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I/O 設(shè)備

IT概念在過(guò)程控制中的延伸

2025China.cn   2009年10月27日
        把IT概念引入工業(yè)

  為了獲得持續(xù)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),企業(yè)的生產(chǎn)制造和業(yè)務(wù)銷售必須能夠適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求,及時(shí)的信息采集、信息處理和可靠的信息傳輸及配送顯得極其重要。這迫切要求控制層能與信息層緊密地集成在一體。但傳統(tǒng)的DCS技術(shù)以及PLC技術(shù),不能避免因采用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)致的成本增加,而信息層和控制層的緊密結(jié)合可以有效地控制和優(yōu)化產(chǎn)品并提高運(yùn)營(yíng)績(jī)效。將可視性引入工藝流程操作不僅經(jīng)濟(jì)而且簡(jiǎn)單,IT技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合正可以緊密地把信息層和控制層結(jié)合。

  ABB公司早在上世紀(jì)90年代就把IT技術(shù)引入到過(guò)程控制及其它領(lǐng)域中,提出了Industrial IT的概念,并在2000年發(fā)布了Industrial IT控制系統(tǒng)產(chǎn)品。通過(guò)“Industrial IT”的字面我們就能看出它融合了工業(yè)控制技術(shù)和IT技術(shù)。其具體實(shí)施技術(shù)和體現(xiàn)是ABB獨(dú)創(chuàng)的專利技術(shù)“Aspect ObjectTM”,即“屬性目標(biāo)”。根據(jù)曾碩巍經(jīng)理的介紹,基于該技術(shù)的解決方案大大超越和擴(kuò)展了傳統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的范圍,在一個(gè)統(tǒng)一的一體化的操作、工程和信息管理的環(huán)境中涵蓋了所有自動(dòng)化功能,使工廠能更智能更佳地運(yùn)行,節(jié)約成本,同時(shí)還可無(wú)縫集成文檔管理、生產(chǎn)管理、安全儀表系統(tǒng)、智能儀表、智能傳動(dòng)和馬達(dá)控制中心(MCC)、視頻系統(tǒng)、信息管理、ERP系統(tǒng), 資產(chǎn)管理及優(yōu)化等,促進(jìn)過(guò)程控制與維護(hù)操作實(shí)時(shí)無(wú)縫的集成和互動(dòng)。它獨(dú)特的工程環(huán)境通過(guò)對(duì)一體化數(shù)據(jù)庫(kù)的管理,實(shí)現(xiàn)全廠數(shù)據(jù)的單點(diǎn)輸入、單點(diǎn)修改,及數(shù)據(jù)和解決方案的重復(fù)利用,向用戶提供最大化的系統(tǒng)集成和完整的系統(tǒng)生命周期管理。

  Industrial IT在許多方面都給用戶帶來(lái)了新的理念,Industrial IT擴(kuò)展的自動(dòng)化系統(tǒng)800xA擴(kuò)展了傳統(tǒng)自動(dòng)化原有的范圍,超越了過(guò)程控制,達(dá)到了提升生產(chǎn)力的需求,使得各崗位具有不同授權(quán)的用戶,包括操作員、維護(hù)人員、工程師、銷售員、工廠管理者都能在同一系統(tǒng)界面訪問(wèn)、咨詢和享用與其業(yè)務(wù)相關(guān)的資源。而其創(chuàng)建的自動(dòng)化擴(kuò)展技術(shù)則提供了一個(gè)具有開(kāi)發(fā)、配置、復(fù)用生產(chǎn)應(yīng)用控制方案環(huán)境的接觸,從而能夠持續(xù)改進(jìn)生產(chǎn)應(yīng)用方案并可預(yù)測(cè)應(yīng)用結(jié)果。

