工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的云組態(tài)技術(shù)探究

孫艷麗 宋飛 符琳琳 杜麗華

摘?要：在工業(yè)控制領(lǐng)域當(dāng)中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)“組態(tài)”一詞的身影。所謂組態(tài)，其指的是利用應(yīng)用軟件中所給方法、工具，完成某一任務(wù)的具體過(guò)程。而組態(tài)概念被提出之前，也嘗試著用代碼程序編寫(xiě)的方式，實(shí)現(xiàn)有關(guān)功能，但是此種方式耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，且極易出現(xiàn)失誤。對(duì)此，應(yīng)重視起工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中與組態(tài)技術(shù)的運(yùn)用，通過(guò)該技術(shù)推進(jìn)工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展。基于此，本文先介紹了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云組態(tài)技術(shù)特點(diǎn)，并探究了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中常用的云組態(tài)技術(shù)，希望能夠?yàn)榇蠹規(guī)?lái)一些參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè);互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái);云組態(tài)技術(shù)

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，也使得大眾對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)注度越來(lái)越高，各類工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景也隨之變得豐富起來(lái)。在這樣的環(huán)境當(dāng)中，應(yīng)借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，調(diào)整、優(yōu)化各種增值服務(wù)，為客戶群體提供個(gè)性化、敏捷化的工業(yè)應(yīng)用APP，最終讓各種工業(yè)數(shù)據(jù)獲得有效監(jiān)控。對(duì)此，可把數(shù)據(jù)可視化技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)，整合到傳統(tǒng)的組態(tài)技術(shù)中，達(dá)成對(duì)遠(yuǎn)程工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)督，并下發(fā)相關(guān)的指令，以此顯現(xiàn)出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的價(jià)值，讓其擁有一個(gè)更好的發(fā)展前景。

一、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的云組態(tài)技術(shù)特點(diǎn)

最近幾年，大眾對(duì)云組態(tài)技術(shù)的興趣越來(lái)越高，這也提升了云組態(tài)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。云組態(tài)技術(shù)可謂是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的關(guān)鍵技術(shù)，其擁有工業(yè)設(shè)備管理、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)等一系列功能，其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：第一，應(yīng)用方式較為便捷。云組態(tài)只需要借助自身原有技術(shù)，并不要安裝其他軟件，且登錄完工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之后，有關(guān)工作人員便可完成組態(tài)功能的運(yùn)用，根據(jù)需要選用有關(guān)功能，減少了以往組態(tài)軟件安裝復(fù)雜且繁瑣的設(shè)置環(huán)節(jié)[1]。第二，人機(jī)交互方式較為簡(jiǎn)單。通過(guò)云端的組態(tài)編輯器，其能夠利用拉、拖、拽完成組態(tài)，且簡(jiǎn)單幾步，便能夠創(chuàng)建一個(gè)可用的組態(tài)畫(huà)面。第三，可實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中，擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)資源，并且可以通過(guò)人工智能算法，完成多種情境下大數(shù)據(jù)的分析、采集及計(jì)算。第四，可應(yīng)用于多種異構(gòu)系統(tǒng)中，處于不同操作系統(tǒng)下，其依然能夠完成管理、設(shè)置、查看等操作，也能夠利用二維碼或者是連接展開(kāi)訪問(wèn)。第五，拓展性較好。如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境發(fā)生改變或者是用戶需求出現(xiàn)變化時(shí)，云組態(tài)技術(shù)支持下的軟件，仍然不需要過(guò)多修改，直接便可以實(shí)現(xiàn)軟件的升級(jí)和更新。第六，云組態(tài)相關(guān)軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，數(shù)據(jù)輸出、采集、檢索管理等多個(gè)任務(wù)，都可在一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行。

二、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)介紹

科技水平的提升，也讓信息系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備、產(chǎn)品服務(wù)、業(yè)務(wù)流程逐漸更新及優(yōu)化，企業(yè)內(nèi)部也在探索各個(gè)環(huán)節(jié)的互通互聯(lián)，從而達(dá)成工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和IT網(wǎng)絡(luò)的有效銜接，使得數(shù)字化車間和智能化工廠互通。與此同時(shí)，工業(yè)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造再到后續(xù)的應(yīng)用，其各個(gè)生命周期也要達(dá)到互聯(lián)互通[2]。而最近幾年，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，也使得互聯(lián)網(wǎng)在安全性、可靠性上值得信賴。為快速達(dá)成上述互聯(lián)互通的目標(biāo)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)被開(kāi)發(fā)出，且在工控行業(yè)獲得了廣泛的運(yùn)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)其屬于一種云開(kāi)放的操作系統(tǒng)，能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)線、工業(yè)設(shè)備、供應(yīng)商、客戶、產(chǎn)品聯(lián)系到一起，利用該平臺(tái)可予以各方人員相關(guān)的服務(wù)，將所獲得的數(shù)據(jù)信息上傳到云端，之后使用戶根據(jù)需求完成相關(guān)操作，讓工業(yè)企業(yè)在信息掌握上更加全面、便捷，也有助于工業(yè)企業(yè)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理。

