用SOA平臺創(chuàng)建一個工業(yè)操作系統(tǒng)
設(shè)計一個SOA平臺的工作是復(fù)雜的。但是,如果你做得正確,你就能夠使這個SOA平臺更簡單和更容易控制、處理和自動化地做自己的工作。
雖然SOA在后臺的應(yīng)用已經(jīng)非常普遍,但是,SOA絕不是一種預(yù)先注定的技術(shù)。不過,SOA的持續(xù)普及確實反映了這種重要的信息技術(shù)緩慢而穩(wěn)定的發(fā)展,把單個細(xì)胞樣的設(shè)備連接成更大的網(wǎng)絡(luò)功能性組件。從現(xiàn)場總線到面向過程控制的OLE(對象連接與嵌入)以及ISA88/95和OpenO&M,這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展已經(jīng)建造了一個標(biāo)準(zhǔn)棧。SOA將利用這個標(biāo)準(zhǔn)棧改變生產(chǎn)企業(yè)多層次的DNA。
進行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計,一個SOA平臺能夠?qū)崿F(xiàn)一個非常智能化的用戶友好的接口,迅速映射設(shè)備層以上的連接。這對于控制工程師如何建立工作流和把設(shè)備連接到PLC(電力線載波)、DCS(分布式控制系統(tǒng))和HMI(人機界面)有重要的影響。這樣做的好處是能夠得到高級系統(tǒng)的智能,實現(xiàn)從車間到領(lǐng)導(dǎo)辦公室無縫的協(xié)調(diào)和協(xié)作。
消除SOA軟件的混亂概念
完整版本的SOA到目前為止還沒有實現(xiàn),還有許多結(jié)構(gòu)和文化方面的工作要做。盡管SOA是一個簡單的詞匯和概念,但是,它在細(xì)節(jié)方面仍然散亂,充滿了混淆和爭議。但是,SOA有巨大的潛力是沒有錯誤的。
ABB公司協(xié)作產(chǎn)品管理解決方案營銷經(jīng)理MarcLeroux說,SOA可能是具有重要意義的最簡單的概念之一。消除混亂的概念是SOA和支持SOA所需要的標(biāo)準(zhǔn)的一個主要目標(biāo)。SOA主要依靠成功地采用ISA88和ISA95等標(biāo)準(zhǔn)中的一些規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)提供了明確的命名約定。建立通用術(shù)語的基礎(chǔ)是研究一種適應(yīng)當(dāng)前水平的高級的抽象概念,實現(xiàn)詞匯的標(biāo)準(zhǔn)化,提供可以被人們接受的通用的定義。這種通用的定義要實現(xiàn)通用性(如流量表)與具體性(如流量表127)的平衡。在SOA中,標(biāo)準(zhǔn)化對于企業(yè)架構(gòu)中的每一個東西都采用解釋性的詞匯,如資源(設(shè)備、材料、工人)、流程(工作流)和軟件任務(wù)(接口、安全、報警、應(yīng)用和報告)。
標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)設(shè)施
DavidChappell在財富500強的CGP公司擔(dān)任了將近30年的全球自動化服務(wù)部門的負(fù)責(zé)人,用了大量的時間對詞匯和任務(wù)進行標(biāo)準(zhǔn)化。他說,讓工廠的生產(chǎn)人員簡化他們擁有的1萬種不同的生產(chǎn)方法或者步驟的概念是一個挑戰(zhàn)。
當(dāng)你把這些方法分開研究的時候,他們實際上僅有20至50種方法,甚至最復(fù)雜的業(yè)務(wù)也是如此。一旦你對工作流程和資源對象服務(wù)實施了模塊化,這將顯著減少每一次生產(chǎn)新產(chǎn)品時改變生產(chǎn)設(shè)備和控制系統(tǒng)的努力。你很容易把這些模塊重新組合在一起以便生產(chǎn)新的產(chǎn)品。
標(biāo)準(zhǔn)化是建立一個工廠的綜合性模型的基石。這個工廠模型是一個企業(yè)SOA平臺的關(guān)鍵支柱。標(biāo)準(zhǔn)化說明還包含與他們有關(guān)的功能屬性、創(chuàng)建完備的構(gòu)件或者軟件組件,以便組合成更大的混合應(yīng)用程序。在SOA領(lǐng)域,一切都被認(rèn)為是服務(wù),也就是面向服務(wù)的架構(gòu)。
