西門子OPCENTER如何助力黑燈工廠——Automation Gateway(下)
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在“上篇”中我們對OPCENTER EX FN 中的模塊Automation Gateway的基本概念已經(jīng)有了基本認識。那么在這篇中我們將繼續(xù)對該模塊的配置方式進行學習。OPCENTER EX FN Unified Domain Model 提供了一個特定的數(shù)據(jù)模型,即 Automation Gateway 數(shù)據(jù)模型,使用它可以與自動化層連接。
自動化數(shù)據(jù)模型依賴于一組可用于對自動化數(shù)據(jù)源(如工廠機器和工具)進行建模的實體(自動化節(jié)點類型和自動化節(jié)點實例),以及一組必須配置為與控制系統(tǒng)通信的屬性(自動化參數(shù))。此工程層由Automation Gateway 應(yīng)用程序表示。自動化數(shù)據(jù)模型中的工程配置最終完成后,就可以在 Automation Gateway Server 上激活此配置。此操作會根據(jù)操作數(shù)據(jù)域調(diào)整 Automation Gateway 應(yīng)用程序的工程配置、將自動化節(jié)點配置激活到Automation Gateway Server,包括特定 HMI RTIL 平臺服務(wù) (CPM) 的配置文件,該平臺服務(wù)用于在運行時管理自動化節(jié)點,以及這些節(jié)點與已配置的 OPC 服務(wù)器或PLC 的連接。激活過程通過一組分布式的、由事件驅(qū)動的操作實現(xiàn),它們要么都成功,要么都失敗。如果失敗,可以更正工程配置然后強制重置。
什么是自動化實體
自動化實體是用于在 Automation 應(yīng)用程序中配置和激活自動化層集成的實體。它們是在主數(shù)據(jù)域中生成,然后激活到Automation Gateway Server 的自動化類型、自動化實例和自動化通道。
?自動化節(jié)點類型
節(jié)點類型表示可連接到自動化層的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)集。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以表示抽象的設(shè)備類型、機器、工具或任何其他自動化數(shù)據(jù)分組。它們包含了自動化參數(shù)。
?自動化節(jié)點實例
這些實例基于自動化節(jié)點類型,用于映射真實世界的工廠對象,如機器、工具或傳感器。它們的主要功能是對這些工廠對象建模,并啟用與字段的數(shù)據(jù)交換。對自動化節(jié)點類型所做的任何更改都將傳播到所有相關(guān)的自動化節(jié)點實例。
?自動化信道
這些實體定義了自動化節(jié)點實例用于連接到自動化層的通道。通道表示與特定 OPC服務(wù)器或特定 PLC 的連接,因此標識用于建立連接的驅(qū)動程序(OPC 或 S7)。這些實體都將被激活到 Automation Gateway Server,并用于配置數(shù)據(jù)采集文件。此外,自動化節(jié)點實例也將復制到OPCENTER EX FN 操作數(shù)據(jù)域中,以供需要鏈接到自動化節(jié)點的其他運行時實體使用。由于主數(shù)據(jù)域中自動化節(jié)點實例和操作數(shù)據(jù)域中自動化節(jié)點之間的分離,所以可以在不停止運行時AutomationGateway Server 的情況下更改工程配置。
什么是自動化參數(shù)
為了與自動化層集成,自動化數(shù)據(jù)模型應(yīng)用了類型/實例模式。自動化節(jié)點類型包含了基本屬性,而自動化節(jié)點實例則映射了通過自動化通道連接的自動化層標記。根據(jù)類型/實例模式,應(yīng)用于自動化節(jié)點類型屬性的更改將自動傳播到所有相關(guān)的自動化節(jié)點實例。
自動化層集成的關(guān)鍵要素是自動化參數(shù)。
