當(dāng)今社會(huì)IT潮流席卷世界各地工廠。尋找合適產(chǎn)品和解決方案將工廠的OT系統(tǒng)輕松連接至IT網(wǎng)絡(luò)也隨之成為IT工程師的當(dāng)務(wù)之急。IT工程師雖然對(duì)用于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腎T協(xié)議大多十分熟悉，但對(duì)于工廠使用的OT協(xié)議卻所知不多。
OT 系統(tǒng)是什么樣的？
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
一般情況下，OT系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)組織呈階梯式，由下至上逐層傳遞。OT系統(tǒng)一般分為三個(gè)層次：
設(shè)備層：包括機(jī)器、傳感器、負(fù)載、儀表和I/O設(shè)備。
控制層：包括PLC（可編程邏輯控制器）、控制器和SCADA（數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控）軟件。
信息層：包括MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）和ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）應(yīng)用。
獲取傳感器或儀表的讀數(shù)（如電流、電壓、壓強(qiáng)和溫度）后，I/O設(shè)備收集這些原始工程數(shù)據(jù)，并上傳至PLC和控制器。這些數(shù)據(jù)是MES和ERP應(yīng)用做出工廠操作相關(guān)決策的依據(jù)，也被用于進(jìn)一步分析。
OT系統(tǒng)特性--現(xiàn)場(chǎng)采用各種專用且通?；ゲ患嫒莸膮f(xié)議
IT系統(tǒng)對(duì)大多數(shù)人而言并不陌生，它使用通用的元數(shù)據(jù)和文件識(shí)別格式，例如可通過(guò)因特網(wǎng)輕松收發(fā)HTTP報(bào)文。OT系統(tǒng)則完全不同，多年來(lái)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同任務(wù)，已開(kāi)發(fā)出多種采用不同拓?fù)涞膶Ｓ脜f(xié)議。因此，OT系統(tǒng)開(kāi)放性和可訪問(wèn)性更低，無(wú)法與不支持其專用協(xié)議的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)連接。在OT系統(tǒng)中整合互不兼容的子系統(tǒng)對(duì)大多數(shù)IT工程師而言都是一大難題。
分布式設(shè)計(jì)
因?yàn)樵S多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都支持多種專用協(xié)議，所以O(shè)T系統(tǒng)一般在分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中運(yùn)作。OT系統(tǒng)是目的指向型系統(tǒng)，支持具體的不同應(yīng)用，要求部署相應(yīng)的設(shè)備和協(xié)議提高效率和準(zhǔn)確度。舉例來(lái)說(shuō)，工廠中使用的PLC和設(shè)備一般通過(guò)EtherNet/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊，計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)器使用的是G-code等專用協(xié)議，許多太陽(yáng)能系統(tǒng)中使用的逆變器則通過(guò)Modbus通訊，而電力和供水系統(tǒng)通常使用DNP3（分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）。IT工程師亟需解決不同協(xié)議對(duì)OT系統(tǒng)各部分設(shè)備造成的通訊隔離問(wèn)題。
數(shù)據(jù)從 OT 系統(tǒng)傳至云端時(shí)可能產(chǎn)生的問(wèn)題
考慮到 OT 系統(tǒng)特性以及局限性，IT 專家在將數(shù)據(jù)傳送至云端時(shí)，可能會(huì)遇到哪些問(wèn)題？他們又將如何解決？
對(duì) OT 協(xié)議不熟悉
協(xié)議就像我們說(shuō)的語(yǔ)言，只不過(guò)協(xié)議的使用方是設(shè)備。IT 工程師如果無(wú)法正確解讀遇到的各類 OT 協(xié)議，就無(wú)法分析數(shù)據(jù)，更不可能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為有用信息。
解決方案
將OT協(xié)議納入IT協(xié)議網(wǎng)關(guān)
為橋接OT、IT兩大系統(tǒng)，方便數(shù)據(jù)傳輸，我們使用協(xié)議網(wǎng)關(guān)將OT協(xié)議轉(zhuǎn)換為IT協(xié)議。但在實(shí)際過(guò)程中，我們可能要為不同OT協(xié)議安裝不同網(wǎng)關(guān)，這將增加成本，花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試和配置網(wǎng)關(guān)。此外，配置的設(shè)備越多，就越容易遇到兼容性等問(wèn)題。
IT 工程師不擅長(zhǎng)在 OT 設(shè)備上編程
如上所述，OT設(shè)備僅能滿足特定操作需求，其僅有的幾項(xiàng)功能，無(wú)法滿足用戶在實(shí)施定制方案時(shí)對(duì)單一設(shè)備的多功能需求。除此之外，大多數(shù)OT產(chǎn)品并不支持IT工程師習(xí)慣使用的編程語(yǔ)言。雖然PLC支持梯形邏輯，但梯形邏輯僅適用于OT現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
