在可編程邏輯控制器（PLC）、人機界面（HMI）還沒有被應用到工業領域以前，工業設備監控往往依賴人來完成。經驗豐富的專家憑借觀察、傾聽就能判斷機器的運行狀態是否正常以及問題所在。

此后隨著PLC、HMI逐步融入到工業，企業通過軟件實現對設備狀態的監控和診斷，但功能以本地化為主，倘若需要遠程監控設備，則需要通過電話線路接入，速度慢不說，使用和管理成本都非常高，這些困難的存在極大的制約了自動監控與診斷技術在工業應用中的發展。

如今隨著5G、物聯網、邊緣計算等技術應用的興起，以及工業智能化推動IT與OT深化融合，這些長期存在的技術瓶頸正在被逐一消除。

在制造企業，工業現場設備可選擇和支持的連接方式越來越多，包括有線或無線，而OPC UA統一架構的發展更讓工業設備可實現跨平臺互聯，且具有更高的安全性和可靠性，滿足企業信息高度連通的需求。在一些工業場景，用戶甚至可以通過筆記本電腦連接和管理PLC和HMI，并進行可視化操作甚至更改程序。

在工廠現場，自動化控制改造或升級已無需增量升級PLC和HMI，而是使用一類新型邊緣計算系統來取代傳統自動化控制器實現可視化和連接，并通過基于邊緣的新處理和分析選項對其進行改進。

邊緣計算的優勢

當下，一些廠商開發的邊緣計算系統已經可以將工業控制與前沿分析以及其他功能結合在一起，它們包括帶有通用操作系統的實時操作系統，所有操作系統都封裝在一個工業化的包裝中，可以在現場操作設備旁邊安裝。

實時操作系統與常規PLC一樣，提供確定性控制，而通用操作系統使用Linux來添加許多類型的高級計算和通信功能，例如獨立PC。實時和通用操作系統以獨立的方式運行，但也可以安全地進行通信以進行協作應用程序。

例如，Stratus公司推出的ztC Edge零接觸、高度自動化的邊緣計算平臺就附帶實時操作系統Stratus Redundant Linux，它將具有廣泛兼容的操作系統的虛擬化主機與具有獨特檢查點功能的可用性平臺相結合，提高虛擬化工業控制或物聯網應用程序的可靠性。

對于現有站點，ztC Edge支持通用的工業協議，可以將邊緣控制器添加為許多其他自動化平臺的監控數據集中器。作為面向工業邊緣計算的產品，它能夠使用標準協議甚至硬連線的輸入／輸出信號與這些系統進行通信，例如使用OPC UA屬性或SNMP請求和陷阱來監控、可視化及通知系統和用戶，通過REST API為客戶提供了另一種檢索相關系統運行狀況和性能信息的方法，并將其呈現給第三方系統管理工具和儀表板。

ztC Edge更像是一款采用通用IT硬件搭建的高容錯、零接觸的高性能邊緣計算平臺。ztC Edge由兩個節點組成，它們自動鏡像內存中的所有數據和寫入磁盤的所有數據，以提供更好的保護。如果節點發生故障，系統會自動使該故障節點上運行的任何VM在其他節點上重新啟動，以確保服務的連續性（即使是在另一層樓或另一建筑的節點）。它會自動完成這一切，無需任何用戶干預。

與傳統邊緣控制器比較，ztC Edge不但可以將數據傳遞到更高級別的系統，還可以承載網頁，使其作為HMI系統的一部分發揮關鍵作用，并同時執行許多其他任務，而不會影響實時控制。

ztC Edge作為一個完整的控制、計算和通信平臺，除上述功能外，還可以對計算結果起作用，并扮演更具交互性的遠程監視角色。

在遠程站點，ztC Edge可用于評估和監視故障信號。許多食品和飲料生產商在許多不同的區域位置都擁有自動化的連續處理系統和OEM包裝設備。每個站點都有本地操作和維護人員。他們可以使用一些手動的問題跟蹤方法，但這會產生大量開銷。因為這些站點以獨立的方式運行，所以他們可能都在花費很多精力來解決類似的問題。

上述公司通過為每個站點都安裝ztC Edge邊緣計算平臺，以提供對關鍵故障指示器的集中遠程監視。這使他們能夠確定站點之間的共性并查明根本原因，并將結果傳達給每個站點以改進操作。

ztC Edge可用于直接控制多種類型的現場設備，也可與現有系統并行安裝。關鍵還在于邊緣控制器具有出色的功能，可以充當信息收集和遠程監視平臺。

日前，一些OEM也通過與Stratus合作，將設備與ztC Egde邊緣系統集成，作為增值服務提供給最終用戶，以減少停機時間并提高效率。一些OEM現在將機器作為服務提供，根據機器的輸出向用戶收費，而不是出售機器。在這些情況下，遠程監視對于維持高水平的吞吐量和密切監視生產水平至關重要。

例如，艾默生的邊緣控制器將PLC的實時確定性控制與PC的先進計算和通信結合在一起，為工業遠程監控提供了一個全面的平臺。

最后的話

隨著智能制造戰略的持續深入推進，以及企業加速推動IT與OT的深度融合進程，他們已將通用IT技術和產品融入到工業化應用場景，以更加高效的方式解決傳統生產過程面臨的問題，實現提質、增效和降本。特別在工業現場，基于通用IT技術構建的計算平臺能擁有更高的計算和網絡性能，擁有更好的自主化能力和獨立性，降低對邊緣計算系統的依賴，同時也能高效的管理設備，充分發揮智慧能力。

就像ztC Edge，可以顯著降低對邊緣虛擬化計算的IT依賴性，它的自我保護和自監控功能有助于縮短意外停機時間，確保關鍵業務工業應用程序的持續可用性，最終幫助用戶解決問題，并節省時間和金錢。