औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों में ओपीसी के बजाय आरईएसटी प्रौद्योगिकी

यह विषय पीएलसी और विभिन्न सॉफ्टवेयरों में औद्योगिक स्वचालन प्रणाली \ _ में डेटा एक्सचेंज की समस्या पर आधारित है। प्रस्तुति के लिए सीधे आगे बढ़ने से पहले, मैं यह कहना चाहता हूं कि मैं एक मूर्खतापूर्ण स्थिति में हूं ... तथ्य यह है कि कार्यशाला में मेरे सहयोगियों के थोक आईटी विशेषज्ञ नहीं हैं और उन उपकरणों के ढांचे के भीतर काम करते हैं जो वास्तविक मानक हैं - SCADA संकुल, पीएलसी और ओपीसी सर्वर के लिए विकास वातावरण। उनमें से कुछ इन उपकरणों के "हूड" के तहत क्या में रुचि रखते हैं, हालांकि अधिकांश समस्याएं जो वे झूठ पर ठोकर खाते हैं और बुनियादी प्रौद्योगिकियों में एम्बेडेड हैं। दूसरी ओर, आईसीएस एक विशिष्ट क्षेत्र है और मुझे यकीन नहीं है कि इस क्षेत्र में अनुभव के बिना एक प्रोग्रामर इस पोस्ट में मुझे बताने की कोशिश कर सकता है। इसलिए यह पता चला है कि यह विषय उन विशेषज्ञों के एक छोटे प्रतिशत के लिए है जो एक ही समय में आईटी और औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में पारंगत हैं।

ओपीसी की आलोचना

स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के विकास के साथ, PLC और सॉफ़्टवेयर के निर्माताओं को विभिन्न प्रोटोकॉल पर काम करने वाले उपकरणों और सॉफ़्टवेयर के बीच बातचीत की समस्या का सामना करना पड़ा। Microsoft की पहल पर, इस समस्या का समाधान ओपीसी प्रोटोकॉल था, जो मूल रूप से DCOM तकनीक पर आधारित था। यह प्रोटोकॉल वर्तमान में हर जगह उपयोग किया जाता है और विनिर्देशों के बजाय विकसित नामकरण के बावजूद, बहुसंख्यक कार्यान्वयन DCOM तकनीक पर आधारित हैं, जिससे कई समस्याएं पैदा हुई हैं:

• नेटवर्किंग। OPC में Microsoft की DCOM तकनीक पर आधारित क्लाइंट नॉर्थ आर्किटेक्चर है। DCOM में नेटवर्क संचार के लिए समर्थन सीमित है और इसके लिए मेजबान सुरक्षा के अतिरिक्त कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता है। इस प्रकार, बहु-स्तरीय कॉर्पोरेट इंट्रानेट नेटवर्क में ओपीसी का कार्यान्वयन मुश्किल है, और इंटरनेट के माध्यम से डेटा स्थानांतरण केवल असंभव है। एमईएस या ईआरपी स्तर के सिस्टम का निर्माण करते समय यह कमी महत्वपूर्ण है, जो विशेष गेटवे की आवश्यकता की ओर जाता है जो असीमित DCOM में अपने प्रारूप में एक दूसरे को डेटा संचारित करते हैं और ओपीसी डेटा प्रदान करते हैं।
• विंडोज से बांधना। DCOM तकनीक केवल Windows OS का समर्थन करती है, जो नियंत्रक भाग में एक OPC सर्वर को तैनात करने और मोबाइल उपकरणों (iOS, Android, आदि के आधार पर) के लिए क्लाइंट प्रोसेस कंट्रोल सॉफ़्टवेयर बनाने की अनुमति नहीं देता है। उसी कारण से, डेटा को एकत्र करने और संग्रहीत करने के लिए यूनिक्स (लिनक्स) पर आधारित वायरस प्रतिरोधी प्रणालियों का उपयोग करना संभव नहीं है।
• विन्यास। ओपीसी तकनीक की मुख्य अवधारणा एक टैग है। किसी सिग्नल के बारे में डेटा प्राप्त करने के लिए, आपको ओपीसी सर्वर के कॉन्फ़िगरेशन और प्रत्येक क्लाइंट सॉफ़्टवेयर के कॉन्फ़िगरेशन में "प्राप्त" करने की आवश्यकता है। इस प्रकार, कॉन्फ़िगरेशन की लागत ग्राहकों की संख्या और स्वचालन प्रणाली में स्तरों के अनुपात में बढ़ जाती है। इसके अलावा, अक्सर इन स्तरों या ग्राहकों को विभिन्न संगठनों द्वारा सेवा दी जाती है, जो शायद नए डेटा के बारे में जल्दी से पता नहीं लगा सकते हैं, जिससे उनके सिस्टम की अप्रासंगिक रीडिंग होती है।
• बंद प्रोटोकॉल। ओपीसी तकनीक को एक "ओपन" तकनीक के रूप में तैनात किया गया है, लेकिन यह बिल्कुल भी नहीं है। विनिर्देश और विकास उपकरण तक पहुंच केवल शुल्क के लिए ओपीसी फंडेशन के सदस्यों को प्रदान की जाती है। इस तरह के एक बिजनेस मॉडल ने बड़े निर्माताओं को आपस में रूला दिया और बाकी सभी तैयार उत्पादों के उपभोक्ता बन गए। यहां तक ​​कि ओपीसी-आधारित स्वचालित प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के क्षेत्र में तुच्छ कार्य के लिए, आपको कुछ खरीदना होगा।

