解放工業數據訪問

現代的可程式邏輯控制器 (PLC) 和人機介面 (HMI) 讓數據連接和分析變得簡單。

作者：Damon Purvis，AutomationDirect

現代消費者越來越習慣於個性化的體驗、豐富的信息，並且通常想要按照自己的方式獲得東西。然而，從事工業製造和自動化行業的人們並不總是享有這樣的靈活性。幸運的是，硬體和軟體的進步使得獲取有價值的工業數據變得更加容易、安全，並且有更多的方式可供使用。

工業數據的爆炸性增長

如今的製造系統產生了大量的數據，這一趨勢似乎沒有減緩的跡象。根據估計，全球數據創建量在2022年預計將達到97澤字節，製造業在數據存儲方面領先所有行業。製造數據就像數字黃金，但前提是能夠安全地訪問、上下文化和傳輸。挑戰在於如何將分散的數據來源（通常位於生產系統的邊緣）連接到集中計算資源或雲平台，以便在支持高效的大規模生產中進行處理和分析（見圖1）。

圖1：現代的 PLC、通訊協議和其他工業物聯網 (IIoT) 設備簡化了數據在製造組織中的傳輸和操作方式，從邊緣到雲端。

在當今競爭激烈的市場中，製造商正在採用數據驅動的解決方案，以提高設備的正常運行時間、產品質量和操作反應能力。這一變化促進了操作技術 (OT) 和信息技術 (IT) 系統的更大整合。這種整合使製造商能夠利用數據進行持續改進、質量控制、預測分析等。

對數據的日益依賴推動了新技術的採用，包括工業物聯網 (IIoT) 和邊緣計算。在 OT 領域中使用的可程式邏輯控制器 (PLC) 和人機介面 (HMI) 一直是工業自動化的基石，提供基本的實時控制和監控功能。工業系統通常按照普渡模型（Purdue Model）架構，這是一個具有獨立但可連接區域的層次結構，包括製造物理過程、控制中心、企業等。

然而，隨著製造業的演變，現在需要的不僅僅是基本控制和嚴格劃分的區域。隨著行業朝著更數據驅動的運營邁進，現代 PLC 和 HMI 的角色變得不僅僅是自動化，還包括促進有價值的操作數據的收集、處理和與 IT 基礎企業資源的共享。這些技術的結合使得數據收集和分析成為可能，這對於優化操作、降低能源消耗和提高整體生產靈活性至關重要。

先進的數據訪問

儘管從 PLC、HMI 和其他 OT 系統收集的數據在歷史上與企業 IT 網絡有很大程度的隔離，但隨著 OT 和 IT 的融合，收集和安全共享數據變得更加容易，實現了實時可見性和決策。這一融合中的一個關鍵發展是引入了具有增強連接性和計算資源的控制器，能夠直接在邊緣處處理和傳輸數據。

對於許多中小型企業來說，現代 PLC 和 HMI 的先進功能非常適合訪問、處理和傳輸數據（見圖2）。

圖2：現代 PLC（如 AutomationDirect 的 Productivity、ProductivityOpen、CLICK PLUS 和 BRX 系列）整合了廣泛的連接和通訊能力，提供多種實用選擇以訪問 OT 數據。

今天的 PLC 比其前身更為先進。它們配備了增強的網絡、數據處理和處理能力，使其適合執行超越基本控制的任務。這些設備現在支持安全的遠程連接和與更高級別 IT 系統的整合，促進了無縫的數據交換並支持先進的分析。

現代 PLC 提供幾個關鍵功能，增強了它們在數據驅動環境中的實用性：

先進的網絡和通訊：今天的 PLC 支持傳統的 OT 協議，如 Modbus、EtherNet/IP 和 PROFINET，與現場設備進行通訊。它們還整合了多種通訊協議和方法，包括 OPC UA、安全的 REST API、MQTT 和 Microsoft Azure 整合，這使得它們能夠直接與企業 IT 系統整合。這些功能提供了一種高效的數據交換方式，同時通過原生加密和安全通訊協議解決網絡安全問題。