Docker容器应用为工业连接提供了新选择
智能数据管理
Docker容器应用可灵活部署在异构计算平台上,且仅需占用少量的资源,这可为工业4.0提供一种新的数据集成方案。Docker容器应用程序是提供特定功能的小型软件模块,可在自动化领域中用于智能数据管理。而Softing推出的一个新产品系列——edgeConnector便利用了容器技术,从而实现工业自动化的现场数据集成。
研发背景
如前所述,容器应用程序是具有特定功能的软件模块,不仅支持新的部署选项,而且可为自动化技术带来诸多优势——隔离性、可移植性和灵活性,且用户可在不同计算机平台上运行轻量的容器应用。这种技术之所以如此特别是因为,容器就像一种包含所有必需组件的虚拟机一样,这意味着它们可独立于任何外部组件和现有环境正常运行。如果在同一个硬件平台上使用多个容器应用程序,它们将共享操作系统,并在必要时共享某些硬件资源,同时,各应用程序不仅彼此之间完全分离,而且跟系统也是完全分离的。这确保了不管容器应用程序的运行环境如何,其功能始终是相同的。
从Docker Hub拉取容器镜像后,用户可使用一条命令行在几秒钟内部署容器应用程序,并在设备层轻松实现集中管理现场控制器的数据,还可在本地使用设备管理系统(DMS)或在物联网云平台(如Microsoft Azure IoT Edge、AWS IoT Greengrass)中进行容器应用的部署。此外,随着机器工作负载的变化,工作负载还可分布在多个容器应用程序中。
随着Docker容器在边缘计算中的应用不断增加,为满足快速部署和高灵活性需求,各大硬件供应商也纷纷推出了自己的边缘主机产品,并在其中预安装了Docker环境。这些边缘主机可为Docker应用的稳定运行提供强大的硬件基础,并确保了边缘计算的高性能和可靠性。
(容器应用具有诸多优势并为自动化技术的使用开辟了新的可能性。)
基于更先进、安全且专业的智能解决方案
需要注意的是,必须遵守容器外部的安全标准。如果在一台计算机上部署多个容器应用程序,则仅针对任何一个容器应用程序的黑客攻击也会影响其他容器,因为它们共享相同的操作系统,所以必须为这项新技术开发专有安全保障方案。而Softing就拥有这项专有技术,并提供了智能且安全的容器应用程序,包括先进的安全方案。
edgeConnector产品系列已准备就绪
由Softing开发的全新edgeConnector容器应用系列使客户能够将其生产车间全面集成到工业4.0环境中。Docker环境可安装在Windows、Linux或Mac计算机上,这使得容器应用程序可被快速部署和运行。目前edgeConnector产品系列已升级到3.40版本,并包含了许多新功能,可大大促进工业数据与Docker IT解决方案的集成。
edgeConnector系列的各个产品可通过以太网或专有PLC协议访问来自不同制造商的控制器数据,并使用OPC UA(Open Platform Communications Unified Architecture)和MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)来作为其数据传输和集成的主要通信协议。安全性是edgeConnector产品系列的优先关注点——该产品系列支持所有常见的加密和安全机制,包括基于身份的访问权限和证书交换。此外,用户可在本地通过以太网来配置、控制和管理edgeConnector容器应用,也可通过REST API来远程执行上述操作,而这使得存储在不同系统上的信息可被共享。
edgeConnector产品系列目前包含三个产品,可实现对西门子和Modbus控制器的集成。
• edgeConnector Siemens:
支持访问Siemens SIMATIC S7-300/400和SIMATIC S7-1200/1500控制器,并可用于生产数据采集、制造参数分析和预测性维护。
• edgeConnector 840D:
支持访问SINUMERIK 840D Solution Line和Power Line CNC控制器,并可从NC区域(轴、刀具和程序数据等)、PLC区域(状态、程序段、报警)和驱动器(扭矩、 电流、转速)中读取数据。
(访问来自NC和PLC部件的过程参数以及SINUMERIK 840D控制器的驱动数据。)
• edgeConnector Modbus:
支持访问Modbus TCP控制器,例如来自施耐德电气、万可、倍福或菲尼克斯的控制器等。该产品还可从简单的Modbus兼容传感器中采集能量数据或其他过程变量。此外,借助OPC UA或MQTT,采集到数据还可被集成到更高级别的管理系统中,例如ERP、MES,以及用于过程可视化或机器数据采集。
用户在部署的工业4.0和IIoT(工业物联网)应用程序时,可在Softing的edgeConnector容器应用程序和传统硬件网关、软件中间件之间进行选择。未来Softing计划进一步扩展edgeConnector产品系列,将陆续推出用于集成FANUC和Rockwell控制器数据的Docker容器应用程序。
edgeAggregator:基于OPC UA与MQTT连接的OT/IT集成解决方案
同样是基于Docker的edgeAggregator产品,它可与基于Docker的物联网边缘解决方案一起来提供OPC UA数据集成层,且edgeAggregator能够将自动化网络中的各种OPC UA服务器和服务器中的数据地址空间相组合在一起,然后通过统一的OPC UA接口可将聚合的数据再传输到上层系统应用中。
数据交换在将生产层和管理层集成到边缘和云应用程序的过程中发挥着非常重要的作用。即使只有少量的服务器和客户端,系统架构也会变得非常复杂。借助edgeAggregator,Softing提供了一个中央数据集成层,可降低系统的复杂性,并支持特殊安全要求以及处理大量数据和管理访问权限。
Docker容器在边缘计算中的应用正在迅速增加,并成为了满足快速部署和高灵活性需求的理想选择。对此,Softing还计划推出标准IT管理和监控解决方案的应用,并将继续致力于推进OT和IT接口的融合,以为边缘计算提供更简化和更高效的连接解决方案。
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往期回顾
▶ 【配置指导】如何配置dataFEED edgeConnector Siemens以实现西门子PLC与阿里云之间的双向通信