越来越多的自动化技术供应商采用开放源代码工具

发布日期：2020-02-26 浏览次数：39

　　随着越来越多的自动化技术供应商采用开放源代码工具，在自动化项目中使用开放源代码软件的能力不再取决于对开发人员和精通IT的工程师通常所知的奥术软件知识的访问。

　　如今，水力压裂（或压裂）和水平钻井并不是唯在德克萨斯州南部的油田中产生利润的技术。另个是开源软件，它直在稳步渗透到工业自动化中，并为创新者提供了机会，例如系统集成公司netDNA Services的席执行官Dan Arbeau 。

　　依靠开源软件来自动化挂车式移动抽水机，该设备基于卡尔加里的New Wave Energy Services构建，用于管理压裂用水。有了这项技术，技术人员就不再需要手动监视流量以及水箱和矿井中存储的水位。他们不再需要通过文本消息或其他手动方式将指令发送给现场的技术人员来调整泵。现在，他们可以直接从移动设备控制泵。

　　使用的使能开源技术内置于groov EPIC中，后者是由Opto 22开发的边缘可编程工业控制器。Arbeau将这些控制器之放在移动抽水机上，以增加用于监督水泵的Modbus / TCP发电机组控制器的通信，可视化和安全性。groov EPIC控制器和I / O模块不仅监视排气量，吸力和流量，而且还向发电机组控制器发送信号以打开和关闭泵。它还从发电机组控制器获取数据，例如泵的转速和相关遥测。这些控制器中的每个控制器都使用Modbus / TCP通过SignalFire自包含网关从无线传感器接收数据。

　　控制器使用两种内置的开放技术将其数据发布到中央服务器：来自OpenJS Foundation的Node-RED编程工具和来自Cirrus link的Sparkplug MQTT（消息排队遥测传输）发布-订阅通信协议。由于控制器通过每个拖车上的无线电Internet协议设备连接到蜂窝广域网，因此现场技术人员可以从其平板电脑连接到网络并远程操作泵。

　　除了简化远程访问，开源软件在满足过程工业用户对更大的互操作性，互换性和可移植性的需求方面也起着关键作用。实际上，对可互操作，即插即用控制的开放标准感兴趣的原因是埃克森美孚与位于旧金山的供应商中立技术联盟The Open Group联系的原因。经过他们的讨论，Open Group于2017年初启动了Open Process Automation论坛，以为终用户，系统集成商和自动化供应商提供个在这些标准上进行协作的环境。在http://awgo.to/opaf上阅读有关Open Process Automation论坛的Automation World的更多内容。

　　通过该论坛，埃克森美孚直在研究如何从Phoenix Contact的可编程逻辑控制器（PLC）PLCnext中受益。受Raspberry PI和其他开放式体系结构社区的启发，Phoenix Contact将这种PLC开发为种开源设备。埃克森美孚（ExxonMobil）去年将其引入新泽西州克林顿市的试验工厂，以在边缘提供基本的计算和可配置的I / O。

　　除了作为传统的PLC外，PLCnext还是具有Linux功能的设备，这意味着它可以使用传统的IEC 61131-3语言以及诸如C ++，C＃和Python之类的编程语言。“我们的开源PLC可以在Eclipse，Visual Studio，Matlab上运行，几乎可以在任何IDE（集成开发环境）编译器上运行，” Phoenix Contact的控制系统席产品营销专 Yuri Chamarelli说。

　　解释说，这意味着埃克森美孚将不再仅限于个供应商。中试工厂已经使用PLCnext证明了这概念，但是ExxonMobil的工程人员创建的基于Linux的软件可以在任何开放的，具有Linux功能的控制器上运行。

　　埃克森美孚计划今年将PLCnext引入选定的生产现场，从而开始与PLCnext进行现场试验。

　　尽管对更大的互操作性的需求如此流行，但这并不是自动化提供商将更多开源软件集成到其产品中的唯原因。另个重要原因是经济学。

　　“在过去的20年中，计算环境发生了巨大变化，” Seeq 席营销官兼席营销官Michael Risse解释说。这种巨大的变化发生在软件开发人员社区提供可用的软件和些代码的背景下，而他们花费了数百万个工时进行开发和验证。

