云计算如何在工业流程中工作

云计算只是工业流程和设施大数据实现的一个组成部分。虽然它对远程监控应用程序特别有效，但必须首先收集数据并将其推送到云中，然后存储和分析以创建可用的信息。

这通常涉及几个步骤，从边缘设备开始，到向最终用户交付信息结束。现代人机界面(hmi)发挥着至关重要的作用，连接智能边缘设备和控制器，并在将数据推送到云端之前对其进行过滤。

云计算的定义

云计算可以定义为通过互联网提供计算服务，如服务器、存储、数据库、网络、软件、分析等。目前有许多云服务提供商，最典型的是根据使用情况对云计算服务收费，比如每月的公用事业账单。

通过很少或不需要信息技术(IT)管理工作，云计算提供了对各种计算资源的网络访问。云计算有十多年的历史，包括一些常见的任务技术，如托管网站和博客、存储数据以及流式音频或视频。软件应用程序可以是简单的电子邮件、日历和办公工具。云还可以用于按需交付软件，并提供分析数据的计算能力。

例如，数据可以被推送到云端，得到的模式可以用来进行预测。通过云中适当的数据，软件即服务(SaaS)和基础设施即服务(IaaS)通常用于提供云计算服务来存储和分析数据。然后，返回的信息或分析结果可以由工厂车间的HMI使用，也可以由任何与互联网连接的设备使用，如笔记本电脑、智能手机或平板电脑。

收集和过滤数据

虽然分析、历史记录、企业资源规划(ERP)和其他系统可能托管在云中，但这些应用程序需要工厂现场数据。这些数据从边缘开始，由传感器或智能边缘设备(如智能仪器、电表、变频驱动器等)提供。这些组件连接到控制器、基于pc的HMI或其他HMI。一个新的趋势是在智能边缘设备中嵌入HMI功能，允许在源头处理数据。

无论HMI位于何处，它都可以在将数据推送到云或其他存储区域之前对其进行过滤。对于某些应用程序，不需要每秒钟、甚至每分钟收集所有数据。只有当数据超过某些值或移动到定义的范围之外时，才需要保存数据。一些现代hmi可以使用面板进行配置，在将数据推送到云之前对其进行过滤和整合(图1)。

HMI使用内置驱动程序提供与控制器和其他边缘设备的大部分通信。它不仅可以与数百个设备通信，还可以与云、ERP系统以及本地或远程数据库通信。除了过滤和通信，HMI还可以在网络或云连接不可用时缓冲数据。

承载HMI

现代的HMI可以托管在许多平台上。它可以安装在桌面PC、平板工业PC、瘦客户端、运行Linux等操作系统的嵌入式计算机或智能边缘设备上。从一个平台到另一个平台的可移植性是至关重要的，因为它允许HMI部署在最适合应用程序的平台上。

有一些低成本的平台，如微控制器，用于托管用于收集数据并将其推送到云端的HMI。一个低成本的HMI，无论是否带显示器，都可以从各种设备收集数据，过滤数据，并将其推送到云端。运行嵌入式HMI的智能边缘设备可以将数据推送到云端，而无需通过控制器或功能齐全的HMI连接。

一旦HMI将数据推送到云端，任何联网设备都可以访问这些数据，但首先分析这些数据并将其转化为可操作的信息通常是有意义的。

云应用程序

云提供可靠和安全的数据存储，并可用于以数据分析和其他应用程序的形式提供SaaS。例如，在线历史学家可以用来提供数据分析。一旦进行分析，数据就会变成可以通过web支持的HMI软件访问的信息，然后显示给用户。

数据分析可以揭示模式，云计算可以使用人工智能、机器人和其他大数据工具。云上可伸缩的处理能力对于执行这些通常需要大量计算资源的任务非常有用。通过使用车间HMI作为网关，可以以多种形式访问来自云的信息，包括条形图、图形、趋势、表格等(图2)。

云计算分析和HMI不仅有助于可视化数据，而且提供了更认知的视图。这些先进的数据分析系统有内置的代理来分析和发现数据中的模式。当数据不再遵循这些模式时，系统可以通过HMI和其他方法自动向用户指示结果或发现。

这方面的一个例子是收集生产数据并将其推送到云端的HMI应用程序。其中一个数据是零件数，平均每小时120个零件。如果计数稍慢，分析将检测到模式变化。然后，即使这种情况之前没有定义为警报或事件，软件也可以发出警告。

正如示例所示，认知计算可以检测异常并报告这些发现，甚至对于以前没有定义或预期的情况也是如此。这节省了时间，使用户不必预测每一种可能的异常情况，并编写适当的警报和事件。

云计算已经广泛应用于商业应用，并开始应用于工业环境。与传统的内部部署解决方案相比，它的部署速度更快，成本更低，并且更容易扩展。这些优势将促进使用量的增加，正确的HMI使部署基于云计算的工业大数据解决方案变得更加容易。

法比奥Terezinho他是施耐德电气软件品牌InduSoft的损益部门负责人。由内容副经理艾米丽·冈瑟编辑，控制工程， CFE传媒，eguenther@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

• 云计算用于工业过程
• 的好处云计算
• 如何主持一个HMI来过滤和收集数据。

考虑一下这个

什么是工业流程云计算的最佳实践?

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工业云应用相关产品

工业云应用相关产品包括:

• Wonderware Online是一个在线历史学家，可以用来提供数据分析。
• 支持Web的HMI软件，如InduSoft Web studio，可以向用户显示分析过的数据。
• 微软Azure是一个云服务提供商。
• 低成本的微型计算机平台，如树莓派计算机，可以承载嵌入式人机界面。
• InduSoft IoTView托管在微型计算机上，可以收集数据并将其推送到云端。

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