先的技术成就、不懈的创新追求,在业界独树一帜。帮助中国制造业转型升级,加速智能制造进程,成为中国工业4.0智慧工厂解决方案当之无愧的践行者。

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