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ABB Ability工业云平台解读

2017/9/25    来源:e-works    作者:e-works  熊东旭      
关键字:ABB Ablility  工业云平台  
ABB集团全球CEO史毕福将ABB Ability定义为从设备、边缘计算到云服务的跨行业、一体化的数字化解决方案。本篇文章将结合ABB提供的产品方案资料对ABB Ability工业云平台的功能和特点进行分析和解读。
    ABB集团全球CEO史毕福将ABB Ability定义为从设备、边缘计算到云服务的跨行业、一体化的数字化解决方案。如果更为详细的说,ABB Ability其实就是以ABB在工业和数字领域的领先专业知识为基础,让企业充分利用该平台驾驭工业数据。在本篇文章中,e-works编辑将结合ABB提供的产品方案资料对ABB Ability工业云平台的功能和特点进行分析和解读。
 
    一、ABB Ability工业云平台
 
    简单来说,ABB Ability工业云平台就是“边缘计算+云”架构,边缘设备负责工业设备的接入,对关键设备的参数、值和属性进行数据采集,由ABB Ability边缘计算服务进行数据的处理和展现,最上层云平台用来对工业性能的高级优化和分析。
ABB Ability平台
  图 1 ABB Ability平台
 
    1.边缘计算硬件
 
    对于工业环境下的设备数据采集,ABB Ability采取的两种方式。
 
    第一种是通过ABB提供的ABB Ability智能传感器。2016年推出的智能传感器解决方案将低压电机与工业互联网相连接,从而实现对电机的连续监测。
 
ABB Ability智能传感器
  图 2 ABB Ability智能传感器
 
 如图1所示,ABB Ability智能传感器可以便捷地贴附在电机上,将电机震动、温度、负载和能耗等关键数据传输到云端,一旦任何参数偏离标准值,它就会发出警报,从而使操作人员在电机发生故障前采取预防措施。ABB Ability智能传感器的通信由每台传感器内置的蓝牙进行连接,工作人员的智能手机接入通过ABB网关解决方案实现。云服务器进行数据分析,进而产生有用信息,并将其直接发送到工作人员的智能手机或客户终端。通过用户终端,工作人员可以获得趋势数据、运行时间以及负载数据等,用以优化运行维护计划。这些状态与性能数据可以帮助工厂降低电机整个生命周期的总体成本,从而延长电机的工作时间和使用寿命,并提升电机性能和效率。
 
  第二种方式,对于不能通过贴附采集的工业设备,ABB也可通过对单台计算机或功能型服务器进行配置来实现对关键设备数据的采集。ABB通过对服务器进行有效配置,使得服务器可支持OPC UA、Modbus、ODBC、REST、61850等常用的工业协议。同时,为保证通信的畅通,服务器还可以支持包括Ethernet、WLAN 3G/ 4G、Serial、CAN、USB等在内的物理通信介质。
 
  通过两种数据采集方式基本解决了ABB设备的互联互通和数据采集的问题。值得一提的是,为充分发挥边缘计算的效率和功能,ABB边缘计算硬件中集成了APC引擎,这些计算引擎可以实现三大功能:KPI计算、趋势和聚合分析和绩效分析。换句话说,边缘计算硬件在采集数据之后可以及时地对这些数据进行分析处理,包括关键性能指标、绩效、趋势和聚合等状态。与此同时,边缘计算硬件能支持工业历史实时数据库History、关系型数据库和控制器自身存储。
 
  2.边缘计算服务
 
  ABB Ability边缘计算典型应用软件800XA和Compact HMI。ABB Ability系统800xA是集DCS(分布式控制系统)、电气控制系统,以及安全系统于一体的协同自动化系统,帮助客户提高工程效率、操作员效率和资产利用率。Compact HMI 是一个完全基于PC的HMI,用于高级HMI和SCADA 的应用。Compact HMI 集成的功能包括动态图形、事件和报警操作、图形趋势、历史数据存储、报表以及面板等,且支持基于OPC、Modbus、COMLI通信标准的控制器。ABB Ability边缘计算服务广泛应用于过程工业领域,简单高效,功能强大、界面友好、时尚现代的SCADA人机界面,包含HMI的所有功能,无需增加额外选项。
ABB Ability边缘计算架构
  图 3  ABB Ability边缘计算架构
 
