FDT3.0 + OPC UA——构建下一代IIoT 生态零碎

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本文图片来源：FDT 组织
作者 | Vivek Hajarnavis, FDT Group
经过自定义的OPC UA 运用顺序能够帮忙工业组织办理现场装备，升高整体经营和保护本钱。
工业企业必需找到无效办理现场装备，并升高整体经营和保护本钱的办法。他们需求监控症结资产的形态，在实时仪表板上查看装备安康剖析，并按照预测性洞察自动履行操作。
教训标明，易于自定义的运用顺序有助于衔接、通知和受权工业休息力，使其能更好的决策。自动化工程师能够利用泛滥第三方软件开发人员工具包，经过OPC 一致架构（OPC UA），使用FDT 3.0 IIoT Server（FITS）平台中可用的数据来创立运用顺序。
合作式演进推进数字化转型
自2014 以来，FDT 组织和OPC 基金会始终在协作，努力于为工业企业提供更大的症结信息拜候权限。FDT 规范是现场装置的数千万反对装备类型办理器（FDT/DTM）的装备的实时信息核心，而OPC UA 原则提供了一个根底架构，使这些信息可用于不计其数的企业运用战争台。
FDT 办法的一个优点，是它斟酌了自动化体系构造中的不同网络，并为现场装备提供了一个通用模型。不然，用户需求拜候可编程逻辑管制器（PLC）或散布式管制零碎（DCS），以采集网络和装备信息，并将标签映照到OPC UA。
经过FDT 3.0 解决计划，FDT 办事器与PLC 或DCS 处于平等层级，能够间接拜候一切已装置的装备，而无需干涉或改动管制环境。
个别来讲，经过协调内置FDT 3.0 OPC UA 信息模型中的数据，该体系架构拥有一定的灵敏性，允许使用各种不同总线协定的网络，拜候来自不同供给商的一切装备，以便在全部网络档次构造中进行通讯。FDT 办事器提供OPC UA 接口，经过办事器、客户端和挪动装备（包罗运用）之间的加密衔接，完成企业外部网或互联网上的平安数据传输。

▎图1:FDT/OPC UA 信息模型。
下一代IIoT 生态零碎助力开发人员
FDT 3.0/OPC UA IIoT 生态零碎，由FDT 办事器和DTM 组成，提供通用装备集成和以数据为核心的平台，以古代多样的部署选项来助力工业企业晋升经营效力，包罗云、边沿装备、外部部署和单用户桌面环境等。
在FITS 架构中，独立于平台的FDT 办事器，充任反对智能企业的症结工业物联网（IIoT）枢纽。它构建在办理一切装备DTM 实例的运用业务逻辑之上。FDT 办事器包罗一个Web 办事门户，允许从通过认证的挪动装备或经过任何次要阅读器拜候，还有一个OPC UA 接口，用于信息技术/ 经营技术（IT/OT）的融会和进程、混合和离散自动化畛域的企业拜候。

