縱觀工業自動化行業的發展歷程，每一次的技術進步都離不開業界巨擘的推動。因此，這些執牛耳者的一舉一動，總會引起整個行業的關注。
在多數自動化廠商將數字化轉型、智能制造作為自己戰略使命的今天，行業巨擘之一的施耐德電氣卻從自動化技術演進的角度出發，提出了全開放自動化的理念，并推出了以軟件為中心的全新工業自動化系統——施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺（EcoStruxure Automation Expert）。施耐德電氣的這一舉動，頓時吸引了業界關注的目光。
開放自動化的理念其實由來已久，從工業通信協議的開放，到基于工業PC的硬件開放，以PLCopen為核心的控制軟件編程的開放，都從不同角度實現了不同程度的開放。
但是，相比日新月異的IT領域，自動化領域的開放明顯要“落后”很多。至今，自動化的產品還不能做到IT產品那樣的即插即用，還沒有任何一款控制器能做到和其他控制器的互相通用，各控制器的編程代碼也不能復用。這些“不夠開放”的自動化雖然與自動化技術發展的歷史原因有關，但更主要的是與各大廠商精心構筑的技術“護城河”有關，全開放的自動化之路仍然是任重道遠。
因而，這一次施耐德電氣開放自動化平臺的重磅發布，可謂是開啟了自動化巨擘革命的第一步。
那這一次
●工業自動化會因為施耐德電氣的推動而變得更加開放嗎？
●全開放的自動化真能實現了嗎？
●這個EcoStruxure開放自動化平臺究竟是什么樣的一個平臺呢？
●能解決什么樣的開放問題？
●平臺的現狀和未來是什么樣的？
帶著這些問題，CONTROL ENGINEERING China采訪了EcoStruxure開放自動化平臺的國內負責人、平臺開發的參與者，施耐德電氣工業自動化事業部市場部經理王強軍，對這個平臺進行了深度揭秘。
為何施耐德電氣會突然推出一個開放自動化平臺？
作為自動化領域頭部廠商，施耐德電氣早已擁有齊全的自動化產品線和完善成熟的數字化解決方案，無論是PLC、運動控制、變頻器，還是DCS、SCADA、MES都享譽業界，那這次為何會突然推出開放自動化平臺呢？
其實施耐德電氣對開放自動化可謂是“預謀”已久。其主導的起始于1979年的Modbus開放通信協議，是世界首個工業通信協議，現已成為工業通信領域的業界標準。1996年又推出了基于TCP/IP以太網的Modbus TCP。在1997年，施耐德電氣推出了“透明就緒”解決方案，旨在通過開放的網絡、控制器、軟件打造“透明工廠”。
而最重要的是在2017年，施耐德電氣收購了一家專注于開放自動化開發工具的廠商nxtControl，這家在奧地利注冊的公司是分布式系統控制技術領域的全球領導者，已經為開放自動化國際標準IEC 61499的應用開發和產業化做了十幾年。
王強軍對此也坦言，施耐德電氣這次推出的EcoStruxure開放自動化平臺的原型確實來自于nxtControl的平臺。在2017年收購之后，施耐德電氣就成立了一個由機器自動化、工廠自動化和過程自動化的產品管理和研發人員組成的“孵化器”組織，在nxtControl原型軟件平臺上加上了一些新的IT技術和施耐德電氣原有的技術，推出了現在的開放自動化平臺。
工業自動化的開放性真的很重要嗎？
在外界看來，工業自動化領域一直是不太開放的，或者說是封閉的、專有的。開放意味著會帶來不穩定、不安全，而自動化領域最重要的是穩定可靠，封閉對于工業自動化系統的穩定可靠來說是有天生優勢的。那為何現在需要開放呢？開放性真的很重要嗎？
王強軍對此進行了解釋。他表示，隨著智能制造時代的到來，IT技術不斷融入到OT技術之中，設備與設備、設備與產線、產線與產線、產線與工廠之間的互聯互通互操作就顯得比以前任何時期更為重要，只有實現了互聯互通互操作才可能實現真正的智能制造。
