工業(yè)組織必須找到有效管理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備并降低總體運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本的方法。他們需要監(jiān)控關(guān)鍵資產(chǎn)的狀態(tài)，在實(shí)時(shí)儀表板上查看設(shè)備運(yùn)行狀況分析，并根據(jù)預(yù)測(cè)洞察自動(dòng)執(zhí)行操作。

經(jīng)驗(yàn)表明，易于定制的開發(fā)軟件系統(tǒng)有助于連接、通知和授權(quán)工業(yè)勞動(dòng)力，以便他們能夠做出更好的決策。自動(dòng)化利益相關(guān)者可以利用許多第三方軟件開發(fā)人員工具包并應(yīng)用 OPC 統(tǒng)一架構(gòu) (UA) 來(lái)創(chuàng)建利用 FDT 3.0 IIoT 服務(wù)器 (FITS) 開發(fā)軟件系統(tǒng)中可用數(shù)據(jù)的開發(fā)軟件系統(tǒng)。

自 2014 年以來(lái)，F(xiàn)DT Group 和 OPC 基金會(huì)一直合作，為整個(gè)工業(yè)企業(yè)提供對(duì)關(guān)鍵信息的更多訪問權(quán)限。 FDT 標(biāo)準(zhǔn)是來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)安裝的數(shù)千萬(wàn)臺(tái)支持設(shè)備類型管理器 (FDT/DTM) 的設(shè)備的實(shí)時(shí)信息的中心，而 OPC UA 標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施，使這些信息可供數(shù)千個(gè)企業(yè)開發(fā)軟件系統(tǒng)使用和平臺(tái)。

FDT 方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它能夠處理自動(dòng)化架構(gòu)中的不同網(wǎng)絡(luò)，并為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供通用模型。否則，用戶需要訪問可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)收集網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備信息并將標(biāo)簽映射到OPC UA。借助 FDT 3.0 解決方案，F(xiàn)DT 服務(wù)器位于 PLC 或 DCS 的對(duì)等級(jí)別，可以直接訪問所有已安裝的設(shè)備，無(wú)需干預(yù)或更改控制環(huán)境。

一般來(lái)說，該架構(gòu)的靈活性是通過協(xié)調(diào)內(nèi)置 FDT 3.0 OPC UA 信息模型中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)的，允許使用各種總線協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)訪問不同供應(yīng)商的所有設(shè)備，以便在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中進(jìn)行通信。 FDT 服務(wù)器提供 OPC UA 接口，可通過服務(wù)器、客戶端和移動(dòng)設(shè)備（包括開發(fā)軟件系統(tǒng)）之間的加密連接，在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)安全數(shù)據(jù)傳輸。

下一代 FDT/OPC UA IIoT 生態(tài)系統(tǒng)為開發(fā)人員提供幫助

FDT 3.0/OPC UA IIoT 生態(tài)系統(tǒng)由 FDT 服務(wù)器和 DTM 組成，提供通用設(shè)備集成和以數(shù)據(jù)為中心的平臺(tái)，通過現(xiàn)代化和多樣化的部署選項(xiàng)（包括云、企業(yè)、邊緣、本地和遠(yuǎn)程部署）來(lái)調(diào)動(dòng)工業(yè)勞動(dòng)力。單用戶桌面環(huán)境。

在 FITS 架構(gòu)中，獨(dú)立于平臺(tái)的 FDT 服務(wù)器充當(dāng)關(guān)鍵的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 中心，為智能企業(yè)提供支持。它構(gòu)建在管理所有設(shè)備 DTM 實(shí)例的開發(fā)軟件系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯之上。 FDT 服務(wù)器包括一個(gè) Web 服務(wù)門戶，允許從經(jīng)過身份驗(yàn)證的移動(dòng)設(shè)備或任何主要瀏覽器進(jìn)行訪問，以及一個(gè) OPC UA 接口，用于過程、混合和離散自動(dòng)化領(lǐng)域中的信息技術(shù)/操作技術(shù) (IT/OT) 融合和企業(yè)訪問。

FDT 3.0 標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)關(guān)鍵功能是，所有 FDT 服務(wù)器和 DTM 都會(huì)自動(dòng)提供完整的 OPC UA 支持，而無(wú)需額外的工作或編碼。這意味著任何授權(quán)的 OPC UA 客戶端都可以瀏覽 FDT 服務(wù)器中的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，以查找設(shè)備特定的實(shí)時(shí)信息?？梢暂p松地將實(shí)時(shí)工廠車間數(shù)據(jù)集成到開發(fā)軟件系統(tǒng)、儀表板和制造執(zhí)行系統(tǒng)中，而無(wú)需接觸 DCS 或 PLC 配置。

