專家描述了用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)軟件棧可以集成到現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中的方式。

在大型工業(yè)系統(tǒng)中，集成是一項越來越大的挑戰(zhàn)。過去，工業(yè)系統(tǒng)集成主要集中在設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)和其他硬件物理層。大多數(shù)情況下，軟件已配置并包含在特定設(shè)備中。

利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及其無處不在的網(wǎng)絡(luò)連接和虛擬化，系統(tǒng)集成挑戰(zhàn)現(xiàn)在包括在物理層上運行的軟件。

[[270095]]

DDS是一種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)，專門解決工業(yè)系統(tǒng)中不斷增長的軟件集成挑戰(zhàn)。例如，DDS用于石油鉆井平臺自動化平臺。這些平臺的開發(fā)旨在通過集成鉆機(jī)上的所有子系統(tǒng)并使用軟件來驅(qū)動鉆井過程，從而大大簡化鉆井過程。

自動化平臺需要在控制和流程級別上增加分布式軟件。一旦技術(shù)人員監(jiān)控并控制了鉆機(jī)上的泥漿泵子系統(tǒng)，并與運行其他子系統(tǒng)(如鉆頭)的其他技術(shù)人員協(xié)調(diào)。使用自動化平臺，有一些計算節(jié)點運行管理兩個子系統(tǒng)的軟件應(yīng)用程序。

這些應(yīng)用程序需要以安全且可擴(kuò)展的方式在數(shù)十個到數(shù)百個軟件應(yīng)用程序之間以高速率共享數(shù)據(jù)。這就是使用DDS(工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)建議的核心IIoT連接標(biāo)準(zhǔn)之一)已證明其價值的地方。

[[270096]]

OPC UA是工業(yè)自動化中用于解決器件集成挑戰(zhàn)的另一種IIC核心連接標(biāo)準(zhǔn)。OPC UA簡化了需要在制造系統(tǒng)中連接的設(shè)備和控制器的配置。它還提供有助于解決應(yīng)用程序和設(shè)備之間語義互操作性的信息模型(如機(jī)床的MTConnext)。

未來的過程控制，樓宇自動化，石油鉆井平臺自動化等工業(yè)自動化系統(tǒng)將集成在軟件和設(shè)備級別。集成DDS和OPC UA以支持這些需求是有意義的。

一種集成方法是基于對象管理組的標(biāo)準(zhǔn)使用OPC UA-DDS網(wǎng)關(guān)。DDS扮演核心總線的角色，簡化了分布式軟件應(yīng)用程序的集成以及它們之間的數(shù)據(jù)和服務(wù)調(diào)用共享。

OPC UA設(shè)備和應(yīng)用程序使用新標(biāo)準(zhǔn)化的OPC UA-DDS網(wǎng)關(guān)橋接到DDS數(shù)據(jù)總線。通過這種方法，可以在軟件和設(shè)備級別集成具有OPC UA設(shè)備和應(yīng)用程序的軟件密集型工業(yè)自動化系統(tǒng)。

將來，通過將OPC UA的客戶端 、服務(wù)器模型和域信息模型與DDS經(jīng)過驗證的發(fā)布與技術(shù)相結(jié)合，可以使用更緊密的集成，將DDS和OPC UA結(jié)合在一起。這種方法在DDS和OPC UA之上提供了一個API層，以更好地解決集成挑戰(zhàn)。

它將擴(kuò)展到數(shù)千個節(jié)點，消除對服務(wù)器的依賴，提供靈活的物理層實現(xiàn)并實現(xiàn)細(xì)粒度的安全性。

這兩種集成方法中哪一種對特定的工業(yè)系統(tǒng)有意義取決于用例和整體系統(tǒng)要求。實際上，這兩種方法可以根據(jù)需要在同一系統(tǒng)中使用。無論如何，將DDS的軟件集成強(qiáng)度與OPC UA的設(shè)備集成強(qiáng)度相結(jié)合是一條充滿希望的前進(jìn)道路。