OPCENTEREX FN 中的Automation Gateway的深入介绍

　　在“上篇”中我们对OPCENTER EX FN 中的模块Automation Gateway的基本概念已经有了基本认识。那么在这篇中我们将继续对该模块的配置方式进行学习。OPCENTER EX FN Unified Domain Model 提供了一个特定的数据模型，即 Automation Gateway 数据模型，使用它可以与自动化层连接。自动化数据模型依赖于一组可用于对自动化数据源（如工厂机器和工具）进行建模的实体（自动化节点类型和自动化节点实例），以及一组必须配置为与控制系统通信的属性（自动化参数）。此工程层由Automation Gateway 应用程序表示。自动化数据模型中的工程配置最终完成后，就可以在 Automation Gateway Server 上激活此配置。此操作会根据操作数据域调整 Automation Gateway 应用程序的工程配置、将自动化节点配置激活到Automation Gateway Server，包括特定 HMI RTIL 平台服务 (CPM) 的配置文件，该平台服务用于在运行时管理自动化节点，以及这些节点与已配置的 OPC 服务器或PLC 的连接。激活过程通过一组分布式的、由事件驱动的操作实现，它们要么都成功，要么都失败。如果失败，可以更正工程配置然后强制重置。

　　什么是自动化实体

　　自动化实体是用于在 Automation 应用程序中配置和激活自动化层集成的实体。它们是在主数据域中生成，然后激活到Automation Gateway Server 的自动化类型、自动化实例和自动化通道。

　　•自动化节点类型

　　节点类型表示可连接到自动化层的结构化数据集。这些数据结构可以表示抽象的设备类型、机器、工具或任何其他自动化数据分组。它们包含了自动化参数。

　　•自动化节点实例

　　这些实例基于自动化节点类型，用于映射真实世界的工厂对象，如机器、工具或传感器。它们的主要功能是对这些工厂对象建模，并启用与字段的数据交换。对自动化节点类型所做的任何更改都将传播到所有相关的自动化节点实例。

　　•自动化信道

　　这些实体定义了自动化节点实例用于连接到自动化层的通道。通道表示与特定 OPC服务器或特定 PLC 的连接，因此标识用于建立连接的驱动程序（OPC 或 S7）。这些实体都将被激活到 Automation Gateway Server，并用于配置数据采集文件。此外，自动化节点实例也将复制到OPCENTER EX FN 操作数据域中，以供需要链接到自动化节点的其他运行时实体使用。由于主数据域中自动化节点实例和操作数据域中自动化节点之间的分离，所以可以在不停止运行时AutomationGateway Server 的情况下更改工程配置。

　　什么是自动化参数

　　为了与自动化层集成，自动化数据模型应用了类型/实例模式。自动化节点类型包含了基本属性，而自动化节点实例则映射了通过自动化通道连接的自动化层标记。根据类型/实例模式，应用于自动化节点类型属性的更改将自动传播到所有相关的自动化节点实例。

　　自动化层集成的关键要素是自动化参数。

　　自动化参数是OPCENTER EX FN 实体，这些实体指定了数据采集通道（即在自动化通道实体中配置的OPC）、一组连接到源设备（即 OPC 服务器）中标记的地址参数、采集周期间隔以及平滑模式。从源设备标记中调用的值为运行时值。它们不保存在OPCENTER EX FN 数据库中，而是保存在Automation GatewayServer 中。因此，有必要使用特定 API 对此类数据执行读写操作。

　　为了在 Automation 应用程序和 AutomationGateway Server 配置中正确地调整配置，自动化信道、自动化节点类型和自动化节点实例都应用了特定的状态机。应意识到此生命周期以更好地了解更改后必需执行的批准和激活实体的操作。

　　高效、灵活、简单的工作流程——配置方法

　　管理自动化节点的方法

　　配方方法自然也是非常简单，只需要安装如下步骤在 Automation 应用程序提供的工程页面中管理自动化节点，利用这些节点可以与自动化层通信。通过执行以下步骤来配置自动化层集成方案。

　　1.配置并批准自动化渠道。

　　2.配置并批准自动化节点类型，然后添加其自动化参数。

　　3.配置并批准自动化节点实例及其自动化参数。

　　4.激活运行时集成。

　　通过简单的上述四个步骤就可以方便的建立自动化层与MOM平台的集成方案。

　　自动化参数数据类型

　　自动化参数数据类型如下表提供了 Automation Gateway Server 支持的数据类型、相应的C# 类型和 OPC 支持的类型以及可能的相关转换。

　　自动化参数的值可以设为相同类型的值或兼容类型的值。下表总结了类型之间的兼容性：

　　可对任何具有某些限制的Automation Gateway Server 数据类型应用转换，在下表中记录。

　　表的横坐标包含转换目标类型，而纵坐标包含要转换的类型。对于所有必需的转换，将执行对维度的检查，在某些情况下会返回错误（例如，如果尝试将 Int16 转换为 Double）。表格使用下列约定：

　　• R：如果值不超过目标类型范围，则执行转换（例如，如果字节范围从 0 到255，则不能将 256从整数转换为字节）；

　　• I：隐式（C 型）转换；

　　• T：如果值大于 0，则函数返回 True。否则返回False。

　　监视运动轨迹（连接状况监控）

　　有关与每个自动化参数值相关联的质量状态（不佳、良好、不确定）和质量子状态的描述，在AutomationQualityStatus 枚举和 AutomationQualitySubStatus 枚举。特别地，可以使用括号中的引用了质量子状态的代码（例如QcsBConfigError）来搜索平台参考联机帮助中的完整描述。

　　我们还可以通过HMI RTIL 平台轨迹查看器，用于实时监视从Automation Gateway Server 发送的轨迹。可启用/禁用轨迹严重性以及按轨迹进行过滤，并将其导出至文本文件。可将轨迹查看器中的轨迹保存到文本文件或CSV 文件中。

　　写在最后的一点总结

　　由于篇幅关系，这里无法将所有的OPCENTER EX FN Automation Gateway模块功能都详细的一一细数。但是希望通过上、下两篇的短文介绍给读者提供一种思路和启发，在面对未来工厂越来越自动化、机器人化、无人化的应用场景下，在减少人对生产制造的前提之下。考虑采用轻量化、一体化的数字化工厂架构来帮助我们快速打通自动化与信息化的通道。让我们在应对特殊时期的时候更加游刃有余。