趋势已来:边缘控制器正在取代传统IPC和PLC
来源: | 作者:控制工程中文版 | 发布时间:2020-08-21 | 6525 次浏览 | 分享到:


从通信基础架构中移除PC 后,该架构的整体复杂性就会降低。需要的互连更少,并且可以同时管理控制和通信。


边缘数据库的优势


在工厂环境中,数据库服务器是另一个常见功能,因为它们使存储、组合、共享和保护过程数据成为可能。在大数据、云分析、机器学习和IoT 时代,由于数据更加丰富和复杂,数据库服务器变得越来越重要。网络流量越来越多,数据来自诸多格式不同的设备,也给中央服务器增加了负担。规范化数据的额外工作包括处理和排序,这样数据库模式就不会变得复杂和低效。


边缘计算技术最早是为了解决全球互联网上的这些问题而开发的,方法是通过分散资源并使其更接近所要求的地理区域。边缘控制器可以对工厂网络做同样的事情。由于边缘控制器能够运行自定义应用程序(除了基本控制之外),因此可以在本地运行数据库服务器。


边缘控制器可以存储和预处理数据,响应本地请求并将规范化的数据转发到中央存储。这减少了对中央网络和服务器的需求。与使用扁平文件存储相比,它还提高了过程级别的响应能力和灵活性。存储转发技术还可在网络稳定性出现问题的情况下建立容错能力。


有许多潜在的应用程序可用,例如数据记录和历史数据。由于内置了查询逻辑和可用管理工具,当过程数据存储在数据库时,可用性更高。用户可以将给定设备的过程值和事件的简单存档转换为报告系统,以减少本地停机时间或提高整体设备效率(OEE),并且可以直接查询或复制到中央存储系统。


编程改进


本地数据库也可用作一个或跨多个过程区域的任务计划程序。使用过程控制语言来构建这种逻辑可能非常麻烦,并且缺乏灵活性。数据库系统和高级编程语言,可以更好地创建和管理基于时间的事件机制。


结合存储和调度需求的高级示例是批处理和配方管理。许多配方可以存储在数据库中并进行修改,而无需下载新的控制代码,配方的执行由运行人员触发,或在特定时间触发运行。开源数据库的质量使其可以在边缘控制器上提供这样的功能,即使对于较小的设施或低成本的应用程序,也无需设置主机PC。


由于边缘控制器可以建立自己的与外部或云托管数据库的连接,数据库连接也可以朝另一个方向工作。如果将上一个示例中的配方数据库转移至云存储,则可以在许多站点上与控制器共享该数据库。每个边缘控制器都可以建立自己的连接,并根据需要请求参数,同时允许在所有设备之间进行一致的配方管理。或者通过组合方法,使边缘控制器安装主数据库的本地副本。无论在哪种情况下这种模式都可以实现,同时减少对工厂级PC 的依赖。