用戶可以通過 FDT 服務(wù)器通用組件開發(fā)工具包內(nèi)的內(nèi)置且完全“有線”的 OPC UA 服務(wù)器訪問此信息。對(duì)于 DTM 通用組件也是如此，因?yàn)?OPC UA 會(huì)自動(dòng)為 DTM 啟用。在這兩種情況下都不需要額外的編碼或工作。

作為 FDT 3.0 解決方案的一部分，DTM 提供的信息標(biāo)準(zhǔn)集成到 FDT/OPC UA 信息模型中，可優(yōu)化高級(jí)設(shè)備診斷、配置和遠(yuǎn)程資產(chǎn)管理。該信息模型增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的管理，無(wú)需進(jìn)行特定于協(xié)議的處理即可訪問數(shù)據(jù)，從而幫助優(yōu)化企業(yè)，為各種設(shè)備提供支持。

OPC UA 開發(fā)軟件系統(tǒng)增加了設(shè)備數(shù)據(jù)的靈活性

第三方開發(fā)人員已開始開發(fā)工具包來(lái)編寫開發(fā)軟件系統(tǒng)，通過在移動(dòng)設(shè)備上輕松獲取特定于設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助 IT 和 OT 員工更有效地發(fā)揮作用。 OPC UA 的強(qiáng)大功能可用于利用新的 FDT 3.0 IIoT 服務(wù)器構(gòu)建各種自定義開發(fā)軟件系統(tǒng)。

得益于 FDT 3.0 架構(gòu)的多功能性，任何人都可以根據(jù)可用的診斷數(shù)據(jù)創(chuàng)建定制開發(fā)軟件系統(tǒng)來(lái)滿足自己的需求 - 無(wú)論是定制的關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo) (KPI) 儀表板還是針對(duì)特定設(shè)備系列定制的開發(fā)軟件系統(tǒng)。這些開發(fā)軟件系統(tǒng)提供了一種新模型，可通過 FDT 3.0 架構(gòu)的靈活性提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)的定制視圖。

由于 FDT 實(shí)施了 OPC UA 配套規(guī)范，F(xiàn)DT 3.0 開發(fā)軟件系統(tǒng)可以通過任何授權(quán)的 OPC UA 客戶端訪問設(shè)備 DTM 接口數(shù)據(jù)。這使得 DTM 可以集成到使用 OPC UA 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或執(zhí)行設(shè)備特定功能的開發(fā)軟件系統(tǒng)中。

自動(dòng)化供應(yīng)商和最終用戶可以開發(fā)定制開發(fā)軟件系統(tǒng)來(lái)訪問FDT 3.0服務(wù)器環(huán)境中的設(shè)備數(shù)據(jù)。適用于多種平臺(tái)和語(yǔ)言的第三方工具包使開發(fā)團(tuán)隊(duì)不必成為 OPC UA 架構(gòu)專家，并消除了創(chuàng)建 OPC UA 客戶端所需的繁瑣步驟。相反，開發(fā)人員可以專注于定制方面，包括獲取和呈現(xiàn)他們的數(shù)據(jù)。

定制開發(fā)軟件系統(tǒng)的開發(fā)涵蓋了生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)、資產(chǎn)監(jiān)控和設(shè)備維護(hù)等領(lǐng)域的廣泛用例。例如，通過與本機(jī) OPC UA 服務(wù)器集成的 FDT 服務(wù)器解決方案，可以創(chuàng)建遠(yuǎn)程資產(chǎn)監(jiān)控開發(fā)軟件系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控不同網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況，并在出現(xiàn)需要立即關(guān)注的異常情況時(shí)向技術(shù)人員發(fā)出警報(bào)。

開發(fā)人員還可以為制造設(shè)施創(chuàng)建性能儀表板開發(fā)軟件系統(tǒng)，這些開發(fā)軟件系統(tǒng)采用 OPC UA 來(lái)獲取相關(guān)的 OT 和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在 IT 方面，來(lái)自 OT 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的可用性允許創(chuàng)建基于 KPI 的自定義報(bào)告，以幫助管理層更好地評(píng)估運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)力、標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性等。

