将控制系统连接到互联网

2008年1月14日

相对而言,目前很少有工业控制系统是联网的,尽管其优势是显而易见的。然而,随着新技术和新信心进入市场,变化正在发生。三菱电机的杰瑞米·辛顿(Jeremy Shinton)着眼于这些可能性。

多年来,企业通过自动化和控制提高了经营绩效和效率。有许多成功的自动化项目为企业带来实际收益的例子,一旦一个公司看到了自动化的好处,它很可能考虑以同样的方式进行进一步的项目。最终情况变成升级现有的自动化系统或集成两个或更多的系统。

完全自动化的生产现在已经相当普遍,企业正在考虑将生产信息和管理与商业等价方面的订单接受、生产调度、原材料订购等集成起来。通常情况下,连续过程工业比离散制造更进一步,但后者正在迅速赶上,特别是作为他们首选的控制解决方案,PLC(可编程逻辑控制器)正变得更强大,能够满足过程部门青睐的许多SCADA/DCS(监视控制和数据采集/分布式控制系统)能力。

将控制系统连接到互联网的技术已经有好几年了,但迄今为止,无论是从安装数量还是从通过网络访问的能力来看,它的使用率都是有限的。因此,决定因素似乎是用户的信心,这在理性的基础上不一定是可以衡量的。例如,可以说2001年9月11日的事件阻碍了人们对这一概念的接受。尽管这些攻击并不涉及通过互联网侵入控制系统,但人们对敏感系统安全漏洞的担忧明显上升,并蔓延到工商业领域。

自动化系统通过以太网适配器连接到网络服务器或连接到网络的PC。然而,最新一代的PLC,如三菱的全新System Q,已经完全集成的PC模块可直接在PLC机架内。

随着System Q和相应的设备在市场上迅速取得进展,以及由于家庭电脑的设置,用户现在熟悉了互联网和网络访问的便利性,人们对网络控制系统产生了浓厚的兴趣。

支持网络的现场设备已经普遍用于连接“内部”内部网,其中“内部”可以是全公司范围内的,也可以局限于单个物理站点。通常通过密码、密钥或生物识别技术对相对少数的人进行访问(几乎总是只对关键人员进行访问),但远程访问数据的概念和优势正在得到证明。

随着现在的想法转向全球网络的完全访问,潜在的安装者表现出值得称道的谨慎,称他们希望访问仅限于特定的人,系统的特定部分,只读功能等。这当然是可以实现的,也是开发人员希望部署技术的方式。可以为个别应用程序创建定制的安全层,以防止未经授权的访问。

优势
在确定了通过web访问控制系统是可能的之后,让我们看看潜在的用途和优势。web的典型用途可能是创建一个安全而直接的VPN连接,以监视负载和配方,甚至在特定参数内修改程序。远程plc可以收集和处理本地操作的原始数据,将其转化为业务、维护或异常报告,并将这些数据通过电子邮件发送到一个或多个中心位置。这样的plc甚至可以使用基于web的消息传递服务将维护细节通过文本发送给工程师。

一个明显的用途是工厂和机器的维护。许多工厂包括难以进入的地区,或覆盖一个大的物理区域,或包括偏远的出站,在那里实际看到的机器是不现实的。取而代之的是,传感器被用来监视机器,并将信号传回中央控制室。由于维护工程师随时可以移动,因此在内部网或internet上提供这些数据是有意义的,这样无论工程师在哪里,都可以迅速进行评估。

这对于简单的维护任务很有吸引力。对于更复杂的决策,例如那些会对生产产生严重影响、需要显著的财政支出、可能涉及安全考虑或有商业后果的决策,其优点是所有必要的高级人员都可以查看数据,从而做出知情的决定。

如果生产控制系统与商业系统集成,就有可能根据订单输入和原材料可用性实时优化生产计划。这将同时提高机器利用率、供应管理和整体生产效率。它还将改善客户服务,因为客户可以随时了解他们订单的最新进展。

企业的财务控制可以加强,因为可以实时分析正在进行的工作。这将突出瓶颈,以及资金被不必要地束缚在何处。

总之,通过网络访问生产和/或企业控制系统似乎在未来几年将变得越来越普遍。这样做的技术已经可用,用户现在相信安全性和完整性等问题可以得到保证。五年后,我们可能会想,为什么我们如此不愿意上网。


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