使虚拟化的制造环境可见

工程和IT洞察:将IT资产添加到您的制造数据历史记录和警报系统中,以实现更快的反应和更高的工厂车间可靠性。使用现有的数据历史记录和OPC-UA提供虚拟化IT环境的关键可见性,并停止盲目操作IT资产。

通过丹尼斯Brandl 2013年1月21日

世界已经发生了变化,我们不再生活在所有用于制造的计算机、网络和存储设备都在制造车间的环境中。很容易看出什么东西不工作了,因为灯不是熄灭了就是闪烁着。我们为电源、CPU活动、磁盘活动、网络活动和路由器状态设置了指示灯。现在,大多数部件都远离生产车间,位于虚拟系统中,没有物理灯或外部问题迹象。当终端或移动设备开始响应非常慢,甚至完全停止响应时,通常会注意到问题。不幸的是,在为数据历史学家、材料跟踪和跟踪系统以及先进的过程控制提供了全自动解决方案的工厂中,在问题成为关键任务之前,可能不会有人在制造车间注意到问题。第一个电话通常是给IT支持部门,然后是一长串的指示和检查,以发现问题的根源。如果支持组织按技术(网络、服务器、防火墙、Oracle数据库、Microsoft数据库和磁盘服务器)进行划分,那么确定哪个元素实际发生了故障、诊断真正的问题并提供解决方案可能需要很长时间。缺乏外部指示器和远程定位意味着诊断问题只能由IT人员完成,而不是由系统用户完成。

监控远程和虚拟化设备正在成为每个IT组织的重要组成部分。IT部门依靠日志文件来诊断问题,每个联网设备都会生成日志文件。甚至打印机、防火墙和入侵检测系统也会生成日志文件。通常,日志文件中的条目比任何人都容易查看的要多,因此诊断问题可能需要在数十个日志文件中搜索数万个日志文件条目。通常很难确定最初的问题,并将其与由于原始问题而发生的次要故障分开。如果在发现并修复问题之前停止生产,则这种方法效率低且成本高。

现在是时候像对待生产设备一样对待制造It资产了,通过监视运行状况和记录性能。数据历史学家用于收集有关生产设备的信息,以诊断故障或减速,它们还应该收集有关所有制造业IT资产的信息。这在可见性较低且制造业IT资产必须与其他应用程序共享资源的虚拟化环境中尤其重要。当操作员抱怨系统似乎每天在同一时间变慢时,拥有历史数据将提供诊断问题所需的信息。

将制造IT资产添加到当前数据历史记录的最简单方法之一是通过每个服务器上的OPC-UA服务。[www.opcfoundation.org - OPC-UA服务链接]该服务可以监控服务器信息,也可以收集其他网络设备的信息,如磁盘阵列、网络交换机、防火墙、打印机等。任何OPC-UA客户端,如HMI,都能够浏览和查看制造IT资产的状态。SCADA和HMI系统具有报警检测和管理元素,这些元素也可以应用于通过OPC-UA或从数据历史记录中直接获得的信息。IT资产上的警报可用于在出现问题时向操作发出警报,甚至指示将来将出现问题。

OPC-UA采用以太网技术,基于web,使用标准网口,内置安全模型。这些特性使OPC-UA服务器应用程序能够在几乎所有现有的IT基础设施中运行,并使其特别适合于虚拟化环境。如果您的数据历史学家还没有OPC- ua接口,有一些包可以将OPC- ua信息转换为传统的OPC格式。此外,还有免费的OPC-UA工具可用。[www.opcconnect.com/ua.php-免费OPC-UA工具链接]

创建OPC-UA标记来监视虚拟环境中每个服务器上的每个处理器核心的负载、可用内存、网络吞吐量和可用磁盘空间。通常情况下,问题的发生是由于正常的IT更改导致的,而操作人员甚至都没有意识到这些更改,例如更改网卡或应用修补程序。您可以添加OPC-UA标签,公开最新的补丁版本、最近的启动时间、最近的热修复版本和日期、关键服务的状态(正在运行或已停止)以及网卡MAC地址。这些信息不会经常更改,因此在数据历史记录中只占用很少的空间,但可以为问题诊断提供宝贵的信息。

其他需要监视的元素包括每个VLAN的网络统计信息,其中包含来自物理交换机、虚拟交换机和路由器的信息。这些统计数据包括吞吐量(以包/秒为单位)、比特率和丢弃包的数量。您可以监视磁盘服务器的读写速率、读错误率,甚至磁盘驱动器的温度。您还可以监视防火墙中传递和阻止的数据包的数量,以查看是否有任何元素的安全签名被无意中修改。这些值的任何显著变化都可能表明问题即将发生。

在现代制造环境中,制造it资产与其他生产设备被同等对待是至关重要的。当IT资产发生故障或可以提供即将发生故障的指示时,必须通知操作部门并准备立即采取行动。将IT资产添加到数据历史记录和警报系统中可以实现更快的反应,并可以向IT服务组织提供详细信息,以恢复生产并运行。使用现有的数据历史记录和OPC-UA提供虚拟化IT环境的关键可见性,并停止盲目操作IT资产。

- Dennis Brandl是北卡罗来纳州Cary BR&L咨询公司的总裁,www.brlconsulting.com。他的公司专注于IT制造业。请通过dbrandl@brlconsulting.com联系他。由CFE Media内容经理马克·t·霍斯克编辑,控制工程而且设备工程mhoske@cfemedia.com

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这个发布版本比2013年2月的印刷/数字版本包含更多的信息控制工程

免费的OPC-UA工具www.opcconnect.com/ua.php

参见下文,更多来自Brandl的虚拟化。