1969年7月20日，一对神秘的错误代码几乎让美国失去了登月的机会。巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)报告的“1201”和“1202”警报对任务控制中心和宇航员来说都是一个谜，他们正在月球上的一块巨石上痛苦地下降。但除非他们能解决这个问题，否则他们将不得不放弃耗资254亿美元的阿波罗计划的首次着陆。
幸运的是，负责登月舱飞行软件的首席工程师玛格丽特·汉密尔顿(Margaret Hamilton)和她的团队正在麻省理工学院德雷普实验室(Massachusetts Institute of Technology’s Draper Lab)的后室待命，准备传递翻译:1201和1202无需担心，任务可以继续。
在依赖可编程控制器的各个行业的无数控制室中，这种故事的一个变体远远没有公开地上演过。一些阀门或传感器报告异常，屏幕或控制板报告代码，这些代码必须由人类控制员解释，然后控制员必须做出决定:关闭管线(即中止任务)或让它继续。就像阿波罗计划一样，金钱，有时甚至是生命都处于危险之中。
“这是一个很好的类比，”贝克霍夫自动化公司(Beckhoff Automation)的高级系统架构师罗伯特·特拉斯克(Robert Trask)在谈到登月与过程自动化的关系时说。他还提出了一个问题:当玛格丽特·汉密尔顿(Margaret Hamilton)不在身边时，操作员或人类控制者该怎么办?
FDT集团(FDT Group)的董事总经理格伦•舒尔茨(Glenn Schulz)表示，这不是一个无意义的问题。FDT集团的FDT技术致力于确保设备之间更强的互操作性。“近年来，一个重要因素是终端用户内部工程人员的缩减。”在机器之间或机器与人之间发生某种不匹配的情况下，操作人员只能自己查阅手册，或者过于谨慎，关闭机器接受检查——这可能是一个代价高昂的举动。
幸运的是，越来越多的控件和其他设备可以自己自动地进行调用，同时也使人工控制器保持在循环中，并提供比神秘异常代码详细得多的报告。
连接的新兴时代，有时被称为工业4.0，不仅允许流程更平稳地运行，而且还使许多新功能成为可能。Telit IoT平台(前身为ILS Technology)的首席执行官Fred Yentz表示:“今天的一切都是关于网络。“这是一种任意对任意的网络模式，将带来一大堆新价值。”
建立正确的联系
Opto 22地区销售经理Dave Engsberg驻扎在威斯康星州，对于他来说，互操作性意味着连接被开阔地形分隔开的机器。他举了一个例子:在他的帮助下，一家拥有16个分散抽水站的农村自来水公司获得了新的控制，同时也获得了新的连接。
有了移动连接，如果出现问题，经理们可以通过智能手机收到通知。来源:Opto 22
直到一年前，一名现场技术人员还必须视察每个工地以确保一切正常。“如果他一离开三号站就发生了什么事，直到明天他才再来三号站呢?”Engsberg问道。现在，如果一个泵出现故障，无论管理者在哪里，他们都可以通过智能手机收到警报，无需现场访问或翻译。
移动连接对于Engsberg的OEM客户端终端用户也是关键。终端用户依赖于客户的生物隔离室，以确保他们免受潜在的传染性样本和牲畜的伤害，同时从外部监测和控制设备。该系统很容易使用，不需要专门的工程师进行调整。用户可以设置自己对异常代码的要求，并定义如何发送警报以及在什么条件下发送警报。英格斯伯格说:“他们进去后会说，‘如果湿度超过90%，我想收到一条短信。“他们可以自己进去做。这对他们来说意义重大。”
FDT的舒尔茨建议，对于寻求更高互操作性带来的这种优势的工厂经理，在实施改进之前要仔细规划。他说:“首先要为工厂建立一个清晰的‘未来状态’模型，描述工厂的特征、特点和能力。”“这种模式应该涵盖未来两到三次主要的资本战役。”
Greg Hood是罗克韦尔自动化公司PlantPAx过程自动化系统的产品经理，他同意计划就是一切，无论你是从头开始还是推进一个现有的过程。你不能高估功能设计规范或用户需求规范的价值，因为原始设备制造商和罗克韦尔等供应商可以根据这些规范进行设计。”他说，理想情况下，规划过程从最终用户开始，但它可以从其他参与者的投入中受益。