▎图2:FDT 3.0 IIoT 办事器（FITS）散布式平台。
FDT 3.0 规范的一个症结特性，是一切FDT 办事器和DTM 都自动提供残缺的OPC UA 反对，而无需额定任务或编码。这象征着任何受权的OPC UA 客户端，均可以在FDT 办事器中阅读名目构造，以定位特定装备的实时信息。无需改动DCS 或PLC 配置，便可轻松将工厂现场数据集成到运用、仪表板和制作履行零碎中。
用户能够经过FDT 办事器通用组件开发者工具包中内置的且彻底“有线”的OPC UA 办事器拜候这些信息。DTM 通用组件也是如斯，由于OPC UA 对DTM 是自动启用的。在这两种状况下，都不需求额定的编码或其它任务。
作为FDT 3.0 解决计划的一部份，DTM 提供的信息规范集成到FDT/OPC UA 信息模型中，优化了先进的装备诊断、配置和近程资产办理。该信息模型加强了对网络和装备的办理，提供数据拜候而无需对协定进行处置，从而能够帮忙优化企业，为泛滥装备提供反对。
减少装备数据的灵敏性
第三方开发者曾经着手开发编写运用所需的工具包，经过在挪动装备上使用特定装备的实时数据，来帮忙IT 和OT 员工更无效地任务。OPC UA 的弱小功用可利用新的FDT 3.0 IIoT 办事器，来构建更普遍的自定义运用顺序。
因为FDT 3.0 架构的多功用性，任何人均可以按照可用的诊断数据来创立自定义的运用顺序以知足他们的需要——无论自定义的是症结机能目标（KPI）仪表板仍是针对某系列装备自定义运用。利用FDT 3.0 架构的灵敏性，这些运用能够提供全新的出产数据自定义视图。
因为实行了用于FDT 的OPC UA 配套标准，FDT 3.0 运用能够经过任何受权的OPC UA 客户端拜候装备DTM 接口数据。这使DTM 能够集成到OPC UA 用于数据替换或履行装备特定功用的运用中。
自动化供给商和终究用户能够开发自定义运用来拜候FDT 3.0 办事器环境中的装备数据。第三方工具包可用于多种平台和言语，使开发团队不用成为OPC UA 架构方面的专家就能实现，并打消了创立OPC UA 客户端所需的繁琐步骤。相同，开发人员能够专一于定制，包罗获得和展现他们的数据。
自定义运用的开发涵盖了出产经营、资产监控和装备保护等畛域的普遍用例。例如，将FDT 办事器解决计划与本机OPC UA 办事器集成，能够创立近程资产监控运用，以监控不同网络上现场装备的运转情况，并在泛起需求当即关注的异样工况时，提示技术人员。
开发人员还能够为出产设施创立机能仪表板，这些设施使用OPC UA获得相干的OT和出产数据。在IT方面，OT零碎实时数据的可用性，允许基于KPI创立自定义讲演，以帮忙办理层更好地评价经营出产力、规范合规性等。
弱小的通讯模型反对实时数据拜候
经过FDT/OPC UA信息模型，用户能够拜候实时数据，从而做出更好的实时决策。在信息模型中协调数据，并以合乎逻辑、良好定义和一致的形式呈现给用户。乃至能够以规范化的形式提供特定装备的信息，同时还能够按照单个运用需要进行自定义。
即便这些装备大不相反，一切客户端用户均可以用相反的形式来查找信息。FITS体系构造得益于客户端-办事器和公布-定阅（PubSub）通讯模型办法，用户能够灵敏地选择最合适本人需要的办法。
客户端-办事器：FDT 3.0 OPC UA办事器反对OPC UA客户端和通用客户运用之间基于客户端-办事器的申请-响应通讯机制。这类办法能够经过办事拜候各种信息模型，并遵守面向办事的体系构造（SOA）的设计范式，即办事提供者接纳申请，处置申请，并将后果与响应一同发送回。
公布- 定阅：公布- 定阅通讯模型将为FDT 3.0 的数据和事情通知提供一种代替机制。虽然在客户端- 办事器通讯中，每个通知都是针对繁多客户真个，能够确保交付，但公布- 定阅通过优化，只响应变动，并且是一对多配置。公布- 定阅办法关于平安多播、一对高发布、机器对机器通讯、静态网络瓜葛和许多其它场景相当首要。
使用公布- 定阅通讯的办事器，能够增加资产运转情况监控运用和办事器之间的通讯流量，从而进步机能，并能够扩展解决计划以知足IIoT 的要求。近程监控运用将可以利用AMQP 和MQTT 等桥接协定，来实时监控不同网络上的资产运转情况。
灵敏的架构无利于自动化
从更普遍的角度来看，寰球自动化行业将受害于新FDT 3.0 架构的灵敏性，该架构反对工业制作业IT 和OT 畛域的出产数据自定义，只管这些畛域有不同的兴致和要求。FITS 解决计划优化了不同自动化零碎和装备的衔接，提供了在以后和新兴规范之间的残缺互操作性，并反对业务信息和工厂经营技术的融会。最首要的是，加强型FDT 3.0 架构的可扩展性，能够知足单个制作设施以及全部工业企业的需要。
自动化供给商和终究用户能够利用FDT技术的不停提高，开发自定义运用，以更好天时用FDT 3.0 OPC UA办事器中的丰硕数据。运用开发和测试所需的一切工具包、信息和演示，均可以向感兴致的利益相干者地下。
关于自动化供给商而言，FDT 3.0解决计划建设了一种架构，使其易于提供DTM，该DTM可用于与办事工具集成，还能够创立带有供给商装备精确信息的数字孪生模型。经过建设装备数据的繁多拜候点，FDT IIoT生态零碎为工厂出产零碎内的不同办事和经营用例，提供了片面且统一的信息源。
症结概念：
■ 更好地办理现场装备，有助于升高总体经营和保护本钱。
■ FDT IIoT生态零碎为不同的办事和操作用例提供统一的信息来源。
思考一下：
为了改良设施和工厂出产零碎的运作您都采用了哪些措施？

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