用SOA平台创建一个工业操作系统
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  设计一个SOA平台的工作是复杂的。但是,如果你做得正确,你就能够使这个SOA平台更简单和更容易控制、处理和自动化地做自己的工作。

  虽然SOA在后台的应用已经非常普遍,但是,SOA绝不是一种预先注定的技术。不过,SOA的持续普及确实反映了这种重要的信息技术缓慢而稳定的发展,把单个细胞样的设备连接成更大的网络功能性组件。从现场总线到面向过程控制的OLE(对象连接与嵌入)以及ISA88/95和OpenOM,这些标准的发展已经建造了一个标准栈。SOA将利用这个标准栈改变生产企业多层次的DNA。

  进行适当的设计,一个SOA平台能够实现一个非常智能化的用户友好的接口,迅速映射设备层以上的连接。这对于控制工程师如何建立工作流和把设备连接到PLC(电力线载波)、DCS(分布式控制系统)和HMI(人机界面)有重要的影响。这样做的好处是能够得到高级系统的智能,实现从车间到领导办公室无缝的协调和协作。

  消除SOA软件的混乱概念

  完整版本的SOA到目前为止还没有实现,还有许多结构和文化方面的工作要做。尽管SOA是一个简单的词汇和概念,但是,它在细节方面仍然散乱,充满了混淆和争议。但是,SOA有巨大的潜力是没有错误的。

  ABB公司协作产品管理解决方案营销经理MarcLeroux说,SOA可能是具有重要意义的最简单的概念之一。消除混乱的概念是SOA和支持SOA所需要的标准的一个主要目标。SOA主要依靠成功地采用ISA88和ISA95等标准中的一些规定。这些标准提供了明确的命名约定。建立通用术语的基础是研究一种适应当前水平的高级的抽象概念,实现词汇的标准化,提供可以被人们接受的通用的定义。这种通用的定义要实现通用性(如流量表)与具体性(如流量表127)的平衡。在SOA中,标准化对于企业架构中的每一个东西都采用解释性的词汇,如资源(设备、材料、工人)、流程(工作流)和软件任务(接口、安全、报警、应用和报告)。

  标准化的基础设施

  DavidChappell在财富500强的CGP公司担任了将近30年的全球自动化服务部门的负责人,用了大量的时间对词汇和任务进行标准化。他说,让工厂的生产人员简化他们拥有的1万种不同的生产方法或者步骤的概念是一个挑战。

  当你把这些方法分开研究的时候,他们实际上仅有20至50种方法,甚至最复杂的业务也是如此。一旦你对工作流程和资源对象服务实施了模块化,这将显着减少每一次生产新产品时改变生产设备和控制系统的努力。你很容易把这些模块重新组合在一起以便生产新的产品。

  标准化是建立一个工厂的综合性模型的基石。这个工厂模型是一个企业SOA平台的关键支柱。标准化说明还包含与他们有关的功能属性、创建完备的构件或者软件组件,以便组合成更大的混合应用程序。在SOA领域,一切都被认为是服务,也就是面向服务的架构。

  标准化的词汇、工厂的模型和全部大量的模块化软件服务是一个中心库或者数据库的基本要素。一个工作流编排工具本身就是一个用于创建流程工作流的混合的应用程序。工作流编排工具支持对象服务的鼠标拖放,以便建立可用图形显示的工作流。

  驱动这个对象中工作流的软件程序(如工作流建立和修改)是动态的和容易使用的。因为这些软件程序是在一个集中的库中管理的,整个网络上的服务的每一个实例都很容易维护和更新。通过有选择的组合和管理,这些对象服务正是控制系统、HMI、MES、LIM和ERP等系统中的这些功能的推动因素。

  集成的运营系统的好处

  拥有一套共同的一致的定义、处理和工作流,把这些东西映射在一起创建一个集成的运营系统是非常简单的,尽管人们一般都会在工厂发现许多参考因素和不同的系统。虽然标准化词汇和建立一个全面的工厂模型和其它重要的数据库组件需要大量的前期投入,但是,一段时间之后的投资回报是巨大的。最主要的好处包括:

  开放了传统上完全不同的功能系统以便更自由地共享数据,不需要昂贵的点对点的集成。

  无限地重复利用服务,不需要工程密集型的努力。

  非常适应生产和业务运营的配置和重新配置能够以最低的成本迅速完成。

  对于配置好的流程工作流能够迅速做出原型产品、发现其中的缺陷和进行修改。

  以任务为基础的客户化的和根据情景的信息展示。

  一行一行地、一个工厂一个工厂地轻松复制最佳做法。

  全面利用当前的资产投资,其方法是把系统功能动态的适应性控制封装为服务。

  把控制工程人才的重点重新放在工厂优化和性能方面。

  创建一个工业操作系统

  Invensys公司负责战略合资企业的副总裁PeterMartin说,设计一个SOA平台的工作是复杂的。但是,如果你做得正确,你就能够使这个SOA平台更简单和更容易控制、处理和自动化地做自己的工作。Martin领导了创建ArchestrA的计划。这是Invensys/Wonderware公司的具有SOA功能的平台。尽管这个平台很复杂,但是,这个平台还是正确地建成了。这个平台成为了一个工业操作系统,可以像一个现代的计算机操作系统一样提供同样类型的多任务服务。这个SOA平台能够管理从通用名字空间建立的一个完整的管理服务网络,提供一个架构让过去30年里这个工厂配备的不同厂商提供的不同的老设备能够连接在一起并且相互兼容,以便像一台计算机一样工作。正是这里面内置的广泛的兼容性确定了这个架构的有用性,不仅使它能够兼容一家厂商的产品线,而且兼容所有的产品。由于你有一个通用的名字空间和连接服务,你不必呼叫这些系统。你不需要担心它是谁的系统。你不需要建立这个通讯。你仅需要知道这个标签的ID(如流量表127)。对象管理服务是内置的。

  例如,如果流量计127是这个工厂的新的元素,一个控制工程师会很容易地把它添加到共享通用功能的数据库中的流量表类中。然后,使用一个图形工作流工具把它嵌入到这个工厂样本车间的流程工作流中。这个具有SOA功能的平台负责管理设备的连接服务,利用所有的技术细节把它集成到工厂的运营中。这是非常强大的功能。它将极大地提高生产率。它将减轻控制工程师的负担,让控制工程师把重点放在更高级的事情上,如工厂优化和性能方面。

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