OI软件打开了一扇通往万维网的窗口

周日下午,你在家放松,一手拿着喜欢的饮料,一手拿着遥控器。突然,你的呼机响了。你对自己说:“哦,不,不要又一个周末下午去工厂处理紧急情况。”你登录到家里的电脑上阅读电子邮件。

通过Jane S. Gerold,控制工程 一九九八年二月一日
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  • 人机界面

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互联网的定义
独家:活动显示器提供单一数据库解决方案
web感知软件的主要好处

周日下午,你在家放松,一手拿着喜欢的饮料,一手拿着遥控器。突然,你的呼机响了。你对自己说:“哦,不,不要又一个周末下午去工厂处理紧急情况。”

你登录到家里的电脑上阅读电子邮件。消息中嵌入了一个URL字段,允许您调出详细说明问题的植物显示。有了你的网络浏览器,你就可以确认警报,排除故障,并采取纠正措施,而不用离开你的车道。

听起来好得令人难以置信?事实上,Schneider Automation (North Andover, Mass.)在最近的行业贸易展上演示了这个简单的场景,使用Java代码、基于浏览器的操作界面软件和由自动化系统事件驱动的Lotus Notes服务器。

浏览器的好处

施耐德是在工厂车间率先使用互联网技术的几家供应商之一。最令人兴奋的机会之一是在操作界面软件中使用网络浏览器。(福利概述见文章第四页框)

Gimmi Filice, Total Control Products/Taylor Software(埃德蒙顿,阿尔伯塔,加拿大)的产品经理,讨论了web感知OI软件的两个功能。“第一个是使用可用于传输数据的全球‘线路’。其次是丰富的互联网环境,可以展示来自各种来源的数据。”

用户受益于互联网连接,因为它降低了监控远程站点的成本。Taylor的fxView OI软件是FrameworX系列的一部分,可以通过Internet的TCP/IP访问远程站点。此外,Internet开发环境利用Java、ActiveX控件和HTML以最小的客户机开销创建丰富的显示。(术语摘要请参见“互联网定义”框。)

霍尼韦尔IAC(亚利桑那州凤凰城)Plantscape市场经理Steve Rahr说:“互联网正在推动用户应用程序之间的互操作性需求。”“这将延续到过程控制标准中,如OPC(过程控制OLE)。最终,用户将能够从多个供应商选择一流的过程控制功能,并期望它们无缝协作。”

霍尼韦尔在其最近发布的用于PlantScape混合过程控制系统的集成网络浏览器SafeBrowse中利用了商业互联网标准。SafeBrowse允许用户在控制窗口中以ActiveX组件的形式显示HTML文档,而不会模糊警报信息等关键视图。

推我,拉你

互联网的另一个好处是它使用了“推送”技术。简单地说,推送技术根据应用程序的预选参数自动显示和更改web浏览器中的数据。

西门子能源与自动化公司(Alpharetta, Ga.)的WinCC开发协调员Chris Meunch评论道:“互联网目前有一个拉机制的概念。每次需要刷新屏幕时,操作员都必须手动完成。但由于网络正朝着推动技术的方向发展,我们的目标是在浏览器上显示与专有前端完全相同的信息。”WinCC的新用户界面将基于Internet Explorer 4.01,使用动态HTML。

FIX广播网络是Intellution公司(诺伍德,马萨诸塞州)的FIX系列自动化软件的推广技术。它利用ODBC(开放数据库连接)从FIX实时数据和历史数据中收集信息,或者从任何兼容ODBC的数据库(如Microsoft的SQL Server、SAP R/3或Sybase)收集信息。

智能产品经理David Mills认为,web感知软件的真正好处在于,操作员界面可以从服务器上的单个点配置。所有客户端都是瘦客户端,只需要一个Internet浏览器。

Ci Technologies, Inc. (Fairport, N.Y.)实现了用于Windows的Citect的客户机/服务器体系结构,以便通过Internet发送数据更改。如图(最后一页)所示,应用程序数据库加载在客户机上。在启动时,客户机从服务器更新其数据库。在运行时,客户端从服务器接收数据更改。

使用带有嵌入式诊断的网络是由stemplechase software Inc.(密歇根州安阿伯市)生产的VLC控制软件的一个优点。基于pc的流程图中的诊断向导生成诊断逻辑和消息,并调用用于web访问的URL地址以获得修复指令。