    图3为ABB Ability边缘计算服务架构。机器人、电机控制、CNC、I/O设备以及其他控制器或设备通过内部工业网络连接到PLC或协议转换模块,然后再连接到交换机;传感器、仪器仪表等嵌入式或远程设备可通过无线通讯的方式连接到交换机。安装了应用软件800XA和Compact HMI的ABB Ability边缘计算硬件,通过工业总线连接到交换机,获取所有采集的设备数据,并提供不同类型的优化和分析应用。如远程视频监控、报警事件、历史趋势、文档处理、审计追踪、快照报表、SMS及e-mail发布等诸多功能。
 
    3.ABB Ability云应用
 
    当前,ABB根据业务战略发展需求将集团业务划分为四大事业部,分别为电气产品、机器人及运动控制、工业自动化和电网事业部。四大事业部都将得到集团数字化解决方案的全面支持。目前ABB基于Ability工业云平台发布了四个行业数字化解决方案:包括面对资产密集型行业的绩效管理解决方案;针对流程工业的控制系统;面向机器人、电机和机械设备的远程监测服务;用于建筑、海上平台和电动汽车充电基础设施的控制解决方案;以及满足数据中心能源管理和远洋船队航线优化等需求的专业领域的解决方案。
 
    ABB Ability资产健康中心——资产健康中心是下一代资产绩效管理解决方案。它于2017年1月正式推出,可以通过预测性、诊断性分析和定制化模型,并基于设备失效风险和关键性识别来定义设备维修的优先级。
 
    ABB Ability协作运营解决方案——这一强大的解决方案使ABB专家和客户能够紧密协作,并基于大数据做出实时决策,从而提升客户的运营业绩和业务盈利能力。基于大量的传感器应用,装备ABB技术的客户资产和系统将机器设备的健康和性能数据传输至ABB协作运营中心,并通过复杂软件进行全天无休的高级数据分析。这些分析结果能够帮助工程师快速诊断潜在问题,提出预防性维护建议或改进性能的具体措施。这一解决方案通过提供性能管理、远程监测、前瞻性分析技术帮助水泥、化工、制造、船舶、金属、矿山、石油天然气、港口、制浆造纸、发电和水等各个行业在确保安全性的同时,提升运营效率和生产力。该解决方案还为早期用户带来可持续的长期收益。
 
    ABB Ability数字化变电站——ABB的数字化变电站为电力行业提供优化的控制和效率。数字化变电站使用了光纤电流传感器和隔离式断路器,以减少维护需求和传统敷设电缆的困扰。ABB Ability数字变电站还进一步结合最新的电气设备、数字传感器和云计算,使电网运营商可以根据大数据做出决策,并通过失效预测分析,改善维护和资产管理水平。
 
    ABB Ability配电控制系统-芯Vision——作为一款用于监测、优化和控制低压电气系统的创新型云计算平台,它拥有ABB与微软联合开发的世界一流的云架构,能够高效可靠地传输、存储和分析数据。其采用即插即用的集成架构,通过断路器实现云连接,帮助用户以简便的方式随时随地远程监测电气系统,并实施高效电能管理策略,轻松实现节能增效目标,降低运营成本的同时大大提升项目价值。
 
  二、ABB Ability工业云平台点评
 
    ABB集团首席数字官乔瑞将ABB Ability划分为“金字塔型”的四个层次,分别是底层的设备与传感器、中间层的自动化系统、端到端的工业或企业数字化解决方案,以及最上层的开放的工业云平台,这也是工业物联网所涉及到的完整闭环。从文章的分析来看,ABB Ability在设备与传感器、自动化系统、端到端的工业或企业数字化三个层面有相对成熟的解决方案,但由于ABB Ability目前还不能很好的支持企业根据自身的业务需求开发云应用,这方面的能力还有待案例验证。
 
    但回头来看,从当前整个工业物联网或工业云平台的发展现状看,由于工业物联网或工业云平台有着严格的行业应用限制,包括GE、西门子在内的行业领导厂商也无法支持企业自主开发云应用。可以说,构建开放的工业云应用是当前工业物联网或工业云应用发展过程中面临的严峻的技术瓶颈。但值得肯定的是,ABB目前正在通过与微软、IBM的合作,实现工业云应用层面的突破。

    欢迎工业物联网厂商通过以下链接提交解决方案:
    http://www.e-works.net.cn/report/2017iotsurvey/2017iotsurvey.html
 
责任编辑:熊东旭
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