標(biāo)準(zhǔn)化的詞匯、工廠的模型和全部大量的模塊化軟件服務(wù)是一個中心庫或者數(shù)據(jù)庫的基本要素。一個工作流編排工具本身就是一個用于創(chuàng)建流程工作流的混合的應(yīng)用程序。工作流編排工具支持對象服務(wù)的鼠標(biāo)拖放,以便建立可用圖形顯示的工作流。
驅(qū)動這個對象中工作流的軟件程序(如工作流建立和修改)是動態(tài)的和容易使用的。因為這些軟件程序是在一個集中的庫中管理的,整個網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)的每一個實例都很容易維護和更新。通過有選擇的組合和管理,這些對象服務(wù)正是控制系統(tǒng)、HMI、MES、LIM和ERP等系統(tǒng)中的這些功能的推動因素。
集成的運營系統(tǒng)的好處
擁有一套共同的一致的定義、處理和工作流,把這些東西映射在一起創(chuàng)建一個集成的運營系統(tǒng)是非常簡單的,盡管人們一般都會在工廠發(fā)現(xiàn)許多參考因素和不同的系統(tǒng)。雖然標(biāo)準(zhǔn)化詞匯和建立一個全面的工廠模型和其它重要的數(shù)據(jù)庫組件需要大量的前期投入,但是,一段時間之后的投資回報是巨大的。最主要的好處包括:
·開放了傳統(tǒng)上完全不同的功能系統(tǒng)以便更自由地共享數(shù)據(jù),不需要昂貴的點對點的集成。
·無限地重復(fù)利用服務(wù),不需要工程密集型的努力。
·非常適應(yīng)生產(chǎn)和業(yè)務(wù)運營的配置和重新配置能夠以最低的成本迅速完成。
·對于配置好的流程工作流能夠迅速做出原型產(chǎn)品、發(fā)現(xiàn)其中的缺陷和進行修改。
·以任務(wù)為基礎(chǔ)的客戶化的和根據(jù)情景的信息展示。
·一行一行地、一個工廠一個工廠地輕松復(fù)制最佳做法。
·全面利用當(dāng)前的資產(chǎn)投資,其方法是把系統(tǒng)功能動態(tài)的適應(yīng)性控制封裝為服務(wù)。
·把控制工程人才的重點重新放在工廠優(yōu)化和性能方面。
創(chuàng)建一個工業(yè)操作系統(tǒng)
Invensys公司負(fù)責(zé)戰(zhàn)略合資企業(yè)的副總裁PeterMartin說,設(shè)計一個SOA平臺的工作是復(fù)雜的。但是,如果你做得正確,你就能夠使這個SOA平臺更簡單和更容易控制、處理和自動化地做自己的工作。Martin領(lǐng)導(dǎo)了創(chuàng)建”ArchestrA“的計劃。這是Invensys/Wonderware公司的具有SOA功能的平臺。盡管這個平臺很復(fù)雜,但是,這個平臺還是正確地建成了。這個平臺成為了一個工業(yè)操作系統(tǒng),可以像一個現(xiàn)代的計算機操作系統(tǒng)一樣提供同樣類型的多任務(wù)服務(wù)。這個SOA平臺能夠管理從通用名字空間建立的一個完整的管理服務(wù)網(wǎng)絡(luò),提供一個架構(gòu)讓過去30年里這個工廠配備的不同廠商提供的不同的老設(shè)備能夠連接在一起并且相互兼容,以便像一臺計算機一樣工作。正是這里面內(nèi)置的廣泛的兼容性確定了這個架構(gòu)的有用性,不僅使它能夠兼容一家廠商的產(chǎn)品線,而且兼容所有的產(chǎn)品。由于你有一個通用的名字空間和連接服務(wù),你不必呼叫這些系統(tǒng)。你不需要擔(dān)心它是誰的系統(tǒng)。你不需要建立這個通訊。你僅需要知道這個標(biāo)簽的ID(如流量表127)。對象管理服務(wù)是內(nèi)置的。
例如,如果”流量計127“是這個工廠的新的元素,一個控制工程師會很容易地把它添加到共享通用功能的數(shù)據(jù)庫中的流量表類中。然后,使用一個圖形工作流工具把它嵌入到這個工廠樣本車間的流程工作流中。這個具有SOA功能的平臺負(fù)責(zé)管理設(shè)備的連接服務(wù),利用所有的技術(shù)細(xì)節(jié)把它集成到工廠的運營中。這是非常強大的功能。它將極大地提高生產(chǎn)率。它將減輕控制工程師的負(fù)擔(dān),讓控制工程師把重點放在更高級的事情上,如工廠優(yōu)化和性能方面。
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