服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu)的概念是幾年來信息技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)既定要素并主要用于業(yè)務(wù)流程。從一開始，SOA便是軟件架構(gòu)的一個(gè)抽象概念，作為可重復(fù)使用的開放式服務(wù)，它代表不同的方法或應(yīng)用，并以這種方式實(shí)現(xiàn)平臺(tái)無關(guān)的使用和重復(fù)使用。

　　為了將SOA的理念應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)中，工廠控制系統(tǒng)中的所有控制功能必須囊括為服務(wù)。在自動(dòng)化金字塔的較高層，SOA-IT中只有純軟件構(gòu)件。而在較低層，服務(wù)不是純軟件功能，而是代表了執(zhí)行實(shí)際技術(shù)流程的機(jī)電一體化功能性。為了能夠直接影響技術(shù)流程，這些服務(wù)能對(duì)機(jī)電一體化構(gòu)件的物理狀態(tài)產(chǎn)生作用。與純軟件服務(wù)不同的是，這里服務(wù)執(zhí)行的位置以及技術(shù)系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)起到很重要的作用。眾所周知的SOA準(zhǔn)則建議，要讓服務(wù)使用不受內(nèi)部狀態(tài)的影響，最好是無狀態(tài)實(shí)施。但機(jī)電一體化構(gòu)件可以有一種物理狀態(tài)，比如說氣瓶的當(dāng)前位置，而這能對(duì)生產(chǎn)流程產(chǎn)生相關(guān)影響。為了準(zhǔn)確界定一種服務(wù)，硬件描述和位置的準(zhǔn)確指示以及軟件功能范圍的描述都是必不可少的。表一列舉了SOA-IT和SOA-AT之間的差異。

　　由于這些差異，自動(dòng)化SOA應(yīng)用從根本上有異于傳統(tǒng)的SOA應(yīng)用程序。首先，一般條件和要求完全不同于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的SOA應(yīng)用，以致于在實(shí)現(xiàn)最佳實(shí)施的同時(shí)要系統(tǒng)地支持SOA在自動(dòng)化中的應(yīng)用則需要其他的程序、方法和技術(shù)。

　　SOA-AT的定義與優(yōu)點(diǎn)

　　在這里，我們稱之為SOA-AT的自動(dòng)化 SOA的特定方式，明確了在工業(yè)工廠環(huán)境中自動(dòng)化SOA的應(yīng)用概念框架。其基礎(chǔ)理念是根據(jù)服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu)的范式開發(fā)綜合控制架構(gòu)。這種服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu)有以下特征：使用標(biāo)準(zhǔn)化通信接口和協(xié)議以及機(jī)電一體功能和控制功能的封裝。在這一點(diǎn)上，作為技術(shù)流程接口的現(xiàn)場設(shè)備的基本功能稱為基本服務(wù)，可以編配到控制程序更高次服務(wù)中并通過其標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)接口進(jìn)行調(diào)用。圖一所示為服務(wù)導(dǎo)向控制架構(gòu)的示例。所有構(gòu)件之間的通信通過服務(wù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。

　　由于服務(wù)描述的標(biāo)準(zhǔn)化接口以及標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議的使用，服務(wù)可以進(jìn)行跨層調(diào)用，大大簡化了自動(dòng)化構(gòu)件的垂直整合。通過這種方式，當(dāng)更換或增加構(gòu)件時(shí)整合工作就可以大大減少。此外，由于控制邏輯不再通過處理I/O信號(hào)實(shí)施，且可以通過使用服務(wù)提升至更抽象的水平，控制編程從根本上發(fā)生了改變。這樣，便有可能實(shí)現(xiàn)控制項(xiàng)目規(guī)劃獨(dú)立于硬件，從而大大提升了規(guī)劃和重新配置流程的靈活性，將編程工作減到最少并確保控制程序更高的可重復(fù)使用性。而前提是除了能充分支持服務(wù)導(dǎo)向的優(yōu)勢的適當(dāng)?shù)囊?guī)劃方法，還需要有獨(dú)立于各自制造商的僅基于構(gòu)件功能性的通用服務(wù)規(guī)范。

　　示范

　　圖二所示的示范用于評(píng)估SOA-AT開發(fā)方面的概念。示例產(chǎn)生流程物件填充構(gòu)成，緊接著是質(zhì)量檢查。借助于RFID標(biāo)簽(射頻識(shí)別標(biāo)簽)，精確的訂單數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在產(chǎn)品上，而不是存儲(chǔ)在中央數(shù)據(jù)庫中。原始設(shè)計(jì)的硬件和軟件配置得以加強(qiáng)，從而所有設(shè)備都有了服務(wù)網(wǎng)關(guān)，而網(wǎng)關(guān)就是服務(wù)實(shí)施的地方。微型控制器用于現(xiàn)場設(shè)備的服務(wù)擴(kuò)展，而中央PLC(可編程邏輯控制器)被工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)所替代。微型控制器通過以太網(wǎng)連接至個(gè)人計(jì)算機(jī)，并建立到變頻器、RFID讀寫設(shè)備、感應(yīng)傳感器和超聲波傳感器、攝像頭及其他現(xiàn)場設(shè)備之間的連接。在這種情況下，現(xiàn)場設(shè)備和微型控制器的連接是分別產(chǎn)生和實(shí)施的，取決于現(xiàn)場設(shè)備本身的接口(Profi - bus、 I/O信號(hào)、RS232等)。

　　評(píng)估與展望

　　SOA-AT的概念是在工業(yè)工廠環(huán)境中系統(tǒng)規(guī)劃和實(shí)施服務(wù)導(dǎo)向自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。時(shí)下，為了支持和確立SOA-AT的應(yīng)用，需要制定相應(yīng)的方法和準(zhǔn)則，而重點(diǎn)在于對(duì)服務(wù)的最佳定義，服務(wù)取決于無狀態(tài)、松耦合、可重復(fù)利用性、唯一性等特性。為了得到用戶的認(rèn)可接受，協(xié) 調(diào) 新 舊 技 術(shù)，需 要 逐 步 推 行 SOA-AT。

　　如今，服務(wù)導(dǎo)向技術(shù)的實(shí)施通常需要大量的工作，因此，除了有效的在產(chǎn)服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu)設(shè)置和處理工具，還需要有用于生產(chǎn)流程特別編配的標(biāo)準(zhǔn)流程描述語言、跨廠家語義設(shè)備和計(jì)算機(jī)支持規(guī)劃和試運(yùn)以及生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的系統(tǒng)模型。

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