通信模型實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問

得益于FDT/OPC UA信息模型，用戶可以訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以做出更好的實(shí)時(shí)決策。數(shù)據(jù)在信息模型內(nèi)協(xié)調(diào)一致，并以邏輯、定義和統(tǒng)一的方式呈現(xiàn)。即使設(shè)備特定的信息也以標(biāo)準(zhǔn)化方式提供，同時(shí)仍可根據(jù)個(gè)別開發(fā)軟件系統(tǒng)要求進(jìn)行定制。盡管設(shè)備可能顯著不同，但所有客戶端的用戶的信息查找都是相同的。 FITS 架構(gòu)受益于客戶端-服務(wù)器和發(fā)布-訂閱 (PubSub) 通信模型方法。用戶可以靈活選擇最適合自己需求的方法。

客戶端-服務(wù)器

FDT 3.0 OPC UA 服務(wù)器支持 OPC UA 客戶端和通用客戶端開發(fā)軟件系統(tǒng)之間基于客戶端-服務(wù)器的請(qǐng)求-響應(yīng)通信機(jī)制。這種方法通過服務(wù)提供全方位的信息模型訪問，并且在此過程中遵循面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) (SOA) 的設(shè)計(jì)范例，其中服務(wù)提供者接收請(qǐng)求、處理它們并將結(jié)果與響應(yīng)一起發(fā)送回來(lái)。

發(fā)布-訂閱 (PubSub)

展望未來(lái)，發(fā)布-訂閱 (PubSub) 通信模型將為 FDT 3.0 提供數(shù)據(jù)和事件通知的替代機(jī)制。在客戶端-服務(wù)器通信中，每個(gè)通知都是針對(duì)單個(gè)客戶端并保證交付的，而 PubSub 已針對(duì)僅更改的一對(duì)多配置進(jìn)行了優(yōu)化。 PubSub 方法對(duì)于安全多播、一對(duì)多發(fā)布、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和許多其他場(chǎng)景至關(guān)重要。

為服務(wù)器啟用 PubSub 通信可減少資產(chǎn)運(yùn)行狀況監(jiān)控開發(fā)軟件系統(tǒng)與服務(wù)器開發(fā)軟件系統(tǒng)之間的通信流量，從而提高性能并使解決方案可擴(kuò)展以滿足 IIoT 要求。遠(yuǎn)程監(jiān)控開發(fā)軟件系統(tǒng)將能夠使用 AMQP 和 MQTT 等橋接協(xié)議實(shí)時(shí)監(jiān)控不同網(wǎng)絡(luò)上的資產(chǎn)運(yùn)行狀況。

靈活的架構(gòu)有利于自動(dòng)化

從廣泛的角度來(lái)看，全球自動(dòng)化社區(qū)將受益于新的 FDT 3.0 (FITS) 架構(gòu)的靈活性，該架構(gòu)支持工業(yè)制造中 IT 和 OT 領(lǐng)域的生產(chǎn)數(shù)據(jù)定制，盡管這些領(lǐng)域有不同的興趣和要求。 FITS 解決方案優(yōu)化了不同自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的連接，提供了跨當(dāng)前和新興標(biāo)準(zhǔn)的完整互操作性，并支持業(yè)務(wù)信息和工廠運(yùn)營(yíng)技術(shù)的融合。最重要的是，增強(qiáng)的 FDT 3.0 架構(gòu)可擴(kuò)展，以滿足單個(gè)制造工廠或整個(gè)工業(yè)企業(yè)的需求。

自動(dòng)化供應(yīng)商和最終用戶可以利用不斷進(jìn)步的 FDT 技術(shù)來(lái)編寫定制開發(fā)軟件系統(tǒng)，利用 FDT 3.0 OPC UA 服務(wù)器中提供的豐富數(shù)據(jù)。軟件系統(tǒng)開發(fā)和測(cè)試所需的所有工具包、信息和演示都可供感興趣的利益相關(guān)者公開使用。

對(duì)于自動(dòng)化供應(yīng)商而言，F(xiàn)DT 3.0 解決方案建立了一個(gè)架構(gòu)，可以輕松提供可用于與服務(wù)工具集成的 DTM，以及創(chuàng)建包含供應(yīng)商設(shè)備準(zhǔn)確信息的數(shù)字孿生。

通過建立設(shè)備數(shù)據(jù)的單點(diǎn)訪問，F(xiàn)DT IIoT 生態(tài)系統(tǒng)為工廠或工廠生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的不同服務(wù)和運(yùn)營(yíng)用例提供全面且一致的信息源。