三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云組態(tài)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)

在具體應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，可把多種數(shù)據(jù)庫(kù)整合到一起，完成對(duì)工業(yè)電器設(shè)備采集內(nèi)容的計(jì)算、存儲(chǔ)以及處理。首先，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器。其本身帶有數(shù)據(jù)庫(kù)，不僅運(yùn)行速度快，同時(shí)數(shù)據(jù)也能實(shí)現(xiàn)永久化存儲(chǔ)，把內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存放到磁盤(pán)當(dāng)中，重啟過(guò)后仍然能夠再次應(yīng)用。而將其運(yùn)用到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云組態(tài)中，一般會(huì)將其當(dāng)作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。其次，結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言。簡(jiǎn)稱SQL，其屬于特殊的編程語(yǔ)言，同時(shí)也是程序設(shè)計(jì)的語(yǔ)言。并且，對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)云組態(tài)技術(shù)而言，數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)可以當(dāng)做歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中存放各種工業(yè)設(shè)備中的采集數(shù)據(jù)。

（二）消息通信技術(shù)

對(duì)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的云組態(tài)技術(shù)，其在采集工業(yè)設(shè)備信息時(shí)，在采集通信方式選擇上，應(yīng)當(dāng)始終遵循著設(shè)備開(kāi)放的通信接口協(xié)議，目前常用的ModBus、CAN等。而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)在和工業(yè)設(shè)備通信時(shí)，主要采用的技術(shù)有MQTT（消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸），該種技術(shù)屬于基于ISO標(biāo)準(zhǔn)的一種消息協(xié)議，不僅在技術(shù)上有著開(kāi)放、簡(jiǎn)單、輕量這一特點(diǎn)，同時(shí)其適用范圍較廣。

（三）圖形界面編輯技術(shù)

對(duì)于圖形界面編輯技術(shù)而言，其主要利用了Web前端技術(shù)展開(kāi)動(dòng)畫(huà)、頁(yè)面、圖形的編輯，之后呈現(xiàn)出報(bào)警、繪制、曲線等圖形化組態(tài)。關(guān)鍵的前端開(kāi)發(fā)工具有能夠擴(kuò)展的HTML5可視化編輯器、處于Vue環(huán)境中的數(shù)據(jù)可視化組件庫(kù)等[3]。

（四）腳本開(kāi)發(fā)技術(shù)

在云組態(tài)技術(shù)中，腳本可謂是其靈魂所在，利用腳本開(kāi)發(fā)技術(shù)展開(kāi)編輯，其能夠按照實(shí)際需求，完成對(duì)工業(yè)設(shè)備采集后有關(guān)數(shù)據(jù)的處理，將數(shù)據(jù)內(nèi)容精準(zhǔn)呈現(xiàn)到頁(yè)面，使得用戶可根據(jù)自身需求掌握信息。通常情況下，采集到的數(shù)據(jù)，還可以用于表達(dá)式運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算或者是布爾運(yùn)算等。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中云組態(tài)技術(shù)已經(jīng)成為了常用技術(shù)，其也是必不可少的基本元件。而工業(yè)企業(yè)的快速發(fā)展，也讓原有的產(chǎn)品輸出，逐步變成了產(chǎn)品輸出+產(chǎn)品服務(wù)，此種形式下，工業(yè)企業(yè)更要為用戶群體提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，讓其體會(huì)到部分增值服務(wù)的價(jià)值。這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，可利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中的云組態(tài)技術(shù)，通過(guò)全新技術(shù)代替以往的組態(tài)技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李方園. 新智能制造技術(shù)應(yīng)用系列第四講PLC的云組態(tài)應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化博覽，2021，38（9）：48-52.

[2]何小龍，李君，周勇，等. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J]. 科技管理研究，2021，41（10）：132-137.

[3]陳磊，楊建新，黃思翰，等. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)比及其融合發(fā)展探析[J]. 科技管理研究，2021，41（16）：123-129.