在許多情況下，由于工業(yè)環(huán)境要求低延遲，將數(shù)據(jù)從機(jī)器和系統(tǒng)直接傳輸?shù)皆平鉀Q方案屬于資源密集型，因此并不可行。邊緣計(jì)算已建立自己的概念，并集成分布式云架構(gòu)和本地網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。萬(wàn)可新推出了邊緣控制器和邊緣計(jì)算機(jī)以滿(mǎn)足該項(xiàng)需求。
組件的OT和IT層面正在越來(lái)越多地融合。“最重要的是，這讓參與生產(chǎn)的員工知道在IT領(lǐng)域哪些流程是具有優(yōu)勢(shì)的。”J. Sparmann介紹道。他向大家介紹了Docker技術(shù)的例子。
“由于所有的過(guò)程都變得越來(lái)越智能，所以也在采集越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，”A. Kleine博士介紹道，巨大的數(shù)據(jù)量沒(méi)有被發(fā)送到云端，部分是在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行處理。“因此，在涉及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的地方，數(shù)據(jù)處理變得越來(lái)越重要，”他補(bǔ)充道。還可以實(shí)現(xiàn)低延遲應(yīng)用。
“從而需要越來(lái)越強(qiáng)的計(jì)算能力，因此對(duì)直接在現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)提出了相應(yīng)要求，”J. Sparmann介紹道，“通過(guò)傳統(tǒng)PLC無(wú)法實(shí)現(xiàn)。但服務(wù)器設(shè)計(jì)卻輕松滿(mǎn)足這種應(yīng)用。”
為此，萬(wàn)可推出了兩個(gè)非常適合此功能的新型邊緣設(shè)備：邊緣控制器和邊緣計(jì)算機(jī)。“它們?yōu)楦呒?jí)語(yǔ)言編程程序帶來(lái)更多優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兏咏鳛閿?shù)據(jù)提供者的傳感器，”A. Kleine博士介紹道，“突破最后一個(gè)障礙;實(shí)現(xiàn)IT與OT環(huán)境的融合。”
邊緣設(shè)備也可運(yùn)行云服務(wù)，例如，確保僅關(guān)鍵數(shù)據(jù)被傳輸?shù)絎AGO云。當(dāng)數(shù)據(jù)需要臨時(shí)緩沖時(shí)，例如在移動(dòng)應(yīng)用中，邊緣設(shè)備便可凸顯其優(yōu)勢(shì)。
配有多種接口
“這兩個(gè)新設(shè)備都是基于機(jī)柜兼容硬件，可以使用24V電源，并完美地融入自動(dòng)化環(huán)境，”J. Sparmann介紹道。新型邊緣控制器采用ARM Cortex-A9四核處理器，并具有多種接口，其中包括兩個(gè)ETHERNET接口，一個(gè)CANopen接口和兩個(gè)USB接口。可視化內(nèi)容可通過(guò)HDMI接口在本地顯示。
另外，可視化也可以通過(guò)集成的Web服務(wù)器提供給其他Web客戶(hù)端。設(shè)備還配有一個(gè)RS-232/485串行接口和4通道數(shù)字輸入/輸出，用于連接本地設(shè)備或傳感器。“設(shè)備也可連接Modbus，” A. Kleine博士介紹道。“多種接口助力該設(shè)備輕松集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。”
André Kleine博士，HMI&邊緣控制器產(chǎn)品經(jīng)理
邊緣控制器可安裝在DIN導(dǎo)軌上，無(wú)論是水平還是垂直方向均可，且節(jié)省空間。可在我們熟悉的e!COCKPIT編程環(huán)境中進(jìn)行邊緣控制器的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，因此，它可與萬(wàn)可自動(dòng)化解決方案的經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)無(wú)縫集成。
