简化数字迁移

数字化之旅需要对实物资产和流程进行精确的数字模型，以便近乎实时地预测结果并优化操作。从传统的自动化框架成功迁移到面向未来的网络物理系统，需要最先进的网络技术，将实际的工厂车间连接到数字对应的闭环控制。

越来越多的数字模型与生产线上使用的资产、机器、系统和流程紧密匹配，这些虚拟复制品为控制和产品生命周期管理(PLM)或模拟事件提供了工具。

“在这两种情况下，数字化过程使制造商能够通过获得有意义的信息和对其运营的可操作洞察力，以更有效的方式建立透明度和管理工厂。因此，虽然数字模型不一定需要与物理模型相连接以支持工业，但这两个世界之间的近实时反馈循环有助于创建智能，响应迅速的工厂，”CC-Link合作伙伴协会(CLPA)欧洲总经理John Browett说。事实上，只有允许虚拟世界和现实世界进行交流，才有可能检查工厂车间发生的事情是否与模型预测的相符。因此，制造商需要考虑在向工业4.0的数字化迁移战略中实施合适的工业网络技术。”

CLPA支持行业从现场总线转向以太网，现在又转向时间敏感网络(TSN)。其最新的开放技术CC-Link IE TSN通过将TSN技术与千兆以太网相结合，能够及时处理网络物理系统中传感器和模型产生的大量数据。这两个元素还提供了一种将现有的、完全可操作的自动化解决方案迁移到未来的方法。“最终，这样的网络让制造商为未来做好准备，同时使他们能够以最大的兼容性运行当前的过程，”Browett说。

智能化企业

FDT技术自上世纪90年代问世以来，一直处于数字化的前沿。它的目标是通过独立于现场总线协议和设备的开放和标准化集成来增强智能企业的能力——推动过程和制造部门基于标准的自动化解决方案的广泛实施。

多年来，它已经从单用户的桌面环境演变为分布式的多用户客户机/服务器方法，具有OPC统一架构(UA)兼容性，可用于企业范围的集成和资产管理。

为了加快数字化进程，FDT技术帮助工业自动化架构将传感器连接和通信到云，使最终用户能够利用分散、互操作性和集成的优势，并提供跨过程、工厂和混合控制应用程序的所有数据和功能的统一视图。

FDT工业物联网服务器(FITS)架构(FDT 3.0)的开发为部署各种基于工业物联网的解决方案提供了灵活的平台。新兴的FITS解决方案支持平台独立性、全面安全性、OPC UA集成、移动设备管理和设备类型管理器(dtm)存储库。

FDT集团董事总经理Glenn Schulz表示:“在FITS架构中，FDT服务器是工业物联网中心的心脏，为智能企业提供支持。“该服务器集成了一个web服务门户，允许通过身份验证的移动设备或任何主要浏览器访问，以及用于IT/OT融合和企业访问的OPC UA接口。丰富的控制功能确保任何工业通信协议或供应商设备都可以作为智能制造实践的一部分无缝集成。

“FDT服务器以安全为核心，与操作系统无关，可在云中、内部部署、边缘或桌面环境中完全部署。这使得FITS解决方案成为一个真正的信息交换平台，并成为对数字化之旅至关重要的工业物联网和工业4.0应用的关键推动者。”

德国Profibus & Profinet International执行董事Peter Wenzel博士认为，工业4.0的实施程度与持续的数字化和标准化的横向和纵向数据和信息交换这两个因素直接相关。他说，这是基于强大的自动化实时通信技术和强大的安全通信平台，用于生产控制和与云和其他IT服务的数据交换。

在同一或不同制造商的多个地点进行分布式和同步生产，以及个性化产品的灵活生产，小到一个批量，是工业4.0一代生产系统的基本特征，这需要使用新的生产方法以及更高的标准化。

温泽尔说:“这意味着通信将比现在更加重要和占主导地位。”“这是Profibus和Profinet International (PI)技术发展新战略方向背后的驱动力。除了有针对性地进一步开发PROFINET和IO-Link，与工业4.0保持一致，我们的创新主要涉及语义和信息模型的主题，考虑到当前的安全要求和目前正在出现的新业务模式。”

Profinet的基础仍然是IEEE以太网标准。以太网在IEEE 802.1中的进一步发展——在TSN的背后——为所有类型的工业自动化应用提供了实时功能，同时保持了高度的鲁棒性，具有网络的高利用率和时间关键型应用的必要确定性。在将TSN集成到Profinet时，PI选择了TSN功能组合的部分以获得最佳价值，并根据他们的需求设置了可扩展的设备功能。“TSN战略的一个组成部分是，除了实时(RT)和等时实时(IRT)， Profinet还可以在现场层面与TSN合作。用户视图保持不变，包括访问数据、诊断和Profisafe等配置文件。”

释放事物

“如果没有能够使现场传感器将数据传输到工厂系统的通信协议，就不会有‘物联网’。FieldComm集团美洲市场营销和业务发展经理Talon Petty表示:“相反，这些东西将只是智能设备信息的孤岛，无法向母舰报告过程中发生的事情。”

随着用户开始数字化转型，他们正在寻找以前从未想过的连接系统和资产的方法。集成对于公司持续满足可靠性需求至关重要。正是由于这个原因，现场设备集成(FDI)是在主要自动化供应商的支持下创建的。所有这些公司都投入了大量的工程时间，使其成为过程自动化的强大标准，通过统一设备驱动程序，配置工具，诊断和文档，从而简化用户的集成工作，而不考虑操作系统，使用与任何FDI注册主机系统兼容的独立可下载软件包。

OPC基金会、Profibus/Profinet International、FDT集团和ISA也为FDI工作提供了支持。在用户方面，NAMUR和the Open Group都支持FDI，并将其纳入支持数字化转型和工业4.0的未来框架愿景中。

FieldComm小组最近也参与了为过程工业开发标准化信息模型的联合努力。与OPC基金会一起，在2018年的ARC论坛上介绍了创建独立于协议的过程自动化设备信息模型(PA-DIM)规范的愿景，以实现NAMUR开放架构(NOA)的要求。从那时起，PI现在也参与了这个愿景。

当与支持FieldComm Group和PI联合FDI技术的注册产品一起使用时，PA- dim的目标是简化对系统和云的FDI，正如NAMUR和ZVEI所推荐的那样，通过标准化单一信息模型，支持过程自动化中使用的许多现场设备协议，包括HART, Foundation Fieldbus, ISA100.11a, Profibus PA, Profinet和WirelessHART。”

OPC基金会总裁兼执行董事Stefan Hoppe表示:“将基于OPC UA的PA-DIM与FDI产品结合使用，将使最终用户能够大大缩短高级分析、大数据和企业云解决方案的上市时间，这些解决方案通常依赖于数千个地理分散的现场设备，这些设备使用多种过程自动化协议。”

苏珊娜吉尔编辑器,欧洲控制工程。本文最初发表于欧洲控制工程网站。克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程、《媒体,cvavra@cfemedia.com。

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