解決方案
尋找符合 IT 工程師需求的設(shè)備
為解決實(shí)施過(guò)程中的種種難題，我們常將嵌入式計(jì)算機(jī)置入系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，作為連通OT和IT的網(wǎng)關(guān)使用，或作為數(shù)據(jù)采集器，從I/O設(shè)備中收集信息。這些嵌入式計(jì)算機(jī)還能為軟件進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和編程提供環(huán)境。此外，市面上已經(jīng)出現(xiàn)了一些支持IT協(xié)議（例如RESTful API）的I/O設(shè)備。同其他方案相比，以上解決方案對(duì)IT工程師更友好。
Moxa 可幫助您
將 OT 數(shù)據(jù)部署至 IT 云端
Moxa 解決方案
Moxa的遠(yuǎn)程I/O和智能遠(yuǎn)程I/O設(shè)備足以滿足OT工程師的需求，可支持能用于OT應(yīng)用的IT協(xié)議。例如，模塊化遠(yuǎn)程I/O（ioThinx4510系列）和獨(dú)立遠(yuǎn)程I/O（ioLogik E1200/E2200/2500系列）均以IT專家實(shí)踐為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)而成。使用Moxa OT-IT 解決方案，您將無(wú)需購(gòu)買額外網(wǎng)關(guān)。Moxa解決方案為用戶編程提供友好環(huán)境，讓工程師擁有更多靈活性。具體請(qǐng)看以下兩方面：
內(nèi)置 IT 協(xié)議--可省去購(gòu)買額外協(xié)議網(wǎng)關(guān)的成本
Moxa的ioThinx和ioLogik系列產(chǎn)品都內(nèi)嵌多種協(xié)議，包括RESTful API和SNMP Trap等IT協(xié)議。用戶無(wú)論是想使用網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)來(lái)管理整個(gè)系統(tǒng)，還是通過(guò)收發(fā)RESTful API請(qǐng)求來(lái)獲取/更改值和狀態(tài)，亦或是使用預(yù)定義指令進(jìn)行自定義開(kāi)發(fā)，以上操作都可以通過(guò)單個(gè)I/O設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
RESTful API：大量框架、驅(qū)動(dòng)程序等資源都以HTTP協(xié)議為基礎(chǔ)，因此RESTful API適用于跨應(yīng)用、跨設(shè)備拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。RESTful API為網(wǎng)絡(luò)連接帶來(lái)高度可訪問(wèn)性和便捷度，已成為IIoT設(shè)備與云端通訊的協(xié)議之一。
SNMP Trap：Moxa ioLogik系列支持SNMPv1/v2c，讓用戶可以使用SNMP網(wǎng)絡(luò)管理軟件監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)和I/O設(shè)備。此外還可使用SNMP Trap發(fā)送包含日期、時(shí)間、服務(wù)器名稱、MAC、IP地址以及其他參數(shù)的用戶自定義消息，用于樓宇自動(dòng)化和電信應(yīng)用。
MXIO Library：Moxa的MXIO library支持WinCE、Linux、C++、VB/VC和.NET開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在MXIO library的支持下，您可使用高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，通過(guò)以太網(wǎng)或RS-485網(wǎng)絡(luò)輕松管理I/O設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸。Linux程序員還可輕松開(kāi)發(fā)自定義應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)主機(jī)和整個(gè)ioLogik系列產(chǎn)品間的透明通信。
Moxa Click＆Go 技術(shù)--助您快速配置控制邏輯，記錄數(shù)據(jù)
Moxa ioLogik E2200和ioLogik 2500系列均為智能I/O，專為使用以太網(wǎng)和無(wú)線接口的智能監(jiān)控應(yīng)用設(shè)計(jì)。ioLogik E2200和2500系列內(nèi)置Click＆Go智能控制功能，無(wú)需使用計(jì)算機(jī)，即可輕松設(shè)定輸出和輸入響應(yīng)條件。通過(guò)Click＆Go智能功能，ioLogik E2200和 ioLogik 2500 系列產(chǎn)品可按照用戶具體設(shè)定，自動(dòng)報(bào)告 I/O 事件，通過(guò)簡(jiǎn)單的If-Then-Else控制邏輯定義行動(dòng)觸發(fā)條件。
例如可觸發(fā)TCP/UDP動(dòng)態(tài)消息傳遞。您可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)消息服務(wù)器IP地址，接收Click＆Go邏輯發(fā)送的已生成事件消息。一旦完成設(shè)定，Click＆Go邏輯將向所有地址發(fā)送動(dòng)態(tài)消息。內(nèi)容格式包括ASCII、UNICODE和HEX，您可根據(jù)不同應(yīng)用程序具體情況進(jìn)行選擇。