自動化參數(shù)是OPCENTER EX FN 實體,這些實體指定了數(shù)據(jù)采集通道(即在自動化通道實體中配置的OPC)、一組連接到源設(shè)備(即 OPC 服務(wù)器)中標記的地址參數(shù)、采集周期間隔以及平滑模式。從源設(shè)備標記中調(diào)用的值為運行時值。它們不保存在OPCENTER EX FN 數(shù)據(jù)庫中,而是保存在Automation GatewayServer 中。因此,有必要使用特定 API 對此類數(shù)據(jù)執(zhí)行讀寫操作。
為了在 Automation 應(yīng)用程序和 AutomationGateway Server 配置中正確地調(diào)整配置,自動化信道、自動化節(jié)點類型和自動化節(jié)點實例都應(yīng)用了特定的狀態(tài)機。應(yīng)意識到此生命周期以更好地了解更改后必需執(zhí)行的批準和激活實體的操作。
高效、靈活、簡單的工作流程——配置方法
管理自動化節(jié)點的方法
配方方法自然也是非常簡單,只需要安裝如下步驟在 Automation 應(yīng)用程序提供的工程頁面中管理自動化節(jié)點,利用這些節(jié)點可以與自動化層通信。通過執(zhí)行以下步驟來配置自動化層集成方案。
1.配置并批準自動化渠道。
2.配置并批準自動化節(jié)點類型,然后添加其自動化參數(shù)。
3.配置并批準自動化節(jié)點實例及其自動化參數(shù)。
4.激活運行時集成。
通過簡單的上述四個步驟就可以方便的建立自動化層與MOM平臺的集成方案。
自動化參數(shù)數(shù)據(jù)類型
自動化參數(shù)數(shù)據(jù)類型如下表提供了 Automation Gateway Server 支持的數(shù)據(jù)類型、相應(yīng)的C# 類型和 OPC 支持的類型以及可能的相關(guān)轉(zhuǎn)換。
自動化參數(shù)的值可以設(shè)為相同類型的值或兼容類型的值。下表總結(jié)了類型之間的兼容性:
可對任何具有某些限制的Automation Gateway Server 數(shù)據(jù)類型應(yīng)用轉(zhuǎn)換,在下表中記錄。
表的橫坐標包含轉(zhuǎn)換目標類型,而縱坐標包含要轉(zhuǎn)換的類型。對于所有必需的轉(zhuǎn)換,將執(zhí)行對維度的檢查,在某些情況下會返回錯誤(例如,如果嘗試將 Int16 轉(zhuǎn)換為 Double)。表格使用下列約定:
? R:如果值不超過目標類型范圍,則執(zhí)行轉(zhuǎn)換(例如,如果字節(jié)范圍從 0 到255,則不能將 256從整數(shù)轉(zhuǎn)換為字節(jié));
? I:隱式(C 型)轉(zhuǎn)換;
? T:如果值大于 0,則函數(shù)返回 True。否則返回False。
監(jiān)視運動軌跡(連接狀況監(jiān)控)
有關(guān)與每個自動化參數(shù)值相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量狀態(tài)(不佳、良好、不確定)和質(zhì)量子狀態(tài)的描述,在AutomationQualityStatus 枚舉和 AutomationQualitySubStatus 枚舉。特別地,可以使用括號中的引用了質(zhì)量子狀態(tài)的代碼(例如QcsBConfigError)來搜索平臺參考聯(lián)機幫助中的完整描述。
我們還可以通過HMI RTIL 平臺軌跡查看器,用于實時監(jiān)視從Automation Gateway Server 發(fā)送的軌跡。可啟用/禁用軌跡嚴重性以及按軌跡進行過濾,并將其導出至文本文件。可將軌跡查看器中的軌跡保存到文本文件或CSV 文件中。
寫在最后的一點總結(jié)
由于篇幅關(guān)系,這里無法將所有的OPCENTER EX FN Automation Gateway模塊功能都詳細的一一細數(shù)。但是希望通過上、下兩篇的短文介紹給讀者提供一種思路和啟發(fā),在面對未來工廠越來越自動化、機器人化、無人化的應(yīng)用場景下,在減少人對生產(chǎn)制造的前提之下。考慮采用輕量化、一體化的數(shù)字化工廠架構(gòu)來幫助我們快速打通自動化與信息化的通道。讓我們在應(yīng)對特殊時期的時候更加游刃有余。
(審核編輯: Doris)
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