Schulz说，将新设备与旧设备混合需要一些额外的工程来确保连接，包括物理连接和基于软件的连接，能够很好地一起工作(参见“为遗留控制系统寻找支持”)。他建议:“设计‘遗留桥梁’，充分利用旧机器的可用功能。”不要期待完美。“妥协是这些遗留桥梁的关键字，因为较老的机器将缺乏未来状态所需的许多功能。”
协议汤
自动化软件开发公司Kepware Technologies的美洲销售总监亚当•肯尼迪(Adam Kennedy)表示，连接新老机器的关键在于使用能够理解所有相关协议的控制器。他说:“这个领域的很多人会让他们的设备运行10年以上。”“我们的软件中有通信协议，可以追溯到那么远的地方。”
OPC Unified Architecture (OPC UA)和FDT这两个开放标准可以在使用不同协议的广泛机器之间提供公共基础。
贝克霍夫的查斯克说:“对我们来说，这是很简单的事情。“OPC UA绝对是一支不可忽视的力量。OPC UA服务器运行在基于pc的控制器上，不同类型的机器可以通过OPC UA“中间人”作为翻译发送和接收数据。内置的安全特性，如消息加密和用户身份验证，也使OPC UA非常适合通过Internet共享数据，进行远程操作，如自动警报。
舒尔茨指出，如果机器与开箱即用的开放标准兼容，这将有所帮助。他说:“例如，如果所有机器都支持OPC和FDT开放标准，那么从各种机器聚合数据就容易得多。”这些数据可以为各种系统和应用提供数据，如制造执行系统(MES)、质量和维护管理。”
开放标准还有一个额外的好处，那就是在用户和不同的控制体系结构之间提供一个层，允许使用统一的接口进行控制和监视。“像FDT这样的开放标准为终端用户提供了一种获得丰富的工作流支持和一致的好处的方法，而不需要深入到控制体系结构的细节中，”Schulz说。
很快，用户将能够在一个安装中利用OPC UA和FDT的最佳特性。舒尔茨说:“FDT集团和OPC基金会正在共同努力，将OPC UA整合到FDT中。”最终解决方案将使FDT应用程序显示为OPC UA服务器，公开控制系统拓扑以及实时设备数据和设备运行状况。这将允许任何OPC UA客户端从世界上任何位置直接访问FDT管理的丰富数据池——这是安全架构允许的。”
正是这种与世界任何地方的连接能力，带来了许多额外的好处，可以帮助优化终端用户的整个企业以及单个工厂的效率。
连接人员、供应商和流程
罗克韦尔、贝克霍夫和其他公司的专家一致认为，不仅工厂内部，而且工厂外部对加强互联互通的需求也在增加。“客户确实知道他们想要什么，”罗克韦尔的胡德说。他们需要更多的信息，以使他们的工厂更有效地运行。
这些信息，Hood说，“例如，集中在生产线的性能上，然后驱动到组成生产线的OEM机器的单个性能:正常运行时间和可用性，停机的根本原因，停机时间的长度，所有这些类型的数据对最终用户都是重要的。”
除了优化生产线的性能外，来自机器的数据还可以帮助优化法规遵从性、可持续性措施等——例如，通过跟踪每件设备的能源使用量。
现在，随着工厂外连接选择的扩大，优化数据也可以来自供应商和其他关键的外部参与者。
罗克韦尔信息合作伙伴和能力经理Khris Kammer表示，在工厂之外，最常见的沟通方式是通过进入供应链的门户。他说:“工厂可以通过上游门户看到原材料供应和原材料质量方面发生的情况。”他补充说，沟通也可以从工厂到供应商，供应商可以根据即将到来的需求调整自己的产量。
不过，查斯克表示，就实现消费者认为理所当然的连接而言，工业世界仍处于前智能手机时代。“我的智能手机有很多神奇的功能。为什么?因为产品之间的接口是标准化的。”他指出，消费者可以在不知道内部各种系统如何相互连接的情况下操作智能手机。他希望自动化行业也能朝着这个理想的方向发展，让整个工厂的机器像一个相互连接的无缝整体一样正常运转。
从他所看到的情况来看，英格斯伯格认为我们已经接近目标了。他说:“我们只需要让他们度过难关。”空气中似乎确实弥漫着变化。Engsberg认为，客户越来越了解连接和互操作性所能带来的好处。“过去，你必须教育你的客户，”他说。“现在，很多人都在自学。”
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