工廠的實際是先解決互聯互通問題，否則，所謂的工廠集成如何才能實現?因此，花費了很多時間研究了一下各種總線技術、I4.0、OPC UA、FDT/DTM、ISA-95等，大致有個脈絡。
總結起來就是“先把互聯的問題解決了再說”。
大致寫個小文和大家分享一下，先看看總線技術的發展，再看看互聯的幾個層次，然后再看看未來方案實現。
1.任務與總線的變遷
1.1.繼電器邏輯時代：就是繼電器吧嗒吧嗒的響，這也沒法傳數據啊，那時候工廠里記錄數據都是用本子記，報表填寫然后堆在一起，一把火就給燒了都有可能。
1.2PLC時代：處理邏輯任務，就是開啊!關啊!這種信息也沒什么傳的，都在背板上呢!生產數據可以另外弄臺計算機存儲。
1.3現場總線：分布式控制之間的控制信息傳輸，比如電機電流、電壓、位置，要是流程嘛!就溫度壓力液位流量四大參數，都是跟設備狀態和控制相關的信息，加上一點配置、報警的信息，給上位的SCADA或者DCS。
1.4以太網時代：數據量越來越大了，總線又都是一個個的封閉陣營，旁邊那個更開放的IT人把大家引向了以太網技術，但是，又沒實時性，因此產生了什么POWERLINK、Profinet、EtherCAT、SERCOSIII。
1.5信息與自動化融合時代：更多的異步數據，包括服務、配方、狀態參數的傳輸，與MES、ERP等管理系統的數據傳輸需求。
結論：隨著自動化所延伸的應用范圍的提升，設備集成、管理集成的融合，使得互聯互通的需求更為迫切，也對帶寬、傳輸速度等提出了更高的要求。
2.各個RTE的實現方法
總線時代已經逐漸過去，大部分總線技術已經在其生命周期的末期，研發基本已經停止，只是在繼續維持原有的存量設備的應用和保持一定的延續性。都開始研究并使用以太網技術了。
采用ASIC實現的獨立幀技術，這種包括EtherCAT和SERCOSIII，以及通過輪詢機制的POWERLINK、Profinet和Ethernet/IP等。
此圖為盜圖-來源忘記了
3.新挑戰—如何實現互操作
下面這張表倒是很好的說明了現在存在的問題，你們討論智慧工廠、智能制造、智能工廠、工業4.0、工業互聯網，但是，把他們從獨立的機器到車間、到工廠，怎么連接?
問題并非那么簡單，這是一個關于工業通信的兼容性等級的描述：
就是你用你的，我用我的，Profibus、CC-LINK各自都構成一個封閉的系統，但是，在工廠里大家擺在一起，如果不互聯嘛!只是連接機器內部的軸和軸、I/O和I/O站間，這個當然可以共存，井水不犯河水。
3.2互聯
大家使用同樣的通信接口和地址訪問機制，比如以太網的，這個就可以實現互聯，也可以傳遞數據，但是并不能代表這個可以互通。
3.3互通
互通就是他們定義的數據類型、地址空間都是統一的，那就可以交換數據，如果只是一個總線網絡里的設備，不同家的嘛!也可以通過注入CANopen的設備描述文件(DeviceDescription)來進行互通，或者XML來寫個設備描述文件，比如GSD文件、XDD文件。
3.4互操作
但是，現實是：現場并非只有一個總線咋辦?這就牽扯到互操作的問題了，各種總線可以通過FDT/DTM這種也可以實現互操作，對來自現場的數據進行設備級的交互，這個辦法也算不錯，但是，如果是還包括生產數據，要和SCADA、DCS、MES、ERP來交互數據呢?這牽扯到語義互操作問題，咋解決?Okay…其實，OPC UA就是干這個的。
3.5.OPC UA
為了實現語義互操作，我們來看看OPC UA，OPC UA也不能解決所有問題
3.5.1基礎OPC UA架構
你看這房子就是OPC UA的基本構架，地下是和各種總線的驅動，然后包括傳輸方式的建立，基礎的數據類型，然后提供各種服務，但是在這個基礎信息模型和服務之上就牽扯到語義互操作的信息模型問題了，這就麻煩大了，印刷機屬于印刷行業、還有包裝的、塑料的設備、鈑金的設備…那么多行業，還牽扯到MES管理任務的數據要求跟你們下面的車間一樣嗎?
不要提供一些沒用的信息給MES，但是，各個行業的差別實在太大了，因此，必須得有垂直方向的各個行業的信息模型吧?
這個圖是說服務類型的，數據訪問、報警、趨勢，各種各樣的，這也是OPC UA比較好的，反正不管是流程、離散，你都得傳遞這些數據，人家把能考慮的已經給你考慮，感謝OPC基金會。
3.5.2行業模型
這還不行，就算是有基礎的了，但是，那么多產業，他們的行業信息模型怎么辦?OPC基金會只能定義個基礎數據類型，定義個地址空間、存取機制、會話這些，至于你們要傳遞什么數據，這個得你們自己定義，我就給你蓋個房子，打個框架，你們怎么裝修怎么布置，你們自己根據自己情況來吧!
這下子事情大了，OPC基金會通過與全球各種行業性、專業性技術組織的合作來為各個領域的信息模型提供參考標準。
--Automation ML在汽車工業里所采用的工廠數據模型
--PLCopen在編程領域所采用的OPC UA開發軟件功能塊
--MTConnect針對機床工具領域的信息模型
--OMAC PackML針對包裝領域的信息模型
--EUROMAP塑料行業機械手、輔機互聯的數據模型;
--FDT/DTM，如何實現不同總線的互聯訪問的機制;
--ISA針對MES系統的數據模型如ISA-95
…
看著OPC基金會這么努力，Industry 4.0和工業互聯網、搞物聯網的那些人，都想干脆把那個高大上的CPS，CPPS拿這個來實現吧?
大家基本達成一致了，OK，就這么干吧!
3.6.POWERLINK+OPC UA+openSAFETY可以解決所有問題
現在回來看看我的廣告就明白了，POWERLINK就是高速實時以太網，如果你們開發了POWERLINK，那么就可以實現一個高速的實時應用，然后OPC UA再POWERLINK異步階段可以被傳輸，這個可不是誰都可以做到的，OPC UA被集成到了貝加萊的主站、從站，DCS系統，工廠自動化系統，可以讓整個從機器到車間再到工廠都可以被集成。
安全必須被考慮—openSAFETY就是一個異構網絡里實現安全通信的應用協議，通過OPC也可以傳輸和訪問。
Okay，搞定，所有的可以被完美解決，互聯、互通、互操作…
