某個周四的下午五點鐘，在一個建廠四十年的數控機床零件廠里，所有員工正兢兢業業地制作一批下周將要交付的產品。這是該廠有史以來最大的一筆訂單，每個人都盡心盡力，確保以最高質量按時交付所有產品。工廠領班非常清楚，只要這次項目成功，就能進一步鞏固工廠在核心客戶中的地位，從而完成甚至超額完成今年的銷售目標。毫無疑問，要取得成功，必須保證交付不出半分差錯。

然而就在交付前兩周，工廠的部分生產線突然出現故障，打亂了整個生產計劃。幸好問題得到了及時解決，項目如期完成。考慮到之后可能出現不能及時發現類似問題的情況，這家OT(操作技術)公司的首席執行官決定將工廠連接至云端，實時監測廠內所有設備狀態。這項操作需要將OT網絡連接至公司的IT(信息技術)網絡，因此接下來要考慮的就是尋找IT與OT數據連接的最佳方案。

故事內容其實折射出現在很多工廠都有過的問題和困擾。當今社會IT潮流席卷世界各地工廠。尋找合適產品和解決方案將工廠的OT系統輕松連接至IT網絡也隨之成為IT工程師的當務之急。IT工程師雖然對用于網絡數據傳輸的IT協議大多十分熟悉，但對于工廠使用的OT協議卻所知不多。

本文為您詳細分析下使用IT網絡時會遇到的關鍵問題，并向您推薦相關的產品和解決方案。

OT系統是什么樣的?

在深入了解如何從IT網絡獲取OT數據前，我們先來認識一下常見OT系統的結構。

系統結構

一般情況下，OT系統中的數據組織呈階梯式，由下至上逐層傳遞。OT系統一般分為三個層次：

?設備層：包括機器、傳感器、負載、儀表和I/O設備。

?控制層：包括PLC(可編程邏輯控制器)、控制器和SCADA(數據采集和監控)軟件。

?信息層：包括MES(制造執行系統)和ERP(企業資源規劃)應用。

獲取傳感器或儀表的讀數(如電流、電壓、壓強和溫度)后，I/O設備收集這些原始工程數據，并上傳至PLC和控制器。這些數據是MES和ERP應用做出工廠操作相關決策的依據，也被用于進一步分析。

OT系統特性

現場采用各種專用且通常互不兼容的協議

IT系統對大多數人而言并不陌生，它使用通用的元數據和文件識別格式，例如可通過因特網輕松收發HTTP報文。OT系統則完全不同，多年來針對現場不同任務，已開發出多種采用不同拓撲的專用協議。

因此，OT系統開放性和可訪問性更低，無法與不支持其專用協議的設備或網絡連接。在OT系統中整合互不兼容的子系統對大多數IT工程師而言都是一大難題。

分布式設計

因為許多現場設備都支持多種專用協議，所以OT系統一般在分布式拓撲結構中運作。OT系統是目的指向型系統，支持具體的不同應用，要求部署相應的設備和協議提高效率和精確度。

舉例來說，工廠中使用的PLC和設備一般通過EtherNet/IP協議實現通訊，計算機數控機器使用的是G-code等專用協議，許多太陽能系統中使用的逆變器則通過Modbus通訊，而電力和供水系統通常使用DNP3(分布式網絡協議)。IT工程師亟需解決不同協議對OT系統各部分設備造成的通訊隔離問題。

數據從OT系統傳至云端時

可能產生的問題

考慮到OT系統特性以及局限性，IT專家在將數據傳送至云端時，可能會遇到哪些問題?他們又將如何解決?