　　继续说道：“用户可以从这些库和基础模块中组装软件，而不必从头开始编写软件。” “无法企及的东西现在已经很便宜了，而个漫长的项目现在可以快速开发了。”

　　根据归纳自动化销售工程副总监Kevin McClusky的说法，此开源软件分为三大类。是操作系统。他说：“ Linux和Android将属于这类。” “几乎所有运行边缘设备的人都运行Linux。”

　　自动化软件供应商Adisra总裁Marcia Gadbois补充说：“它在 100万台顶服务器中的96.3％以及全部云基础架构中的90％上运行。“这意味着，随着越来越多的工厂开始使用服务器和云连接和扩展其基础架构，Linux将仅在工业自动化市场中继续发展。”

　　第二类开源软件由应用程序组成，例如数据库和浏览器。McClusky说，这类应用程序在工业域的流行度往往不如其他类别的软件。重要的例外包括开源数据库，如PostgreSQL的从PostgreSQL 开发组和MySQL 甲骨文。

　　开源软件中比较流行的种是第三类，即可以嵌入其他软件项目中的代码库。“在我们的2018年会议上，Mike Milinkovich（Eclipse基金会执行董事）提到，当今软件项目中90％的代码都是样板，” McClusky说。“只有10％是软件开发人员为其软件带来的价值。” 因此，具有必要才能的软件开发人员和用户通常会从开源库和市售库的某种组合中构建许多代码。

　　开源软件激增的另个原因是工业界对Internet的日益使用。工业物联网（IIoT）的普及促进了HTML5（超文本标记语言的新版本）和TCP / IP的开源版本的使用。它还促进了MQTT开放消息传递协议的使用。“根据MQTT的共同*Arlen Nipper的说法，它已在所有IIoT项目的64％中使用，” Gadbois指出。她说，Eclipse的Mosquitto可以提供此协议的开源版本。

　　还认为，微软已经成为开源软件激增的重要因素。她说：“微软过去不喜欢开源，但是现在直在推广它。” 她指出，微软已经将Linux置于Microsoft Azure上，并加入了“开放发明网络”，该组织致力于保护Linux免受专利诉讼。此外，微软不仅为开源网站（例如.NET Core，Typescript，VS代码和PowerShell）贡献了2,000多个项目，而且还收购了GitHub，这是个流行的数字配置单元，用于在开源上共享和协作码。

　　从这些站点上为其项目借用代码的集成商和终用户当然将需要对其进行审查，以确保其性能良好并且可以安全使用。审核应从对许可证进行评估开始。

　　“ 确定它是否是商业友好的开源许可证，” McClusky说。“确保使用它是合法的。”

　　然后，他建议确定是否允许修改源代码。他解释说：“开放源代码并不定意味着您可以更改源代码。” “这只是意味着您可以看到和使用它。”

　　除了检查许可证之外，还应考虑安全性。对于此任务，供应商建议使用活动用户社区支持和维护的开源应用程序和库。“用户越多越好，” Chamarelli说。他的理由是，越来越多的人寻找错误并提出修复建议，不仅可以不断改进软件，而且还可以使社区于恶意行为者。

　　因为每个社区都有自己的特征，所以Chamarelli还建议调查您可能想要加入的任何社区，并从您在社区中认识的人那里获得参考。他说：“而且，总是找出谁发布了代码。” “愿意将自己的名字放在工作背后的人们不太可能做任何恶意的事情。”

　　任何良好的审核过程还必须包括性能测试。Chamarelli指出：“当您从开放源代码社区中获取东西时，确保代码对您有用是您的工作。” “因此，请始终测试您部署或修改的任何内容。”

　　审查开源软件的另个重要方面是要考虑其所驻留产品的生命周期内的成本和收益。横河电机的软件架构规划部经理Takahiro Kanbe说：“与内部开发的软件相比，在产品生命周期中操作和维护开源软件的能力变得越来越重要和更具挑战性。”

　　因此，横河电机已经制定了自己的内部标准和准则，以审查其考虑纳入其产品中的任何开放源代码。“在软件评估阶段，我们从多个角度检查软件，例如它在现场的记录，产品质量，与类似软件的比较，提供长期维护的能力以及许可证的结构，” Kanbe解释说。