Control Technology Corp. (Hopkinton, Mass.)正在为一家消费品制造商安装一个有趣的远程诊断应用程序。Web服务器技术被嵌入到CTC的机器控制器中。Java applet为机器控制应用程序提供显示、诊断以及文档信息。

除了组件的好处

web感知操作界面软件的好处可以总结为:

  • 位置独立-远程监控;

  • 功能独立性——通过URL访问任何设备;

  • 易用性——利用熟悉的工具;

  • 随时随地获取信息;

  • 降低成本-客户端/服务器架构和Internet/intranet连接。

通过在自动化体系结构中使用瘦客户机,可以获得额外的成本和性能优势。瘦客户机依赖于服务器来维护应用程序、实时数据库和历史数据库。客户端运行一个“瘦身”版的显示软件,并通过Internet或内部网接收实时数据更新。换句话说,瘦客户看起来很棒;饱腹感较弱。

Internet的分布式计算和瘦客户机的客户机/服务器体系结构正在随着新的对象组件模型而发展。关于选择哪种组件模型的争论似乎很熟悉。

类似于操作系统之争(Windowsvs。Unix)和浏览器之争(Netscapevs。Internet Explorer),组件模型的冲突使得微软的COM(组件对象模型)和Sun Microsystems的JavaBeans组件模型发生了冲突。(见“互联网定义”框。)

微软的ActiveX组件基于COM,实现了运行在容器应用程序中的小代码单元,以提供连接到远程数据库或显示等功能。

Sun的JavaBeans使用Java编程语言开发可在任何硬件平台上运行的可重用应用程序。

这两个系统在复杂性、安全性和应用开发方面存在差异。然而,Sun和微软最近的声明使这些分歧变得毫无意义。可以这么说,目前ActiveX是特定于平台的(32位Wintel), Java是特定于语言的。

关于这个讨论的更多内容可以在一般计算机杂志和因特网上找到。(搜索www.techweb.com。)在这里,重点是操作员界面软件供应商正在实现哪些模型,以及为什么要实现。

Java与ActiveX

PC Soft International (Braintree, Mass.)和它刚刚发布的版本坚定地站在Java阵营中互联网Wizcon.互联网产品经理Noam Sadot说:“一个重要的目标是提供与传统SCADA系统相同的性能。我们优化了互联网Wizcon服务器在微软Windows NT上运行,并通过TCP/IP套接字向客户端站发送事件驱动的更新。”

之所以选择Java来实现操作界面组件,是因为“Java为客户端平台提供了选择,包括微软Windows 3.11、网络计算机、电视机顶盒、Macintosh和Unix工作站[除了Windows NT和Windows 95]。以上都不支持ActiveX。此外,Java小程序往往比其等效的ActiveX控件更小,这可以缩短下载时间。”

Schneider Automation使用Java构建了本文开头引用的显示示例。以Java applet的形式输入进程模拟显示,并使用实现Modbus/TCP协议的Java例程进行动画。

另一个Java支持者是Foxboro公司,该公司在其所有基于web的用户界面中都实现了Java。例如,FoxSPC.com使用Java来可视化统计过程控制图的在线显示。Java对于Foxboro的I/A系列跨平台战略非常重要。

在ActiveX阵营中,Iconics (Foxborough, Mass.)刚刚发布了GraphWorX32 ActiveX容器。该软件通过OPC与应用程序连接,并可以作为Iconics或第三方开发人员的ActiveX控件的容器。GraphWorX的副总裁Chris Kellogg说:“GraphWorX浏览器可以嵌入到HTML网页、Visual Basic或c++应用程序或任何其他ActiveX容器中。”

Iconics选择ActiveX而不是Java,因为“我们的信念是,谁控制了互联网浏览器市场,谁就控制了对象技术。最近的市场数据显示战争可能已经决定了。Iconics选择了微软COM模式。”

国家仪器公司市场总监Mike Santori补充道:“ActiveX技术为软件开发人员利用现有代码提供了一种前所未有的方法。通过提供ActiveX控件,例如美国国家仪器公司的ComponentWorks产品,公司可以构建可在任何容器环境中使用的可共享组件。通过提供ActiveX容器,公司可以整合来自不同制造商的控件。”