“固件也與我們的HMI設(shè)備固件非常相似，”A. Kleine博士介紹道。“這也確保了軟件方面的高度可重復(fù)使用性。”例如，可利用現(xiàn)有萬(wàn)可Docker容器。
邊緣控制器可以提供其他許可，用于連接到Bacnet或Ethercat。通過(guò)MQTT協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸至云端。從而輕松連接到WAGO云或其他云平臺(tái)。“輕松建立多云平臺(tái)，”A. Kleine博士介紹道。“萬(wàn)可很早就認(rèn)識(shí)到了云通信的重要意義，并將MQTT協(xié)議整合到e!COCKPIT軟件中。我們自己的高性能OPC UA堆棧是下一步計(jì)劃。”然而，OPC UA通信現(xiàn)在也已經(jīng)可以通過(guò)Codesys stack實(shí)現(xiàn)。
處理大量數(shù)據(jù)
在對(duì)計(jì)算能力和內(nèi)存要求較高的應(yīng)用中，制造商也可通過(guò)新型邊緣計(jì)算機(jī)提供完美解決方案。邊緣計(jì)算機(jī)搭載1.91 GHz四核Atom處理器，并配備標(biāo)準(zhǔn)Debian Linux系統(tǒng)。
“用戶(hù)可以利用豐富的資源，建立完整自動(dòng)化流程模型，”J. Sparmann滿(mǎn)意地說(shuō)道。顯示設(shè)備可以通過(guò)HDMI或DisplayPort直接連接。提供多個(gè)USB端口和兩個(gè)千兆以太網(wǎng)端口，用于通信。“如果不能用電纜連接，也可以通過(guò)一個(gè)擴(kuò)展插槽使用電話(huà)卡。”J. Sparmann介紹道。提供4GB或8GB內(nèi)存以及64GB閃存可供選擇，助力實(shí)現(xiàn)資源密集型項(xiàng)目。
Jens Sparmann，安全系統(tǒng)專(zhuān)家
當(dāng)需要處理非常大的數(shù)據(jù)量時(shí)，例如大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，邊緣計(jì)算機(jī)可以用固態(tài)硬盤(pán)進(jìn)行擴(kuò)展。控制器外殼為此配備了一個(gè)2.5英寸固態(tài)硬盤(pán)的安裝空間。盡管它的溫度范圍從-20°C擴(kuò)展到60°C，但邊緣計(jì)算機(jī)沒(méi)有風(fēng)扇，而且結(jié)構(gòu)緊湊，因此很容易安裝在控制柜的DIN導(dǎo)軌上，節(jié)省空間。“并且也減少了維護(hù)工作，”A. Kleine博士介紹道。
所有邊緣設(shè)備上均可使用標(biāo)準(zhǔn)軟件和萬(wàn)可Docker容器，例如Node-RED。例如，開(kāi)源Grafana應(yīng)用程序是圖形化數(shù)據(jù)顯示的理想之選。
安全性對(duì)于新設(shè)備來(lái)講也是至關(guān)重要。TPM 2.0芯片允許使用加密機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)安全。“這些設(shè)備還配備了最好的軟件技術(shù)，以確保高安全性。”J. Sparmann介紹道。“設(shè)備上的軟件有很大一部分是開(kāi)源的，所以安全問(wèn)題始終存在，因?yàn)榇笮烷_(kāi)源社區(qū)正在不斷審查源代碼并提供錯(cuò)誤修復(fù)。”
除了標(biāo)準(zhǔn)VPN應(yīng)用，這些設(shè)備兼容安全解決方案，如Tosibox和Hooc。因此，除了萬(wàn)可自己的VPN方案外，用戶(hù)還可以在高度安全的情況下訪(fǎng)問(wèn)其他遠(yuǎn)程維護(hù)方案，這也符合“開(kāi)放與便捷”的原則。
適于多種應(yīng)用的理想硬件
萬(wàn)可的兩款新型邊緣設(shè)備提供了一個(gè)硬件平臺(tái)，支持用戶(hù)在萬(wàn)可自動(dòng)化架構(gòu)和WAGO云計(jì)算的接口處輕松實(shí)現(xiàn)自己的邊緣應(yīng)用。“兩種新型設(shè)備成為我們產(chǎn)品系列的完美補(bǔ)充，”J. Sparmann自信的說(shuō)道。“雖然邊緣控制器使OT層面更接近IT層面，但我們的邊緣計(jì)算機(jī)卻反其道而行之。”