运动控制器在物联网中的作用

寂静回声

在这个数据如金的时代，工业信息抑或产品数据才是企业最大的财富，技术的创新不能单单依靠客户的使用满意度，更多的要从数据中反馈，例如：程序运行是否顺畅、应用场景对于设备的影响等。幸运的是运动控制器、PAC与物联网的姻缘早已注定，无论是智慧工厂还是工业物联网，运动控制器、PAC无疑都是最好的入口，对接简单，缩短了编程时间，实现产品的跨越式发展并不是遥不可及。

定位误差（过去只对运动控制器有影响）是通过嵌入式人机界面自动访问的。如果这个嵌入式人机界面具有网络服务器功能（大部分都有这个功能），就可以立即通过Emil或SMS（短消息服务）向本地操作员和工厂经理发出警报。这比原来的传统方法要好得多，原来需要让运动控制器将错误发送到PLC，PLC则必须处理数据以便将其发送给人机界面（后者可能有也可能没有网络服务器）。由于是用下载在一个硬件设备上的编程软件编写逻辑，因而消除了设备之间的复杂的数据传输。这种紧密集成无论身在何处都能轻松获取信息。确保嵌入式人机界面的开发人员可以创建不同的用户组和凭证。这让程序员能根据用户来创建人机界面的自定义实例。

机器内部的信息流动通畅非常重要, 但是机器之间的信息流动通畅也很重要。IEC 61131-3编程标准能确保一个制造商开发的机器所使用的语言与另一台相同。这大大有利于集成商，因为他们可以更容易地让两个不同的机器系统之间信息互通，而这是实现工业物联网的一个必要步骤。OMAC（机器自动化和控制组织）正在提升PackML标准，它将IEC 61131-3带到了下一层，不仅建议系统应该如何编程，同时还开发可以让网络中其他机器使用的标签标准集合。

物联网硬件领域如传感器存有结构性机会。物联网系统中需要用到的传感器多达十几种。

挑战在于从底层设备中获取数据，并将其转化为有用的信息。一种方法是在这些设备的层级中进行处理，然后通过高性能的控制总线或直接向云端发送结果。这种方法成本较高，并且不能帮助收集或集中数据。取而代之的是IO-Link的巨大增长，串行协议无需花费很多就可以从温度传感器、螺线管、气动阀组等设备收集基本数据。

通过集成在机器系统中PAC或PLC总线进行处理，来收集和使用这些数据。借助用于网络发布的嵌入式人机界面的PAC，用户无论去哪里都可以获取信息并将其放在网络上。例如，一个带有传感器的气动系统需要持续监测声音的分贝值。唯一需要发送到PAC IO-Link的数据是当前的分贝值。PAC可以定制制造商开发的能在多个控制器中工作的IEC 61131-3功能块。这些功能块可以监测到响声中的异常模式，然后发出警报：“可能有泄漏。”程序员如确认该警报，会在气动系统失灵之前发送信息指令给维护层级的用户界面。

工业物联网的基本前提是工业应用都能与IT系统实现通信。然而，工厂车间的操作技术（OT）层使用的是现场总线和工业以太网网络来实时通信。然而，当前的工厂车间和IT（信息技术）之间还有待融合。特别是对于在全球拥有多个工厂的制造商来说，外部服务器或云端存储数据是一种理想的选择。从软件方面来说，零部件生产商需要帮助机器制造商尽可能方便地利用IT设备。

大部分制造商很喜欢用IEC或类似的语言来编写PLC或PAC，所以你应该寻找那些采用集成的机器控制方法的制造商, 以使信息交互通畅，同时这些信息也要能较为容易地分享到IT服务器。另一个标准是OPC-UA（OPC统一架构）。这种客户端-服务器协议已经得到了显著扩展，它允许用一种通用的方式来传输数据，不管是机器对机器、机器对SCADA还是机器对服务器。这种灵活性让OPC-UA正在迅速成为物联网的标准。我们要寻找具有内置软件工具的供应商，只需单击几下即可轻松创建OPC-UA连接，并允许开发人员通过在基于IEC 61131-3的程序中共享一些标签来共享数据。一旦可以在一台服务器上访问它，就能让IT来完成剩下的工作。

任何考虑工业物联网的人，无论是机器操作员、OEM机器制造商，还是工厂管理层，都应该先开发一个用例。例如，一个工厂车间经理希望获得设备综合效率（OEE）信息。这类信息通常不适合在较广泛的公共领域内共享，因此最好使用内部服务器。然而，工厂车间经理经常会有远离机器或是不在办公室的情况，但需要浏览OEE信息。如果机器有一个带有网络服务器的嵌入式人机界面，用户就可以通过iOS或安卓平台来连接它，并输入自己的凭证，就可以查看机器的OEE，不再需要外部的云。这种工厂内的网络经常被称为“雾计算”。

如果是采购人员，他需要监控位于多个地点的多个工厂生产线的产量数据。在这里，外部服务器是唯一的答案。为了尽量减少暴露公司敏感信息的风险，该程序只发布总产量，而不是收率。虽然这种解决方案要求使用云服务器，但它在向外部服务器发送任何数据时需要加以约束, 原因有两个：一般情况下，它的安全性不如内部服务器或“雾”网络那样高；大多数程序在将数据发送和存储到外部的云端时会收费。

工业物联网的快速发展使其成本也在不断增多，现在越来越多的企业将重视物联网建设成本的问题。过去5年中，工业物联网(IIoT)虽被视为颠覆性创新，但因成本高昂、建设耗时，难以证明投资报酬，而难获企业采用。然而并非从头开始打造基础设施才能从IIoT中受益。

如果未来三四年您的公司已经为工业物联网做好准备，那么如下情况会让您的成本升高：你指定的设备很难或者不能通过网络服务器或OPC-UA来实现通信，或者您选择传统的、碎片式的设计，而不是单机PACs，后者能使数据流动大大简化。为了弥补这个错误，不得不购买非常昂贵的传感器，从温度控制到外部云端服务，绕过机器上的所有其他设备。在这种情况下，您将不得不使用其他人的软件来编写整个定制层或网站，以使数据可用。想必您一定不想变成这样。

相反，巧妙地部署工业物联网，让它从一开始就成为机器设计的一部分。如果您正在开发一个新的应用，您将处于最佳的过渡状态，即使它不是你们现在正考虑的事情。您今天所做的选择在以后可能会帮您节省数十万美元。

另外，选择支持总线的底层设备（如IO-Link），就可以从它们那里轻松获取数据。使用具有成本效益的标准协议，将让您能使用多个来源的数据。用一个控制器上的一个编程软件来简化编程。确保机器控制器具有客户端-服务器能力，而不需要另外的网关。这样，如果您需要将信息路由到不同的位置，您就可以在基于IEC的程序中完成。别忘了雾计算。如果您的PLC有一个嵌入式人机界面，并且它具有网络服务器的能力，那么您就能满足所有工业物联网用例的需求，而完全不需要使用云端。