【摘要】
因?yàn)楣I(yè)企業(yè)在控制和信息領(lǐng)域，同時(shí)采用了EtherNet/IP?，從而引發(fā)了在制造網(wǎng)絡(luò)中，廣泛使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)。這種部署使得在工廠中融合制造網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)上已可以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵谏虡I(yè)和管理層的決策者可以實(shí)時(shí)地獲得關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI），所以制造商現(xiàn)在可以獲取“實(shí)時(shí)”信息進(jìn)行商業(yè)決策。在企業(yè)內(nèi)制造和商業(yè)系統(tǒng)的信息融合，使得企業(yè)具有更多的靈活性，更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。
為了支持和加速網(wǎng)絡(luò)的融合，羅克韋爾自動(dòng)化公司和思科公司聯(lián)合開發(fā)了制造企業(yè)參考架構(gòu)，一整套針對(duì)制造企業(yè)的參考架構(gòu)。架構(gòu)的內(nèi)容包括了羅克韋爾自動(dòng)化的集成架構(gòu)（Integrated Architecture?）和思科公司的用于工廠的以太網(wǎng) （Ethernet to the Factory），為用戶提供了使用最新技術(shù)、在工程和IT兩個(gè)方面奠定了成功的基礎(chǔ)。制造企業(yè)參考架構(gòu)還提供了培訓(xùn)教育、設(shè)計(jì)指南和推薦方案，目的就是幫助用戶為制造資產(chǎn)建立一個(gè)堅(jiān)固的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。其中的一種制造資產(chǎn)是羅克韋爾自動(dòng)化公司的 FactoryTalk? 集成生產(chǎn)和性能套件，之后簡(jiǎn)稱 FactoryTalk。
本文概要介紹通用的生產(chǎn)應(yīng)用軟件，比如FactoryTalk，在制造參考架構(gòu)中的使用，以及如何把FactoryTalk用于制造和企業(yè)信息的融合。
制造企業(yè)參考架構(gòu)
制造企業(yè)通常使用公共的IT和制造標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)建制造企業(yè)的架構(gòu)。其中包括了 IEEE 802.3的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、因特網(wǎng)工程師任務(wù)組（IETF）的因特網(wǎng)協(xié)議（IP），和ODVA組織的公共工業(yè)協(xié)議（CIP?）。另外，制造企業(yè)參考架構(gòu)使用了按制造企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立的一個(gè)制造企業(yè)框架，見圖1。這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括：ISA-95 企業(yè)與控制系統(tǒng)集成，ISA-99 制造和控制系統(tǒng)安全和用于控制等級(jí)的珀杜（Purdue）參考模型。思科和羅克韋爾自動(dòng)化的框架引入了一些關(guān)鍵的理念，如：網(wǎng)絡(luò)分段實(shí)現(xiàn)流量管理、安全實(shí)施、遠(yuǎn)程訪問和服務(wù)質(zhì)量（QoS），為今后建立的網(wǎng)絡(luò)打下一個(gè)基礎(chǔ)。隨后的要點(diǎn)是：確保制造系統(tǒng)和應(yīng)用的性能優(yōu)化，并且提供FactoryTalk 的應(yīng)用與企業(yè)其余部分的集成和安全訪問。
本文和制造企業(yè)參考架構(gòu)經(jīng)常提到的術(shù)語有“層（Layer）”、“級(jí)（Level）”和“區(qū)（Zone）”。在開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)中定義7層參考模型：第1 層為物理層，第2層為數(shù)據(jù)鏈路層，第3層為網(wǎng)絡(luò)層，等等。第2層的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)并提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，它是基于2層特性如媒體訪問控制（MAC）尋址。3層設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是基于因特網(wǎng)協(xié)議（IP）。
按照ISA-95和用于控制級(jí)別的普度參考模型，把制造企業(yè)中的工業(yè)控制設(shè)備劃分成不同的操作“級(jí)”。把“級(jí)”作為一個(gè)公共的術(shù)語，用于劃分和決定企業(yè)中的信息流。為了增強(qiáng)安全和流量管理，ISA-99把多個(gè)級(jí)劃入“區(qū)”。多個(gè)區(qū)建立了信任域，用于安全訪問；域還可以裁剪成多個(gè)小局域網(wǎng)（LAN），便于網(wǎng)絡(luò)流量管理。
圖1 制造企業(yè)框架
FactoryTalk
FactoryTalk, 見圖2，由一個(gè)多服務(wù)平臺(tái)和模塊化生產(chǎn)規(guī)則（以后稱之為應(yīng)用）所組成，它緊密集成了羅克韋爾自動(dòng)化的Logix控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了制造數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤地傳遞。羅克韋爾自動(dòng)化集成架構(gòu)就由 FactoryTalk和Logix組成，一起為工廠提供控制和企業(yè)信息。
FactoryTalk 中包含6種應(yīng)用，滿足今天工廠中不同的信息需求，比如：制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），資產(chǎn)管理，歷史數(shù)據(jù)和人機(jī)界面（HMI/SCADA）。模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)有助于新方案的不斷實(shí)施，使用戶過去投資的效益最大化，而且可以不斷吸收新技術(shù)的引進(jìn)。
圖2 FactoryTalk 集成生產(chǎn)和性能套件
FactoryTalk服務(wù)平臺(tái)是FactoryTalk 應(yīng)用的基礎(chǔ)。由一組公共軟件服務(wù)組成，它們形成了一個(gè)面向服務(wù)的架構(gòu)（SOA），F(xiàn)actoryTalk服務(wù)平臺(tái)允許開發(fā)的應(yīng)用共享公共的定義、管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、等等。FactoryTalk 服務(wù)平臺(tái)按功能進(jìn)行分組。
? FactoryTalk 安全：給予每個(gè)用戶按照自己的權(quán)利和權(quán)限進(jìn)行集中化管理。
? FactoryTalk 目錄：允許共享公共的定義，比如用戶、標(biāo)簽、報(bào)警、圖形顯示等。
? FactoryTalk 診斷和審計(jì)：提供公共信息格式、存儲(chǔ)、觀看和跟蹤應(yīng)用發(fā)生的變化。
? FactoryTalk 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：允許應(yīng)用軟件之間進(jìn)行實(shí)時(shí)通信，包括第三方的OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器。
? FactoryTalk 報(bào)警和事件：在Logix可編自動(dòng)化控制器（Logix PAC?）和軟件應(yīng)用之間提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警定義和公共管理。