而以往在自動化領域，機器控制會有一套平臺，生產控制會有一套平臺，生產管理會有一套平臺，這些平臺采用不同的工具、不同的數據庫、不同的數據源，即使是出自大牌廠商的產品，之間完全互聯互通也并不是容易的事，更不用說這些平臺可能來自不同的廠商。這對于最終用戶或者工程公司集成商來講，需要做很多重復性的工作，實現起來成本很高，甚至有可能功敗垂成。
而另外一方面，現在工業領域要使用云計算、視覺識別、大數據分析和人工智能等先進IT技術，需要通過OT技術把數據收集起來，通過IT的協議轉換傳輸上去，再經過數據的清洗和計算后返回，效率是很比較低的。而且IT的人往往很難理解OT的一些邏輯，所以工業領域要實現真正的智能困難重重，即使能做到也需要付出大量的時間和精力。
再加上工業自動化技術自身已經積累多年，可靠性和穩定性已經越來越高，而IT技術也已經比較成熟，很多技術都已經過驗證，應用到工業控制這個層面的時機已經到了。所以說，開放對于工業自動化的未來是十分重要和必要的。
這個開放自動化平臺究竟是個什么平臺？
現在在自動化領域，幾乎每個大廠都有自己的平臺。另外，還有工業互聯網平臺、物聯網平臺、云平臺、數據采集平臺等各類平臺。那施耐德電氣的這個開放自動化平臺究竟是干什么的呢？為何可以稱為一個平臺呢？
王強軍表示，EcoStruxure開放自動化平臺不能簡單理解為一個軟件，它是一個一整套軟硬件的系統。
首先，它是一個一體化的開發工具，就是我們說的集成開發環境（IDE），用于工業自動化應用程序開發的工具，可以對自動化項目和工程來進行開發、組態、建模以及設計?？梢宰詣由蒆MI界面，這個HMI界面可以直接部署到工控機或者電腦上。
然后，它還有一個數據庫，可以對事件、記錄、趨勢等數據進行歸檔和存儲。同時還有一些庫文件，包括各個行業的行業庫。
另外，它還有一系列的自動化硬件，比如面向大型產線控制系統的M580分布式控制器，面向機器自動化的莫迪康M251分布式控制器，支持分布式控制的ATV系列變頻器等。同時，還有一個統一的標準運行環境（Soft dPAC），可以運行在基于Linux/Windows 的IPC 或者基于Linux的嵌入式設備上。
有了這些完整的開發環境、硬件和運行環境，就可以開發一套完整的自動化系統了，也就成為了一個自動化開發平臺。
為何說這個平臺就是一個開放的自動化平臺呢？
開放自動化，意味著自動化產品的互聯互通互操作、即插即用、軟件代碼的復用和可移植。實現這樣的開放，一直也是自動化業界追求的目標。那施耐德電氣的這個開放自動化平臺能否實現這一愿景呢？這個平臺為何就能稱之為開放自動化平臺呢？
針對這個問題，王強軍從開放自動化的內涵和發展給出了答案。他指出，在自動化領域的開放，并不等同于IT領域的源代碼開放，而是指一個自動化系統能夠和其他系統、其他廠商的硬件很方便的集成和融合，就是所謂的橫向集成。另外，還需要能夠非常方便的將一些新的技術，比如大數據分析、物聯網、人工智能等融入到整個工業控制系統之中，這就是所謂的縱向集成。
開放自動化并不是施耐德電氣提出來的概念，早在1993年，國際電工委（IEC）就制定了用于統一PLC，DCS，IPC，CNC和SCADA編程系統的國際標準IEC 61131-3，這也開啟了自動化走向開放的第一步。目前多數自動化控制器已經支持IEC 61131-3這一編程規范。
但是，IEC 61131-3是面向單個設備的編程標準，為哪個控制器開發的程序就只能部署到該控制器上，很難復制和移植使用，當系統需要擴展和升級的時候，需要去不斷重復的編程，還要定義各個系統之間的接口。