  任何工廠都離不開(kāi)電力和自動(dòng)化。鑒于ABB的業(yè)務(wù)橫跨電力及自動(dòng)化兩大領(lǐng)域,且兩者的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)皆基于ABB的Industrial IT的理念,其自動(dòng)化平臺(tái)充分考慮到對(duì)電氣(如智能MCC, 傳動(dòng),中/高壓IED等)的集成。ABB于2004年推出的Industrial IT自動(dòng)化擴(kuò)展系統(tǒng)800xA整合了過(guò)程控制、過(guò)程電氣化和配電,能有效地結(jié)合并集成工廠的協(xié)同生產(chǎn)管理(CPM)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了管理層與工廠層的無(wú)縫連接,保證了在所有區(qū)域內(nèi)的信息可用性。這一策略對(duì)于用電量巨大的過(guò)程行業(yè)尤為重要和有益,如石油天然氣、石化、公用事業(yè)、制漿造紙和冶金等將電力視為原材料之一的行業(yè)。曾碩巍經(jīng)理認(rèn)為,未來(lái)過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)是自動(dòng)化、電氣化及信息化的融合,用戶的需求也將向著三化合一的解決方案發(fā)展,而ABB的Industrial IT擴(kuò)展的自動(dòng)化系統(tǒng)800xA則充分體現(xiàn)了這一趨勢(shì)。

  把協(xié)同引入自動(dòng)化

  身處復(fù)雜多變的全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境,過(guò)程自動(dòng)化所面臨的挑戰(zhàn)數(shù)倍于以往任何時(shí)候。在這樣的背景下,對(duì)于過(guò)程控制系統(tǒng)的需求已不僅僅限于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的控制功能,而是一套能夠管理工廠、降低能源消耗、控制成本、減少排放并提供實(shí)時(shí)精確的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù),以支持生產(chǎn)管理和商業(yè)決策的工具。施耐德電氣協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)PlantStruxure就是這樣一個(gè)能夠滿足用戶項(xiàng)目整個(gè)生命周期不同階段需求的專業(yè)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)。

  施耐德電氣首先提出的“協(xié)同自動(dòng)化”概念完全遵從ARC公司提出的CMM(協(xié)同制造模型)理念。協(xié)同就是把自動(dòng)化系統(tǒng)與縱坐標(biāo)的CPM(協(xié)同生產(chǎn)管理)、EAM(企業(yè)資產(chǎn)管理)、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng),橫坐標(biāo)的SRM(供應(yīng)關(guān)系管理)、CPS(協(xié)同計(jì)劃與日程)、TMS(運(yùn)輸管理系統(tǒng))、CRM(客戶關(guān)系管理)系統(tǒng),斜坐標(biāo)的PLM/D(產(chǎn)品生命周期管理/設(shè)計(jì))、PLM/S產(chǎn)品生命周期管理/服務(wù))系統(tǒng)相協(xié)同,使企業(yè)內(nèi)的流程更加優(yōu)化,提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

  我們應(yīng)該注意到,“協(xié)同”概念最先出現(xiàn)在IT領(lǐng)域中,指協(xié)同軟件(Collaboration Software)是那些以團(tuán)隊(duì)協(xié)作為目標(biāo)的協(xié)作軟件工具,隨著網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的發(fā)展和用戶全球化等新需求的提出,協(xié)同軟件概念也賦予了新的含義,例如結(jié)合了Internet、工作流、即時(shí)通訊和SOA等多種技術(shù)和手段可以認(rèn)為:協(xié)同辦公、協(xié)同政務(wù)、協(xié)同商務(wù)等協(xié)同應(yīng)用以及工作流管理、項(xiàng)目管理、知識(shí)管理、信息門戶等協(xié)同平臺(tái),電子郵件、即時(shí)通訊、遠(yuǎn)程視頻、流程編碼器等協(xié)同工具組成了我們現(xiàn)在意義上的協(xié)同軟件。但是,把協(xié)同引入自動(dòng)化,施耐德電氣卻是“第一個(gè)吃螃蟹的人”。在施耐德電氣看來(lái),所謂“協(xié)同工作”,其含義是通過(guò)PlantStruxure使參與到用戶項(xiàng)目生命周期各階段的團(tuán)隊(duì)能夠?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)“提升能源效率”這一共同目標(biāo)進(jìn)行協(xié)作,此外施耐德電氣的PlantStruxure還可以與遍布全球的“協(xié)同自動(dòng)化合作伙伴計(jì)劃”成員一起協(xié)作,為用戶度身定做專業(yè)的解決方案。

