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ztC Edge,專為工業邊緣計算設計的自動化平臺

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-07-24  來源:熊東旭  瀏覽次數:5951
核心提示:為實現對生產過程狀態的數據采集和監控,保證生產制造過程的穩定、安全運行,流程行業企業大多會實施SCADA系統,用于采集生產過程的數據并監控生產狀態。目前大多數企業的SCADA系統部署采用的是傳統服務器做監控計算機,負責連接現場控制器,包括RTU和PLC,以收集過程數據并向現場連接的設備發送控制命令。

制造企業日常運營中最擔心的問題莫過于因IT系統故障導致生產停頓。特別在流程行業,如果一家化工企業因SCADA系統故障而失去對生產過程中壓力、溫度、濕度等重要參數的采集和監控,一旦指標出現異常而不能及時做出應對處理,輕則導致生產過程中產品質量不合格,重則導致生產事故發生。因此,制造企業的生產過程都會把IT系統的安全性和可靠性放在第一位。

對于制造企業,工業生產的安全性和可靠性主要體現在四個層面:

第一,如何保證生產過程中設備及產線運行狀態的數據能夠被高效采集,讓生產人員能及時掌控生產過程中各設備的運行狀態。

第二,必須搭建高容錯性和高冗余IT架構,滿足嚴苛的生產環境要求,一旦系統出現故障能保證在不停機的情況下快速切換并維持生產。

第三,支持虛擬化、邊緣計算等新興技術,以提升IT資源利用率并降低成本,同時需要對過程狀態作出及時反應。

第四,應盡可能簡化IT部署過程,提供集成和自動化功能,節省系統部署時間和降低運維工作量。

為實現對生產過程狀態的數據采集和監控,保證生產制造過程的穩定、安全運行,流程行業企業大多會實施SCADA系統,用于采集生產過程的數據并監控生產狀態。目前大多數企業的SCADA系統部署采用的是傳統服務器做監控計算機,負責連接現場控制器,包括RTU和PLC,以收集過程數據并向現場連接的設備發送控制命令。

在較小的SCADA系統中,監控計算機可能由一臺PC組成,HMI是計算機的一部分。 在大型SCADA系統中,主站可能包含多臺托管在客戶端計算機上的HMI,多臺服務器用于數據采集。

但傳統SCADA部署方式存在的明顯的應用缺陷。首先,由于每臺服務器只能部署某一類單一的功能應用軟件,企業需要為此部署多臺服務器,如報警服務器、記錄服務器、歷史服務器、登錄服務器等,這使得每一臺服務器的資源利用率很低,極大的增加了企業IT成本投入。其次,要共享數據就必須實現服務器之間的通信和協作,這極大增加了系統的部署和運維難度,一旦某臺機器出了問題可能會影響整個系統運行。

因此,針對傳統SCADA系統應用中存在的問題,美國容錯技術有限公司于近期推出的Stratus ztC Edge解決方案,以替代傳統服務器作為SCADA系統中的邊緣計算系統,主要包括ztC Edge –100i和ztC Edge110i,專為工業邊緣計算設計的自動化平臺,這兩款產品在操作系統、容錯及高可用性以及防塵抗震等方面有著傳統服務器不可比擬的性能優勢。

ztC Edge,專為工業邊緣計算設計的自動化平臺

具體來說,tratus ztC Edge解決方案的主要優勢體現在以下三個方面:

第一,提高效率,簡化部署。與傳統服務器不同,Stratus ztC Edge附帶一個名為Stratus Redundant Linux的集成虛擬化平臺和可用性引擎。通過將具有廣泛兼容的操作系統的虛擬化主機與具有獨特檢查點和狀態點功能的可用性平臺相結合,導入和啟動OVF設備,包括vSphere映像。值得一提的是,ztC Edge最多可同時運行三個Windows或Linux虛擬機,每個虛擬機均具有不同的工業控制或loT應用程序。換句話說,在 ztC Edge上企業能同時部署多個應用,僅一臺就承擔了三臺傳統服務器的任務,極大簡化了部署流程并降低了IT成本投入。

第二,提高安全性,減少計劃內停機時間。Stratus ztC Edge 由作為單一系統的兩個緊湊堅固的冗余節點組成,如果其中一個節點出現故障,則可自動實現系統切換。比如節點檢測到網絡連接或磁盤故障,系統會自動重新路由流量或使用另一個節點上的數據,且無需人員干預,自動進行,最大程度上減少了用戶的工作量。傳統服務器出現故障,一般需要運維人員來查詢和排除故障,根據故障點做相應的處理,可能需要幾個小時的時間,極大的影響生產效率。但ztC Edge不需要人員處理,自動實現系統切換,無需停機。同時通過受限制的USB端口、默認的安全通信設置、可信引導、活動目錄集成和易于配置的基于主機的防火墻,為ztC Edge系統提供健壯的自我保護功能。

第三,堅固耐用,應對各種嚴苛環境。ztC Edge機身外部有專門的散熱片和防塵、抗震、防水等處理。專為應對惡劣工業環境條件設計的 ztC Edge節點可部署在控制室、控制臺或車間,能適應工廠的各種嚴苛環境。傳統服務器本身并未針對工業場景的嚴苛環境做專門的防護設計,因此很容易受到苛刻的工業環境影響導致系統運行故障多,運行不穩定。更重要的是,ztC Edge的自監控和自我保護功能使其成為無人值守站點或資源有限的分散位置的理想之選。

目前,Stratus ztC Edge解決方案已經在某皮卡制造商企業得到了應用,由于公司需要提高基于看板系統的制造生產管理系統的簡便性和持續可用性,同時必須支持生產指令、性能數據收集和分類,以提高制造的可見性。

通過將ztC Edge接入到工廠的自動化控制環境中及時的采集工廠傳感器、設備和CCD等數據,對數據進行實時的分析并反饋到車速檢測設施,信號燈可及時的根據信息作出不同的顯示。為保證系統的穩定安全,ztC Edge由兩個節點組成,它們自動鏡像內存中的所有數據和寫入磁盤的所有數據,以提供更好的保護。即便節點發生故障,系統會自動使該故障節點上運行的任何VM在其他節點上重新啟動,以確保服務的連續性,即使是在另一層樓或另一建筑的節點,它也會自動完成這一切,無需任何用戶干預。

如今隨著企業智能化工廠的推進,各種智能設備和系統在工廠得到應用部署,這些系統和設備的數據處理越來越依賴實時性更高的工業邊緣計算系統,邊緣計算的優勢在于能就近對工業數據進行采集和分析,避免數據由本地到云端來回造成的性能延時,極大的滿足工業場景中對于數據處理的實時性要求。

可以預見,隨著企業智能制造轉型的深入以及智能工廠的推進,ztC Edge作為一款高容錯、高可靠和低成本的工業邊緣計算系統,將逐漸替代傳統服務器在工業SCADA中的應用地位,讓工廠的生產制造過程更加安全高效。


 
關鍵詞: 數據采集 智能制造 智能化 控制器 智能控制 傳感器 智能傳感器

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