国家仪器公司为其软件应用程序(如BridgeVIEW)提供了一个互联网开发人员工具包。用户可以查看web上的显示,并根据事件编写应用程序来发送电子邮件消息和FTP(文件传输协议)数据文件。

TA工程公司(Moraga, california)正在为其AIMAX系统开发网络访问工具。TA Engineering选择在ActiveX中开发主要是由于数据流的处理方式。对于ActiveX布局,大部分代码都在web服务器上。视图计算机可能是一个相对迟钝的终端,不需要很长时间的下载来建立一个监控站点。”

两个早期进入网络感知软件领域的产品是Wonderware(加州欧文)的Scout浏览器和USDATA(德克萨斯州理查森)的WebClient。在1996年10月的ISA/96贸易展上,这两个软件包都进行了预览。Wonderware的Scout基于COM和ActiveX技术实现,允许InTouch用户通过互联网或内部网查看实时工业数据。

USDATA的WebClient运行在Windows 95、NT或Microsoft Internet Explorer内部,是FactoryLink ECS服务器的瘦客户端(仅用于表示),该服务器管理数据收集并维护应用程序逻辑和图形。产品营销总监迈克·钱德勒(Mike Chandler)说:“我们相信,基于ie浏览器的客户端拥有成本将与网络计算机相当,同时仍能提供基于windows的计算优势,这是网络计算机所缺乏的。”

企业内部网

虽然互联网将使远程用户可以获得信息,但在高密度、危险的应用程序中使用它仍存在一些担忧。ABB工业系统公司(纽约州西亨里埃塔)的产品经理David Bachman说:“由于风险问题,不太可能允许人员在大型、集中或危险的应用程序中通过互联网执行控制命令。最终用户将可以通过公司内部网或互联网访问服务,因为(用户端的)软件管理得到了简化或最小化。”

ABB的Advant Enterprise history包括一个用于Internet或内部网访问的web服务器。安全由Advant OCS(开放控制系统)控制,并通过工厂的内网防火墙进行控制。

丹·本森,安阿伯科技公司(安阿伯,密歇根州)的副总裁,相信内部网,而不是因特网,将主宰工厂的网络架构。安娜堡开发了一种工业化的网络浏览器,适合工厂使用。

同样利用企业内部网的还有Fisher-Rosemount (Austin, Tex.)。客户端上的Internet Explorer浏览器软件通过Fisher-Rosemount公司的智能网页与内部网服务器通信(通过适当的防火墙安全)。F-R软件连接到OPC和ODBC服务器。

除了安全性之外,基于浏览器的OI软件的用户关注的其他问题包括:

  • 互联网性能和延迟;

  • 数据完整性;

  • 带宽限制;而且

  • 代码的兼容性。

Elsag Bailey Process Automation公司(Wickliffe, O.)的产品专家Andy Halarewicz补充道:“存在所有权的总成本问题,例如许可和如何保持所有客户的同步。在不同的机器上出现不同的应用程序,可靠性和性能可能会受到影响。”Elsag Bailey的过程信息Web服务器是Symphony企业控制系统的一部分,向客户端桌面提供Java和ActiveX技术。

Foxboro的战略营销总监Mark Davidson警告说:“ActiveX和Java组件的广泛来源是一把双刃剑。”“从积极的方面来看,用户对操作界面组件有广泛的选择。消极的一面是,当用户混合和匹配软件对象时,他们要对健壮性、安全性和性能负责。”

尽管存在这些担忧,但互联网及其开发工具对工业软件的巨大影响是毋庸置疑的。从芝加哥支持浏览器的客户端查看澳大利亚的显示,到诊断流程图中的嵌入式HTML工具,互联网不断改进用户界面。

“这是否意味着传统HMI(人机界面)软件的日子屈指可数了?Opto 22 (Temecula, california)的技术营销总监本森·霍兰德(Benson Hougland)问道。“随着领先的供应商将他们的开发环境转移到对象容器,这与浏览器有何不同?Opto 22以一种通用的方式提供数据,用户可以自行决定使用这些数据。”例如,OPC服务器OptoServer以用户定义的速率提供数据。容器(如浏览器)中的ActiveX对象接收并显示HTML页面中的数据。