  PlantStruxure是施耐德電氣基于以往不斷革新的產(chǎn)品在整合后新推出的系統(tǒng),據(jù)施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)與架構(gòu)高級(jí)市場(chǎng)工程師黑偉亮介紹,在配電和自動(dòng)化領(lǐng)域有著悠久歷史的施耐德電氣公司愿景是成為能效管理專家,公司希望將配電、工業(yè)自動(dòng)化、樓宇以及數(shù)據(jù)中心各事業(yè)部中的各種產(chǎn)品整合成到EcoStruxure平臺(tái)之下,為客戶提供全方位的解決方案,來(lái)實(shí)現(xiàn)能源管理方面的優(yōu)化,進(jìn)而真正做到“善用其效,盡享其能”。

  作為施耐德電氣服務(wù)于工業(yè)自動(dòng)化最終用戶市場(chǎng)的平臺(tái),PlantStruxure一方面實(shí)現(xiàn)從設(shè)備層、控制層、信息層到上層工廠管理層的透明控制和管理,幫助客戶從初期設(shè)計(jì)到最后升級(jí)改造階段整個(gè)生命周期的系統(tǒng)優(yōu)化和價(jià)值提升;另一方面作為公司整體能效管理平臺(tái)EcoStruxure的一個(gè)組成部分,幫助用戶更好的進(jìn)行能效管理,最終實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)和維護(hù)、改善生產(chǎn)質(zhì)量、提高能源效率、實(shí)時(shí)過(guò)程可視化并減少工廠生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間的目標(biāo)。

  施耐德電氣推出的協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)PlantStruxure系統(tǒng)的部分理念和功能,如基于工業(yè)以太網(wǎng)的“透明就緒”網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架、基于Modicon PAC和Vijeo Citect的控制系統(tǒng)、基于SoCollaborative的EMS能源管理系統(tǒng)等在寶鋼的工廠里用應(yīng)用。事實(shí)上,PlantStruxure在進(jìn)入中國(guó)不到半年內(nèi),已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)里有了全方位的應(yīng)用。

  不論是ABB提出的Industrial IT還是施耐德電氣公司提出的協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)PlantStruxure,他們都讓IT技術(shù)和概念在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中得到了發(fā)展和延伸。按照瑞士Intechno咨詢公司的報(bào)告,世界過(guò)程自動(dòng)化市場(chǎng)在2005至2010年期間將以每年平均5.1%的速度增長(zhǎng),到2010年可高達(dá)942億美元。經(jīng)濟(jì)、組織和技術(shù)的發(fā)展將在未來(lái)幾年內(nèi)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)帶來(lái)深遠(yuǎn)的變革。自動(dòng)化系統(tǒng)近期的發(fā)展概括而言是充分利用IT(信息技術(shù))及AI(人工智能)等先進(jìn)技術(shù),大量采用現(xiàn)場(chǎng)智能儀表及設(shè)備,整合控制與信息系統(tǒng),融合測(cè)量、控制、診斷、檢修、維護(hù)、管理等數(shù)據(jù),使生產(chǎn)合理化和最優(yōu)化,并最終提升電廠的安全性、經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)力。過(guò)程自動(dòng)化正從純粹的過(guò)程控制領(lǐng)域向過(guò)程和商業(yè)綜合控制領(lǐng)域過(guò)渡,自動(dòng)化和IT這兩個(gè)本來(lái)相互獨(dú)立的領(lǐng)域,現(xiàn)如今正在逐漸打破這種傳統(tǒng)的分隔。

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