जैसा कि आप देख सकते हैं, विकल्प की तलाश शुरू करने के लिए बहुत सारी समस्याएं हैं।

औद्योगिक स्वचालन में बाकी

जब मैं RubyOnRails पर वेब एप्लिकेशन को एक शौक के रूप में विकसित कर रहा था, तो मैं चकित था कि REST मॉडल का उपयोग करके डेटा ट्रांसफर की समस्याओं को हल करना कितना आसान है! तब मैंने एसीएस टीपी के लिए इस तरह के दृष्टिकोण को लागू करने की संभावना के बारे में सोचा। जैसा कि बाद में यह पता चला कि यह विचार पहले से ही ऑस्ट्रेलिया के एक विशेषज्ञ टॉम टोडेनहम द्वारा तैयार किया गया था, यहां आप इस विषय (या मेरे अनुवाद ) पर उनके काम को पढ़ सकते हैं। इस विचार में दिलचस्पी जगाने के लिए, मैं इसके फायदे के बारे में जानकारी दूंगा:

• नेटवर्किंग। HTTP प्रोटोकॉल का उपयोग परिवहन के रूप में करने से आप इंटरनेट और बहु-स्तरीय कॉर्पोरेट नेटवर्क पर डेटा स्थानांतरित कर सकते हैं। इसके अलावा, यह OPC प्रौद्योगिकी के विपरीत, नोड्स के अतिरिक्त कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता नहीं है।
• मंच की स्वतंत्रता। HTTP सभी ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा समर्थित है, जो आपको मोबाइल उपकरणों के लिए क्लाइंट बनाने की अनुमति देता है। इसके अलावा, HTTP की सादगी के कारण, नियंत्रक स्तर पर REST सर्वरों को लागू करना और मध्यवर्ती गेटवे के बिना उनसे डेटा निकालना संभव है।
• विन्यास। चूंकि REST की मुख्य अवधारणा एक संसाधन है, इसलिए डेटा तक समूह पहुंच संभव है (SQL में एक तालिका तक पहुंचने के समान), इसलिए सिस्टम में नए डेटा को अतिरिक्त कॉन्फ़िगरेशन के बिना स्वचालित रूप से संसाधित किया जा सकता है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि HTTP न केवल आपको संसाधनों से डेटा प्राप्त करने की अनुमति देता है, बल्कि उन्हें बनाने और कॉन्फ़िगर करने की भी अनुमति देता है, जो आपको सार्वभौमिक तरीकों का उपयोग करके क्लाइंट पक्ष से REST सर्वर का प्रबंधन करने की अनुमति देता है।
• खुलापन। REST डेटा के प्रसारण और प्रस्तुतीकरण (HTTP, HTML, XML, JSON ...) के लिए खुले मानकों का उपयोग करता है, जो सभी प्रोग्रामिंग भाषाओं और प्लेटफार्मों द्वारा समर्थित हैं, जो आपको टूल में न्यूनतम निवेश के साथ ऑटोमेशन एप्लिकेशन बनाने की अनुमति देता है।

एक साधारण रूबी कार्यान्वयन के एक उदाहरण के रूप में, आप मेरे लेख को पढ़ सकते हैं। Arduino बाह्य उपकरणों के लिए REST पहुँच के लिए एक परियोजना भी है - RESTdunio

वर्तमान स्थिति और भविष्य की योजनाएं

REST-PCA पर लेख के लेखक , टॉम ने साइट xpca.org/ बनाई और औद्योगिक स्वचालन प्रणाली XPCA (eXtensible Process Control Architecture) के लिए एक नई वास्तुकला के निर्माण की शुरुआत की, जिसमें REST की शैली में डेटा विनिमय शामिल है, और फिर छाया में चला गया ... एक समाचार पत्र भी है इस विषय पर - XPCA Google समूह , जो वर्तमान में निष्क्रिय है । लेखक के अनुसार, नए प्रोटोकॉल के विनिर्देशों को क्राउडसोर्सिंग के आधार पर विकसित किया जाएगा और खुला होगा।
मैंने बदले में, .NET \ मोनो - गैलीली पर XPCA सर्वर के पहले कार्यान्वयन के ओपन सोर्स प्रोजेक्ट को लॉन्च किया। फिलहाल, गैलीली कॉन्फ़िगरेशन और एक यादृच्छिक संख्या सिम्युलेटर के लिए एक आरईएसटी इंटरफ़ेस का समर्थन करता है, निकट भविष्य में मैं मॉडबस और ओपीसी के लिए ड्राइवरों को लिखने की योजना बना रहा हूं। अगर ऐसे लोग हैं जो इस परियोजना में मदद करना चाहते हैं और समुदाय में शामिल होना चाहते हैं, तो मुझे बहुत खुशी होगी।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद)