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看了下面一篇文章后,想一想iPhone能不能控制數(shù)控機床?......

 

      這是典型的一頓流程行業(yè)用戶組織會議自助早餐。同行們正在享用超高卡路里的不健康食品，并和其他的參會者竊竊私語。突然有一個人拿出他的iPad，開始查看郵件。過了一會兒，桌上的討論就開始轉(zhuǎn)變成他使用iPad的方式。然后他非常實事求是的說，自己可以使用平板電腦和無線互聯(lián)網(wǎng)坐在這里連接工廠網(wǎng)絡(luò)，了解流程運行的情況。如果必要，他還可以登錄，甚至通過這臺設(shè)備對流程進(jìn)行控制。他和另外一個同事?lián)碛械卿浀氖跈?quán)。上述這些并不是一個年輕的技術(shù)發(fā)燒友所做的，事實上此人是一個大約六十歲的老先生。而他所在的工廠是一家造紙廠。  

     
      可能他對這項技術(shù)的內(nèi)涵不以為然，但是我懷疑他沒有意識到桌上的其他人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個創(chuàng)意是多么的引人入勝甚至有一點讓人感到恐懼。這種通過互聯(lián)網(wǎng)的接口非常實際，使用無線的方式以及隨意就可以買到的蘋果電腦，它可能代表著工業(yè)聯(lián)網(wǎng)的一種趨勢。下一步是什么？在Mac上控制化學(xué)工廠嗎？這可能有點夸張了，但是如果它的安全性可以達(dá)到要求的話，為什么工業(yè)應(yīng)用不能使用這種便捷的方式呢？

      無論是哪一家廠商的智能手機和平板電腦，都已經(jīng)非常強大，可以作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的有益補充。蘋果公司宣稱，現(xiàn)在iPhone已經(jīng)可以使用42萬5千多個應(yīng)用插件，所以如果有擴展到工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的插件，絕對不要感到吃驚。同時，谷歌安卓平臺上的應(yīng)用數(shù)量也毫不遜色。     

      很多工業(yè)系統(tǒng)供應(yīng)商，尤其是那些脫胎于大型企業(yè)級控制平臺供應(yīng)商的廠商，都在開發(fā)這些應(yīng)用插件，為流程和離散制造業(yè)的工廠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴展。這個概念并不是全新的，早期版本的人機界面（HMI）就具有當(dāng)特殊事件發(fā)生時，向操作員手機發(fā)送自動語音和文本信息的功能。這在水處理行業(yè)的無人值守泵站中應(yīng)用比較普遍。最初使用的時間可以追溯到20世紀(jì)90年代，今天仍然還在使用。   

      然而，由于無線網(wǎng)絡(luò)的高速增長和以太網(wǎng)的快速擴展，今天的應(yīng)用卻要復(fù)雜的多。一旦系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接，所有的這些阻隔都將消失，無論它們是好是壞。并且，智能手機和平板電腦應(yīng)用程序正以難以置信的速度增長，使得從任何地方連接任何信息都將成為可能。當(dāng)技術(shù)精英關(guān)注制造業(yè)的時候，可以想象很多功能的開發(fā)可能就是明天的事情。

增加移動性
       
      絕大多數(shù)主流控制系統(tǒng)供應(yīng)商都已經(jīng)通過無線設(shè)備添加了某種程度的移動工作HMI功能，通常都是適用堅固的工業(yè)等級的筆記本電腦，比如松下的Toughbook，盡管其聯(lián)網(wǎng)能力并不是十分強大。然而，同iPad或者智能手機相比，它們過于笨重而且昂貴。消費級產(chǎn)品通常被認(rèn)為過于嬌貴，不能勝任在危險區(qū)域工作。此外，支持者還認(rèn)為在煉油行業(yè)并不需要在每一個地方的每一臺設(shè)備都擁有工業(yè)電腦的性能。在絕大多數(shù)場合，消費級產(chǎn)品已經(jīng)足夠了，而且它們可以做到人手一臺。

發(fā)展的驅(qū)動力
       
      “管理層希望可以隨時隨地查看生產(chǎn)狀況，操作員希望可以遠(yuǎn)程調(diào)整流程，所有這些需求都推動著移動接入的發(fā)展，”研華工業(yè)自動化公司自動化I/O產(chǎn)品經(jīng)理Mark Lochhaas說道：“使用智能手機訪問SCADA或者HMI的數(shù)據(jù)，是一種在小型智能無線平臺的瘦客戶端功能。理論上，任何可以瀏覽互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備都可以動態(tài)、實時或通過云端訪問自動化數(shù)據(jù)。服務(wù)器必須能夠支持移動應(yīng)用程序，而移動設(shè)備也必須要有這個與主機兼容的應(yīng)用程序。”

      關(guān)注此類產(chǎn)品開發(fā)的并不一定都是大型控制系統(tǒng)提供商，一些支持聯(lián)網(wǎng)的中小型企業(yè)更加希望嘗試新鮮事物。絕大部分驅(qū)動力來自IT方面，因為在這個領(lǐng)域中移動應(yīng)用增長迅猛。“IT與工廠車間的融合CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有，使整個工廠都被聯(lián)網(wǎng)，包括從工廠車間的單個設(shè)備連接，到供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)與企業(yè)其他業(yè)務(wù)的整合。”Wind River公司M2M解決方案總監(jiān)Brian Vezza說道：“M2M、云和智能設(shè)備的結(jié)合，為工業(yè)、能源、醫(yī)療和其他的市場帶來了新的商業(yè)機會。在制造業(yè)中，M2M設(shè)備可以讓工廠經(jīng)理和企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)以及其他相關(guān)的負(fù)責(zé)人對運行環(huán)境、資源、對象和物品都有一個更加深刻的理解。通過將M2M設(shè)備和其他設(shè)備（比如周邊設(shè)備）信息的集成，使用分析或者其他控制和業(yè)務(wù)邏輯，企業(yè)可以更加智能，企業(yè)的價值也會隨之提升。”

設(shè)計應(yīng)用程序
       
      盡管供應(yīng)商在設(shè)備選型上存在某些相似性，但它們在功能上還是有著很大的差別。在這里，我們要討論的應(yīng)用程序是作為產(chǎn)品平臺的擴展（不是那些類似節(jié)約計算器或者配置選擇器的程序），并且可以現(xiàn)貨供應(yīng)（典型的例子比如在iTunes上購買應(yīng)用程序），而不是那些為了專門應(yīng)用進(jìn)行的專門設(shè)計。這并不是說它們不會進(jìn)行任何的定制化，而是定制是由具體的個人用戶完成的。這些應(yīng)用程序也并不昂貴，通常售價低于10美元，有的甚至免費。

      一些公司為了某些特殊類型的硬件界面設(shè)計了應(yīng)用程序，而其他一些公司則更關(guān)注平臺。這里有兩個例子可以對比：Opto 22和ProSoft Technology公司。盡管它們的應(yīng)用都具備人機界面的功能，但是在控制、基本概念和方法上都有所不同。

        案例一：Opto 22 公司

        Opto 22公司發(fā)布了專為SNAP PAC系統(tǒng)與使用蘋果iOS設(shè)備（包括iPhone、iPod Touch和iPad）通訊的iPAC iOS應(yīng)用程序。該程序通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到控制網(wǎng)絡(luò)，并搜索相關(guān)的設(shè)備。一旦找到設(shè)備，建立通訊就是一件非常簡單的事情。公司宣稱，擁有合適安全權(quán)限的用戶可以檢測SNAP I/O節(jié)點和PAC控制策略變量，執(zhí)行類似開啟/關(guān)閉數(shù)字輸出節(jié)點這類控制功能，將數(shù)值寫入到模擬輸出當(dāng)中，變換控制變量和表項。還可以檢索、查看并保存I/O節(jié)點和標(biāo)簽名稱，用作未來參考。