互联网及其底层不断改善的开发环境将对工业操作界面产生直接而积极的影响。网络感知软件和丰富的互联网开发工具的好处太重要了,不容忽视。然而,这种技术的用户在随意应用它的优点之前,需要意识到它的局限性。在你帮儿子做作业的时候,你的网络崩溃是一回事。当你运行一个发电厂时,这是完全不同的事情。

互联网的定义

ActiveX控制:基于微软COM架构的软件模块,ActiveX控件通过将现成组件调用到程序中来添加功能。在Internet或intranet上,ActiveX控件可以链接到web页面,并通过兼容ActiveX的web浏览器下载。

COM和DCOM:COM (Component Object Model)是微软的组件软件体系结构。它定义了一个结构,用于构建可以在Windows环境中调用和执行的程序例程(对象)。COM提供对象之间的接口,分布式COM (DCOM)定义远程过程调用(RPC),它允许那些对象在网络上远程运行。

HTML:超文本标记语言是定义网页布局、字体、图形元素和到其他网站的超文本链接的文档格式。

互联网:因特网是一个庞大的网络,由100多个国家的10万多个相互连接的网络组成。因特网最初是为军事而发展的,现在已成为世界范围内的信息高速公路。

内部网:内部网是为企业员工服务的内部网站。尽管内部网页面可以链接到Internet,但内部网不是普通公众可以访问的站点。

Java:Java是一种用于Internet和intranet应用程序的编程语言,由Sun Microsystems的JavaSoft部门开发。Java是模仿c++而设计成独立于硬件平台的。Java程序可以从HTML文档中调用,也可以单独启动。

javabean:作为Sun的组件软件体系结构(与COM相比),javabean是独立的Java程序模块,可以在分布式计算环境中调用和执行或远程运行。

OLE和容器:OLE是一种基于COM的复合文档技术,它允许将对象嵌入或链接到文档中容器应用程序。(web浏览器可以是一个容器。)双击对象时,将启动创建它的应用程序(称为服务器应用程序)。

OPC:过程控制OLE是一种新兴的软件标准,旨在通过健壮的高速通信基础设施提供对工业数据的访问。

TCP / IP:传输控制协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)是Internet的通信协议。TCP部分确保另一端正确接收发送的字节总数。IP部分提供路由机制。

瘦客户端:客户机/服务器环境中的“瘦处理”客户机只处理键盘输入和屏幕输出。所有应用程序处理都在服务器中完成。

Web浏览器:网络浏览器是一个程序,作为你在互联网上的万维网的前端。要查看站点,您可以在浏览器的Location字段中键入其地址(URL)。

独家:活动显示器提供单一数据库解决方案

在理想的情况下,不需要重新输入标记数据库,也不需要复制项目来运行多台机器。在理想情况下,一旦输入了一段数据,该信息的所有用户都可以使用它。实际上,多个运行时经常需要多个标记数据库。

罗克韦尔软件公司(威斯康辛州西阿利斯)采用互联网技术为其RSView32 HMI软件提供客户端/服务器架构和单标签数据库支持。活动显示系统是用于分布式客户端的RSView 32附加软件选项,它可以监视和控制(通过适当的安全性)服务器应用程序。它使用单个项目和单个数据库。对项目的更改可以立即提供给客户。

主动显示系统由主动显示服务器和两个客户端选项组成——面向专用用户的主动显示站和面向远程用户的浏览器。多个客户端可以访问多个服务器。版本控制软件可确保服务器和客户端始终使用当前版本。

主动显示系统嵌入微软和Internet技术,如DCOM、ActiveX和VisualBasic,用于客户端/服务器通信,无需重新编译代码。ActiveX和VBA是罗克韦尔软件公司从手持瘦客户机到分布式客户机/服务器的单一操作界面体系结构技术跟踪的关键。

web感知软件的主要好处

位置独立性:带有实时数据的工厂地面显示可用于工厂内或世界各地的任何支持浏览器的客户端。

功能独立性:操作员面板不需要预装设备专用软件。OI只需要知道被监控设备的URL。

易用性:基于浏览器的操作界面减少了用户的学习曲线,加快了应用程序的部署。

访问信息:Web浏览器利用标准工具为任何应用程序提供对大量数据的访问。

降低成本:通过使用Internet连接、瘦客户机和无处不在的显示工具,降低了系统成本。

资料来源:施耐德自动化和国家仪器公司