后來，為了滿足日益復雜的工業系統的要求以及可復用、可移植和可操作等的需求，IEC從2000年開始開發面向分布式控制系統的標準IEC 61499，并在2005年完成發布。IEC 61499是面向系統級的可執行建模語言規范，它提出獨立于底層系統設備的應用模型，將面向部件的控制軟件封裝成為功能塊形式的軟件組件，通過連接功能塊，以直覺圖形的方式對控制算法建模。通過功能塊的標準化封裝實現了軟件的可復用性，從而使軟件與硬件解耦。所以說IEC 61499是當前開放自動化的統一標準。
而這次施耐德電氣推出的開放自動化平臺就是原生支持IEC 61499標準的開發平臺，從開發理念到各類功能塊都是嚴格符合IEC 61499的標準。也就是說，只要是按照IEC 61499標準來開發的軟件或者功能塊、行業庫都可以在這個平臺里面使用。只要是支持IEC 61499運行環境的硬件，都可以用這個平臺來編程、組態。所以說，這是一款可以稱之為真正開放的自動化平臺。
開放自動化平臺能給用戶帶來什么價值？
盡管開放自動化的愿景十分美好，開放自動化的標準IEC 61499也早已出爐，而現在開放自動化的平臺工具也得到了施耐德電氣的重磅發布。但要判斷一個理念或者一個平臺是否真正的有用，還得看它能否給用戶帶來價值。
那施耐德電氣的這個開放自動化平臺能夠給用戶帶來哪些價值呢？
王強軍表示，EcoStruxure開放自動化平臺的核心是IEC 61499，所以IEC 61499的一些優勢就是它的價值體現。一方面IEC 61499通過功能塊封裝實現了軟硬件解耦從而實現了不同硬件、不同系統之間的互聯互通互操作、軟件可移植和復用，帶來了極大的靈活性。比如可以將一個AGV小車或者一個機械手的控制封裝成一個功能塊，在每次用到AGV小車或者機械手的時候，直接在軟件中拉出這個功能塊就可以了，無需再次編程。
另一方面IEC 61499采用了面向對象的方式進行功能塊封裝，棄用原來IEC61131-3中基于時間掃描的程序執行過程，改為了基于事件驅動功能塊的執行過程，更符合現代軟件工程，可以讓IT工程師更容易理解OT技術，降低IT技術在自動化領域的應用難度。而且，這種組件化的面向對象封裝方式和OPC UA信息模型是一致的，所以IEC 61499和OPC UA是可以緊密結合的。
比如，把一個泵封裝成一個功能塊之后，它的各種邏輯和參數都在功能塊里面，然后向外通訊，不管和SCADA系統通訊，還是和MES系統通訊，和3D模擬仿真系統通訊，如果采用OPC UA的話，只要稍做一下，就可以變成OPC UA信息模型，這也就大幅降低了數據集成或者工程集成的難度，無論是IT工程師還是OT工程師，只需要理解功能塊外部的接口怎么用，功能塊內部的算法完全不需要去了解。
開放自動化平臺目前的最新進展是什么樣的？
在國內，施耐德電氣是在2020年11月第三屆進博會期間正式發布了這款EcoStruxure開放自動化平臺，那目前在國內的最新進展是什么樣的呢？
據王強軍介紹，該平臺已經正式對外銷售。目前平臺針對食品飲料和物流兩大行業已經有了豐富的功能塊。而且，EcoStruxure開放自動化平臺采用敏捷開發的方式，每年都會進行兩個版本以上的更新發布，逐步豐富其功能和行業庫。針對食品飲料和物流自動化兩個高速發展的行業，提供了細分的行業庫，為總包商、設備制造商、系統集成商和最終用戶帶來工程和運營效率的優化。如在乳品行業中，涵蓋儲存、傳送帶、灌裝等多環節的資產被容納到一個動態資產模型中，可實現各工程相互的連續性和總體設計的便利化；在物流行業，工程師可利用輸送線、移載、轉向等行業功能塊，快速實現系統的工程設計、測試和調整，縮短系統投入運行所需的時間。
王強軍還特別表示，施耐德電氣特別希望合作伙伴或者IT、OT工程師參與到開放自動化平臺各類功能塊的開發之中，通過應用商店的形式搭建一個開放自動化的生態。
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