针对工业物联网平台升级的Zenon方案

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针对工业物联网平台升级的Zenon方案

众所周知，我们的许多长期客户一直以来都依赖于zenon所提供的灵活、可复制和可扩展的核心功能特性，这些独特性能在过去完美地解决了项目开发者和用户的需求。在当代持续数字化、工业4.0标准，以及工业物联网（IIoT）项目的新挑战背景下我们见证了这些传统优势正成为通用及多功能工业软件的基本特征。为此，我们将在市场上推广的这个服务网络将是zenon软件平台的再一次全面功能扩展，并依些来为客户提供面向未来的新一代解决方案。

对任何行业从事任何业务的公司而言，是否能将其所有业务层级的信息流无缝集成是成功的关键因素。因此信息是提高生产、IT 等部门效率的基础。这就是为何企业必须确保其所有组织计划和生产的数字化项目都支持这些信息流的集成。

信息流标准化开辟了一系列的新机遇。这包括对现有业务模式的持续改进，或者是开发出新的业务品种。越来越多的智能机器和设备不再是简单地通过工业物联网（IIoT）来交换相关数据。事实上，零件、机器、设备组甚至整个生产都需要使用这些数据，从而能够依据既定的模式和结构对不断变化的环境和参数做出响应，而且通常期间都不会有任何人工的数据录入。这还意味着允许跨越多个不同地点的生产线进行分布式的项目工程设计，以使得从中央控制室来配置和维护这些生产线更轻松。集中控制的益处在不同地理分布或不易现场维护的系统中尤为明显，例如在生产可再生能源（如光伏或风力发电站）行业的应用上。

新一代软件平台的组件有包括zenon编辑器、zenon runtime 和 zenon Analyzer，所有组件均已基于集成化和网络配置方式进行开发，并要求易于用户稳固使用。用户渴望zenon能够不断自身演进的需求，以及我们对自己产品所提出的高标准，都促使我们不断重新评估正在开发中的软件平台及其组件的功能。新推出的这个服务网络概念正是旨在达成这一目标，以支持我们产品的进化。简单地说，服务网络模块是将zenon转为分布式软件平台的功能升级，并促进zenon 在IIoT中的集成作用。其组件或服务旨在胜任各类特定任务的完成，让这些任务可以独立地在不同的系统上安装和操作。由于该服务网络可以物理和虚拟计算机上启动服务，故可将其布置于各类云平台，这给予了zenon的用户完全的灵活性，使他们能够实施高度专业化和特定的解决方案。从跨越不同地理位置和协同生产的网络系统，到简单地连接物联网设备（如智能能源仪表和可穿戴设备或集成第三方系统），我们的服务网络可实现的功能几乎是无限的。

在单个服务中有使用独特的 Web 技术，如 Docker 和 Kubernetes，这意味着它们的应用很灵活。服务网络功能从 zenon 8.10 和 zenon Analyzer 3.30 版本（zenon 版本 2019 ）开始提供。核心组件是服务中心–它是IIoT平台中的通信中心。所有系统间的全部数据交换都是由它来控制。除了zenon 编辑器、zenon 运行版和 zenon Analyzer之间是通过服务中心进行无缝通信外，服务网络所提供的 API 可编程接口还有助于系统与其他第三方通讯（如用于数据的检索和获取）的连接顺畅。所有相关通信均经过加密，并需要数据准入和数字证书，这样就确保了即使是在使用公共网络（如 Internet）时也能安全地传输信息。集成的身份验证和授权机制使用户能够针对每个应用程序定制权限管理的策略。

现在让我们来看看服务网格的组件及其结构体系。通常，由生产现场本地安装的zenon 和zenon Analyzer 构成了项目的基础。然后，zenon 运行版和 zenon Analyzer之间的数据交换仍可以像以前那样直接完成。同时在zenon运行版被连接到服务网格后，则可以将其各自的时序事件列表（CEL）或报警信息列表（AML）中的变量值及提示内容传输到其他服务上。这些数值可以是实时数据，也可以是历史存档数据。通过对其数值变更的处理，或数据预测模型，就可以控制网络运行中的各子系统及其相关联的生产过程。在该服务网络体系结构中，zenon编辑器可以为zenon Analyzer提供项目的元数据，还可以配置在服务网络中提运行的项目内容。将 zenon Analyzer连接到服务网络后，可以向服务中心提供报告分析结果和数据预测。在第三方应用程序的帮助下，则将可被用于进一步的数据挖掘和处理。

只要需要，信息可通过服务中心共享并提供给其他成员。 服务中心由两个部分组成：数据中心和管理控制器。数据中心用于确保消息和事件传达给相关接收方，而管理控制器则负责维护各项服务的访问权限。管理控制器会确定服务是否被授予应有的访问权限，并将此信息转发到数据中心。系统必须为每个服务生成单独的访问数据，以确保只有经过授权的服务才能使用和提供数据。

通过服务网络API接口简单连接第三方组件或客户端（如 Web 应用程序、移动应用程序、MES或 ERP 系统）即可显著扩展此软件平台的当前应用范围。通过访问应用程序编程接口，系统的变量值，或甚至是整张报表都可在外部的客户端中进行检索和处理，同时也方便在zenon内无缝地处理所连接的第三方数据。该接口当前提供 REST 架构进行数据通讯。然而，此API接口是专门为处理不同协议和接口的模块化而设计的。所以诸如OPC UA和MQTT等协议的扩建工程也已经在进行中。由此在第三方系统中显示或使用系统数据的可用选项范围将变得非常广泛。例如应用微软的Azure云分析等服务项于用户自定义创建的商业智能解决方案中，或者可以使用像 Grafana 这样的开源平台来定制针对各个业务用途的数据可视化应用。

对HTML Web引擎的使用也针对现有的zenon用户进行了调整。在zenon 8.00 及之前版本中，Web引擎必须通过SCADA 运行连接器来直接与运行系统通信。现在则可通过强化后接口和服务中心连接，所以不再必须像之前那样。当前已有的系统功能（如用户登录、发送值变更，或显示变量值）仍然可用。在未来的服务网络开发计划中，Web引擎将基于HTML来呈现全部的生产数据，分析以及报表应用。即使在传统的自动化网络之外，这些应用程序的使用也将变得更加容易。

尽管有简单连接第三方组件的优势，但请务必记住，此类连接必然也具有潜在的安全风险。验份服务与策略的协调互动将会确保系统的高安全性标准，其可以调整以满足每个项目的需要。验证服务会使用服务网络的 API接口来检查用户或客户端的所有连接请求。这些请求允许通过 Microsoft的活动目录、Azure的活动目录或 LDAP（轻量级目录访问协议）来进行处理。通过验证服务成功授权后，策略服务将为其建立确切的授权。可为单个服务或用户授予高度特定的读取、写入甚至配置权限，无论是针对特定项目还是针对单个变量，都会提供一整套的设计变体。服务网络组件所有设置的初始配置、维护和扩展均可通过基于Web的门户轻松执行，该门户负责用户管理、发布授权，以及连接外部服务及客户端。

zenon: an Upgrade for the Industrial Internet of Things Platform

上海鼎茂兴自动化技术有限公司供稿