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工業(yè)自動化設(shè)計(jì)人員必須始終關(guān)注基本設(shè)備操作和安全。但現(xiàn)在，這些用戶正在努力的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問和互聯(lián)這一次要目標(biāo)的方法，這些目標(biāo)通常被描述為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT）功能或邊緣通信能力。有時，這些用戶希望從一開始就內(nèi)置 IIoT 功能，而在其他情況下，他們只是希望確保他們的系統(tǒng)經(jīng)得起未來的考驗(yàn)，以后可以輕松添加 IIoT。

近年來，涉及運(yùn)營技術(shù)（OT）控制的工業(yè)制造最終用戶和機(jī)器制造原始設(shè)備制造商（OEM）開始認(rèn)識到，他們的自動化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有非常大的潛在價值。訪問這些數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)椒奖愕牡胤?，如本地或基于云的信息技術(shù)（IT）資源中，然后對其進(jìn)行分析并采取措施，可以使這些用戶更高效地運(yùn)行他們的系統(tǒng)，提高安全性，并最大限度地延長正常運(yùn)行時間。

在這一領(lǐng)域，沒有通用的解決方案。完整的OT/IT 解決方案需要合適的軟件、通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)解決方案，以便在一系列硬件產(chǎn)品上運(yùn)行，例如：緊湊的大型可編程邏輯控制器（PLC）、邊緣控制器、安全控制器、輸入/ 輸出（I/O）模塊、運(yùn)動控制、網(wǎng)關(guān)、人機(jī)界面（HMI）和工控機(jī)（IPC）。

歸根結(jié)底，有了這么多的選擇和可能性，工業(yè)自動化設(shè)計(jì)人員就能得到服務(wù)，高效地開發(fā)各種規(guī)模的應(yīng)用，因?yàn)樗麄兛梢栽谧畲蠓秶鷥?nèi)的兼容邊緣就緒設(shè)備的產(chǎn)品組合中選擇所需的產(chǎn)品。

不同項(xiàng)目規(guī)模的自動化設(shè)計(jì)

OEM 和最終用戶更喜歡盡可能實(shí)現(xiàn)自動化設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。這將最大限度地減少他們需要訂購和儲備的產(chǎn)品品牌/ 型號的種類，并最大限度地提高用戶的熟悉度和效率。另一方面，好的設(shè)計(jì)要求在每種情況下使用合適的產(chǎn)品。對于小型單元控制應(yīng)用和本地操作，一臺緊湊的PLC 就能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在實(shí)施自動化的過程中，除非項(xiàng)目規(guī)模和要求達(dá)到一定的規(guī)模，否則在小型輸送機(jī)系統(tǒng)上使用大型PLC 或功能齊全的邊緣控制器可能不是的方法

尤其重要的是可以通過千兆以太網(wǎng)進(jìn)行安全OPC UA 通信。OPC UA 是一的本地通信協(xié)議，可確保任何OT 控制器隨時準(zhǔn)備與各種類型的獨(dú)立邊緣操作系統(tǒng)進(jìn)行交互，以向執(zhí)行IIoT 任務(wù)的IT 系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。這種控制與邊緣處理的分離對于保護(hù)OT 系統(tǒng)免受IT 威脅是至關(guān)重要的。

OT/IT 集成實(shí)現(xiàn)小型化

高速確定性控制需要各種規(guī)模的PLC。當(dāng)應(yīng)用需要更多內(nèi)存和I/O、模塊化可擴(kuò)展性、冗余和集成運(yùn)動控制時，大型PLC 可充分發(fā)揮其作用。這些大型PLC 通常還具有支持OT/IT 與邊緣計(jì)算集成和更多協(xié)議選擇的功能。但是對于無數(shù)需要本地控制的小型系統(tǒng)和機(jī)器來說，設(shè)計(jì)邊緣就緒自動化的最佳和成本效益的方式是什么？設(shè)計(jì)人員不應(yīng)僅僅因?yàn)槭潜镜貞?yīng)用且I/O 數(shù)量少，就被迫犧牲OPC UA、1Gb 網(wǎng)絡(luò)和加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)葦?shù)據(jù)相關(guān)功能。

要在不中斷現(xiàn)有自動化的情況下僅連接幾個I/O 點(diǎn)，最佳解決方案通常是在小型本地面板或分布式機(jī)器上的I/O 站中添加模塊化I/O。這些可以連接到附近的邊緣就緒PLC，也可以通過PROFINET 總線耦合器連接到任何支持邊緣的控制器或IPC?？赡軙笳?，這樣就不會干擾當(dāng)前正在運(yùn)行的PLC。

在某些情況下，可能需要從可配置的安全控制器收集數(shù)據(jù)，例如可智能配置的安全繼電器。這些設(shè)備中有許多支持PROFINET 等工業(yè)通信協(xié)議，因此可以連接到邊緣就緒或支持邊緣的設(shè)備。主要區(qū)別在于，這些控制器可能還有大量可用的擴(kuò)展和診斷數(shù)據(jù)。

然而，對于許多新機(jī)器和改造的情況來說，最佳解決方案是邊緣就緒的緊湊型PLC控制器（圖2）。這些規(guī)模合適的設(shè)備具有足夠的I/O 來處理常見需求，并且它們可以進(jìn)行編程用于本地控制和/ 或監(jiān)視。這些設(shè)備還可以執(zhí)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，例如實(shí)時計(jì)數(shù)器功能，根據(jù)外部一個離散量的輸入來累加已生產(chǎn)多少零件。這些緊湊型PLC 使用內(nèi)置以太網(wǎng)口可以將信息傳輸給更高級別的邊緣設(shè)備。

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