行业的见解
Web服务器在一个盘子上传递运动
发布05/19/2010
作者:Kristin Lewotsky,特约编辑
具有网络服务器功能的运动系统让用户无需昂贵的软件或经过专门培训的工作人员就能享受到以太网的优势。
在运动控制领域,以太网为网络和操作提供了强大的功能。然而,真正利用技术远距离监视和更新机器需要专门的软件,这限制了利用率。运动控制行业正越来越多地转向web服务器技术来填补这一空白,它提供了一种简单、快速的方法来使用以太网和运动。
从本质上讲,网络服务器是一个通过任何PC与运动控制器交互的实用程序,使用以太网和网络浏览器等标准。它允许终端用户在不使用其他工程软件的情况下监视和支持他们自己的机器(见图1)。它通常作为固件的一部分运行在硬件上,提供了简单的即插即用操作连接。
通过以太网访问机器通常需要复杂的维护和诊断软件以及开发软件工具,许可证可能高达数千美元。维护并更新该软件,以及培训人员使用它,消耗时间和金钱,同时从公司的核心业务转移资源。“最终用户可能只与超出正常HMI [人机界面]互动的机器每月几次接口,如果那个,如此昂贵的工程软件并不总是实用,”ZURI EVANS说,运动控制器产品经理说西门子工业公司(格鲁吉亚诺)。“网络服务器为他们提供了一个与机器交互的简单界面。”
欧姆龙公司(Omron Corp.)的运动产品工程师阿特夫·马苏德(Atef Massoud)表示赞同:“你可以使用网络服务器来做一些需要特殊程序才能完成的事情,这对许多oem来说是一个很大的优势。”使用web服务器,工程师可以执行诸如设置触发器、查看和确认警报、读取和写入用户变量和系统变量等任务。如果一台机器发生故障,OEM或系统集成商可以直接登录控制器进行故障排除或下载更新。如果机器不在互联网上,技术支持仍然可以将固件FTP给终端用户,终端用户可以使用网络浏览器界面,点击几下鼠标就可以下载更新。这种方法可以用于从更新凸轮轮廓到机器的设置和配置的一切。
而且这项技术一直在变得越来越强大。在过去,如果用户想要访问示波器轨迹或监控或控制系统参数的工具,他们必须在系统中创建并下载它,然后网络服务器才能访问它。最近的web服务器允许用户在web浏览器中实际创建这些工具,使用它们,然后保存它们以备以后访问(见图2)。
虽然大多数具有嵌入式Web服务器功能的产品包含模板或基本页面,但用户或OEM可以使用支持产品自定义它们。它们可以为每台计算机创建单独的页面,然后为行主网页进行主页面,例如,有一个主页面进行动作,为安全和逻辑等。“”您可以构建最专用于应用程序的视图“罗克韦尔自动化以太网/ IP的产品经理Joe Lee说,”Joe Lee说。“授予,一些配置必须在企业网络中完成,以便安全访问这些Web服务器,但一旦设置了,它真的没有重要的是,你可以访问这些信息。“
除了最小化专业软件,web服务器的一个主要好处是可访问性。不要在生产会议上使用一天前的数据快照。有了web服务器功能,工厂经理就可以在会议室中,在会议期间访问实时运行速率信息等数据(见图3)。是的,这个信息过去是可用的,但访问的方便性是新的。Evans表示:“通常,你必须有某种MES(制造执行系统)架构,才能将所有机器数据放到办公环境中使用。”现在,你有了一个自定义网页,可以在上面显示所有的运行速率信息。你只需要打开一个网络浏览器,拨入这台机器,然后显示出来。”
今天的包装线可以有超过100个轴,长度相当于一个足球场。如果操作人员足够幸运,这些机器会有多个分散的人机界面。如果没有,清除阻塞可能是一个大麻烦,需要运营商之间重复回溯或信号量式通信。网络服务器允许操作人员通过平板电脑甚至智能手机来控制线路(见图4)。他们不必来回走到人机界面,而只需将便携设备直接带到堵塞处,从近距离处清除堵塞。与此同时,主管可以从工厂的任何一点监视多台机器的状态,或场外,只需要从一个网页跳转到另一个网页。
会议的需要
了解web服务器的优点和局限性是很重要的。尽管页面可以提供一些HMI功能,但它们还远远不能满足全功能HMI的功能(参见图5)。Evans说:“在现在或不久的将来,它们并不意味着要取代人机界面。“HMI通过专用连接直接与控制器通信,使用专用协议,因此您可以指定它需要多快的通信速度。当你在讨论一个网页时,一切都是通过TCP/IP协议进行的,这从来就不是设计成确定的或即时的。”同样,以太网辩论中的主要反驳不是协议是否具有确定性,而是它对应用程序是否具有足够的确定性。对于我们讨论的功能类型,web服务器和以太网的性能已经足够了。
应用web服务器的一个关键问题是安全性。问题不在于技术,而在于企业文化。即使工厂管理人员或工程人员希望将他们的工厂网络加入到公司网络中,IT部门也可能会犹豫不决。这种不情愿可能是由担心机器容易受到黑客攻击,或者这可能仅仅是带宽的问题。一种解决方案是使用路由器创建单独的网络,这样机器在一个子网中,公司系统在另一个子网中。“VPN允许从互联网安全连接到公司网络,”埃文斯说。VPN连接建立后,可以使用第二台路由器作为公司子网到机器子网的桥梁。你说的基本上是互联网和机器之间的两个独立的安全层。”为了增加安全性,密码保护可以限制用户权限,例如设置维护组、操作组、构建组等。
目前,web服务器不提供编程功能。用户可以在其他工程软件中开发例程,然后使用web服务器将我们讨论过的更新应用到机器上,但他们实际上不能在web服务器中更改用户代码。这是一个有利有弊的特点。一方面,只是偶尔与机器接触的终端用户员工会发现访问web服务器要方便得多。另一方面,越容易做出重大和全面的改变,发生意外或未经授权的可能性就越大,从而影响机器操作。一旦网络服务器提供编程功能(很有可能会),严格的访问控制和全面的安全政策将是必不可少的。
最后,它归结为工程师如何最好地花时间为其公司带来价值。Web服务器为它们提供了一种工具,可以利用远程导电性的功率而不在不重新发明轮子本身。“如果运动控制工程师专注于制作轨迹和调整等,他不应该浪费时间编写Web服务器,”Massoud说。“他应该只有一个服务器可用,以便他可以在短时间位置,默认值和固件更新中进入。”