      位于美國猶他州鹽湖城的Process Engineering Resources公司，是Opto 22公司的一家客戶。該公司正在嘗試使用iPAC作為其X射線金屬礦石分析儀的擴展。“我們使用最多的iPhone應(yīng)用程序是用來控制我們的采樣系統(tǒng)，”系統(tǒng)工程師Dave Taylor談到。但是他也指出針對iPhone的這項功能將不會向消費者發(fā)布。“它對安裝人員最有用。我們可以站在距離分析儀20到30英尺的多項轉(zhuǎn)換器前面，使用iPhone選擇一組數(shù)據(jù)流。你可以直接激活I(lǐng)/O，確認(rèn)其是否正在工作，或進(jìn)行其他諸如此類的操作。”

      Taylor補充道，能夠確認(rèn)是否所有的元件都在運行，以及所有的流量都是他們所需要的，而不會經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)地運行，是非常重要的一步。

      “我曾經(jīng)使用PC和無線連接來做這件事情，而現(xiàn)在使用手持設(shè)備要方便多了。”他說道。

      案例二：ProSoft Technology公司

      ProSoft公司的i-View是一款HMI的擴展工具，可以實時工作，連續(xù)使用。用戶還可以定制自己的界面。

      在安裝的過程中，用戶必須在ProSoft i-View內(nèi)部對標(biāo)簽進(jìn)行配置，然后建立差異容忍度。一旦開始運行，程序就可以采用列表和圖形的方式顯示實時的PLC狀態(tài)值。系統(tǒng)還可以發(fā)出警報信息，包括本地提醒功能，比如在出現(xiàn)與設(shè)置點有差異的時候，通知維護團隊。通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接，這些工程師能夠?qū)崟r監(jiān)控變量，并在任何手機網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋的地方進(jìn)行調(diào)整。

      “應(yīng)用的例子有很多，”Prosoft公司市場公關(guān)專員Adrienne Lutovsky如是說道，“系統(tǒng)集成商已經(jīng)借助我們的蜂窩無線通訊使用應(yīng)用程序，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程故障診斷。例如乳制品行業(yè)的小包裝生產(chǎn)，就需要這個應(yīng)用程序?qū)刂葡到y(tǒng)保持密切關(guān)注。最近的一個案例是條形碼掃描儀，它已經(jīng)擴展到了很多領(lǐng)域，比如質(zhì)量控制。”  

          
可以提升績效嗎？
       
      時間會告訴我們，網(wǎng)絡(luò)的性能能否達(dá)到人們的期待。任何智能手機的用戶都必須要面對加載頁面過慢或者網(wǎng)絡(luò)癱瘓這些故障。盡管Wi-Fi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)性能一直在提升，有些地方的聯(lián)網(wǎng)速度還是讓人有些失望。這些經(jīng)歷將會最終決定這些應(yīng)用能否普及。     

      即便如此，我們還是可以抱著樂觀的態(tài)度。“云連接非常簡單，再搭配智能電腦和手機，就意味著這些信息可以隨時隨地輕易獲取和使用，并且可以保證安全，”Wind River公司的Vezza說道：“采用安卓系統(tǒng)和iPad此類的智能設(shè)備與智能系統(tǒng)結(jié)合后，帶來了強大的感知能力、準(zhǔn)確性和控制能力，使企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠?qū)崟r地監(jiān)督和管理企業(yè)資源，以達(dá)到其商業(yè)目標(biāo)。這些目標(biāo)可能包括提升產(chǎn)能、降低成本、提高客戶響應(yīng)速度、開發(fā)新品或者改善現(xiàn)有產(chǎn)品、改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量等等。通過使用標(biāo)準(zhǔn)化的M2M設(shè)備開發(fā)工具包以及軟硬件優(yōu)化開發(fā)框架等，設(shè)備制造商可以專注于自身的產(chǎn)品附加值以及功能的差異化，而不用考慮基本的硬件、操作系統(tǒng)或者核心M2M軟件。