對OT協議不熟悉

協議就像我們說的語言，只不過協議的使用方是設備。IT工程師如果無法正確解讀遇到的各類OT協議，就無法分析數據，更不可能將數據轉換為有用信息。

解決方案

將OT協議納入IT協議網關

為橋接OT、IT兩大系統，方便數據傳輸，我們使用協議網關將OT協議轉換為IT協議。但在實際過程中，我們可能要為不同OT協議安裝不同網關，這將增加成本，花費更長時間測試和配置網關。此外，配置的設備越多，就越容易遇到兼容性等問題。

IT工程師不擅長在OT設備上編程

如上所述，OT設備僅能滿足特定操作需求，其僅有的幾項功能，無法滿足用戶在實施定制方案時對單一設備的多功能需求。除此之外，大多數OT產品并不支持IT工程師習慣使用的編程語言。雖然PLC支持梯形邏輯，但梯形邏輯僅適用于OT現場應用。

解決方案

尋找符合IT工程師需求的設備

為解決實施過程中的種種難題，我們常將嵌入式計算機置入系統拓撲結構中，作為連通OT和IT的網關使用，或作為數據采集器，從I/O設備中收集信息。這些嵌入式計算機還能為軟件進一步開發和編程提供環境。

此外，市面上已經出現了一些支持IT協議(例如RESTfulAPI)的I/O設備。同其他方案相比，以上解決方案對IT工程師更友好。

Moxa可幫助您

將OT數據部署至IT云端

現在，我們已經了解了幾乎所有的OT系統以及系統中的現場設備都主要通過專用協議進行通訊。IT工程師通常對OT系統一無所知。對此，市場上是否已開發出相應設備滿足他們的需求?

Moxa解決方案

Moxa的遠程I/O和智能遠程I/O設備足以滿足OT工程師的需求，可支持能用于OT應用的IT協議。例如，模塊化遠程I/O(ioThinx4510系列)和獨立遠程I/O(ioLogikE1200/E2200/2500系列)均以IT專家的最佳實踐為基礎設計而成。

使用MoxaOT-IT解決方案，您將無需購買額外網關。Moxa解決方案為用戶編程提供友好環境，讓工程師擁有更多靈活性。具體請看以下兩方面：

內置IT協議

可省去購買額外協議網關的成本

Moxa的ioThinx和ioLogik系列產品都內嵌多種協議，包括RESTfulAPI和SNMPTrap等IT協議。用戶無論是想使用網絡管理系統(NMS)來管理整個系統，還是通過收發RESTfulAPI請求來獲取/更改值和狀態，亦或是使用預定義指令進行自定義開發，以上操作都可以通過單個I/O設備實現。

?RESTfulAPI：大量框架、驅動程序等資源都以HTTP協議為基礎，因此RESTfulAPI適用于跨應用、跨設備拓撲結構。RESTfulAPI為網絡連接帶來高度可訪問性和便捷度，已成為IIoT設備與云端通訊的最佳協議之一。

?SNMPTrap：MoxaioLogik系列支持SNMPv1/v2c，讓用戶可以使用SNMP網絡管理軟件監控網絡和I/O設備。此外還可使用SNMPTrap發送包含日期、時間、服務器名稱、MAC、IP地址以及其他參數的用戶自定義消息，用于樓宇自動化和電信應用。

?MXIOLibrary：Moxa的MXIOlibrary支持WinCE、Linux、C++、VB/VC和.NET開發平臺。在MXIOlibrary的支持下，您可使用高級計算機語言，通過以太網或RS-485網絡輕松管理I/O設備和數據傳輸。Linux程序員還可輕松開發自定義應用程序，實現主機和整個ioLogik系列產品間的透明通信。

Moxa專利Click&Go技術

助您快速配置控制邏輯，記錄數據

MoxaioLogikE2200和ioLogik2500系列均為智能I/O，專為使用以太網和無線接口的智能監控應用設計。ioLogikE2200和2500系列內置Click&Go智能控制功能，無需使用計算機，即可輕松設定輸出和輸入響應條件。通過Click&Go智能功能，ioLogikE2200和ioLogik2500系列產品可按照用戶具體設定，自動報告I/O事件，通過簡單的If-Then-Else控制邏輯定義行動觸發條件。

例如可觸發TCP/UDP動態消息傳遞。您可以設置一個或多個消息服務器IP地址，接收Click&Go邏輯發送的已生成事件消息。一旦完成設定，Click&Go邏輯將向所有地址發送動態消息。內容格式包括ASCII、UNICODE和HEX，您可根據不同應用程序具體情況進行選擇。

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