如果說數據是21世紀的石油，連接性(connectivity)就是加油站。
10月20-21日，以“萬物互聯(lián)賦能智慧生產”為主題的2021 NAMUR中國年會在上海召開。來自巴斯夫、拜耳、贏創(chuàng)、萬華、中石化、中石油、重慶郵電大學等NAMUR成員單位的技術專家及NAMUR中國的相關工作組，與200余名參會者探討了萬物互聯(lián)趨勢下過程行業(yè)的思考及數字化轉型實踐。菲尼克斯電氣作為本屆NAMUR中國年會的唯一贊助商，會議期間也分享了在助力過程行業(yè)實現(xiàn)互聯(lián)互通方面的技術創(chuàng)新和解決方案。
NAMUR (國際過程工業(yè)自動化用戶協(xié)會)是由拜耳、巴斯夫等7家公司于1949年在德國發(fā)起成立，目前有近170家公司級成員，涵蓋化工，生物，制藥，材料等典型過程行業(yè)的大型國際企業(yè)及眾多中型和小型公司。正如NAMUR 協(xié)會董事會主席Felix HANISCH所說，“NAMUR 可以從用戶立場出發(fā)，向技術提供商和自動化設備制造商們提出新設備、系統(tǒng)和技術的適用性、可操作性的要求，推動行業(yè)進步與發(fā)展?！盢AMUR 中國是NAMUR在歐洲以外最重要的區(qū)域性組織之一，在亞太地區(qū)建立了過程自動化工作網絡以及主要工作組。
NOA打開IT與現(xiàn)場的通路
過程行業(yè)的工廠主要利用核心過程數據實現(xiàn)卓越運營。而過程行業(yè)現(xiàn)場，雖然智能傳感器、現(xiàn)場設備、移動設備和IT設備每天都產生大量的數據，但這些數據往往難以在自動化金字塔結構中進行訪問和安全傳輸，獲取數據需要巨大的工程投入。一些主要現(xiàn)場總線組織認為，當前超過80%的工廠未使用重要數據。
2016年 NAMUR構建了一個開放性架構NOA，旨在解決這個問題。NOA在不影響現(xiàn)有自動化系統(tǒng)的情況下，為現(xiàn)場數據及IT層面構建了一個安全通道，以結構化和標準化的方式獲得工廠的所有現(xiàn)場數據。NOA以更低的成本對工廠進行優(yōu)化，管理，監(jiān)測和維護，并幫助工廠管理者達到更高的生產率水平。NOA是對現(xiàn)有結構的補充，可以輕松集成快速發(fā)展的IT組件之中，既適用于現(xiàn)有工廠也適用于新建工廠，為工廠運營方式帶來全新的可能。
目前，NOA在監(jiān)測現(xiàn)場設備、過程分析儀、電工設備，機械設備的工廠或車隊管理，優(yōu)化流程等方面已產生許多成功案例。NOA打開了自動化金字塔并解鎖更多數據，它的巨大潛力仍有待發(fā)掘。
MTP與APL，面向未來的兩大技術領域
NAMUR協(xié)會董事會主席Felix HANISCH認為，MTP與APL是未來可能真正影響和改變各類機械設備運行方式的兩大技術領域。
過程行業(yè)的傳統(tǒng)生產模式一直是單一且復雜的，而當企業(yè)對于縮短上市時間，提高工程效率，增加靈活性，降低投資風險的需求不斷提升，這種傳統(tǒng)模式的局限性也逐漸凸顯。模塊化讓工程工業(yè)的難題迎刃而解。模塊化過程機械設備由預設的過程模塊組成，無需調整設備和重新編寫中央控制程序，即可通過機械和標準化功能接口輕松實現(xiàn)連接，為生產帶來很高的流程工藝自由度。
模塊化生產的核心是MTP，即模塊類型工具包。MTP是標準化的非專有、不限供應商的自動化接口。人機界面，過程控制，維護和診斷，安全及安保，報警管理等每個模塊交付各自的MTP，每個具有單獨MTP的過程模塊都可以無縫集成到工廠自動化過程系統(tǒng)中。模塊化是速度，靈活性和效率的關鍵。MTP在簡化工程過程，簡化操作方面邁出了重要一步。
為什么APL如此重要?
過程自動化應用最常見的標準是4~20mA，但這種模擬信號提供的數字通信寬帶十分有限，其他現(xiàn)場總線技術得到的數據傳輸速率也不過31千比特。據悉，目前工廠所使用的數據可能只占現(xiàn)場設備所能生成數據的10%左右。而只有提供更大的帶寬來充分利用工廠內的可用數據，才會能讓遠程維護，預測性維護，邊緣計算等成為可能。
APL定義了新的雙線、內置安全的物理層，適用于要求苛刻的過程自動化應用，可以提高通信速度、覆蓋危險區(qū)域、現(xiàn)場儀表供電和長電纜運行。APL可以支持所有高階以太網通信協(xié)議，通過對物理層進行調整，滿足工藝相關裝置可靠運行所需的要求。APL便于安裝和操作是前提，在沒有技術專家的情況下覆蓋80%的應用，滿足非專有冗余概念，即能夠集成不同供應商的設備，并具備冗余配置。
“在過程自動化應用中，以太網APL可以代替主流的4~20mA的現(xiàn)場總線通信，實現(xiàn)高帶寬以太網連接，作為一項新技術，如果沒有利用好APL這個機遇，過程企業(yè)可能很難建立全面數字化工廠?！?Felix HANISCH表示。
PLCnext在控制層實現(xiàn)IT與OT融合
作為2021 NAMUR中國年會唯一的贊助商， “開放，連接” 恰恰是菲尼克斯電氣與NAMUR的完美契合點。
從1923年成立，連接性一直就是菲尼克斯電氣的DNA，在企業(yè)不但持續(xù)推出接線端子到種類繁多的創(chuàng)新產品，并為行業(yè)中各種設備的連接性確立了世界級的業(yè)界標準，讓菲尼克斯電氣綠已經為行業(yè)的標桿。在菲克斯電氣集團首席執(zhí)行官Frank Stührenberg看來，“企業(yè)DNA也隨著時間不斷演進?！?/P>
1987年，菲尼克斯電氣邁出了從產品組件向物聯(lián)網技術的重要一步，開發(fā)了自己的總線協(xié)議INTERBUS，不同于當時的很多現(xiàn)場總線系統(tǒng)，INTERBUS一開始就采用開放協(xié)議，各種設備制造商都可以用這項技術，至今這項協(xié)議仍在很多領域廣泛應用。2016年，菲尼克斯電氣瞄準工業(yè)4.0及智能制造需求提出開放控制平臺PLCnext，架構先進，組件豐富，結合了傳統(tǒng)控制器和智能設備的特點，真正在控制層實現(xiàn)了IT與OT融合。
PLCnext既是一個控制器，也是一個邊緣計算單元，還可以直達云端，它高度契合NAMUR 中國年會“萬物互聯(lián)賦能智慧生產”的主題，并從設備上做好了準備。據統(tǒng)計，在過程行業(yè)一個工廠30%的故障是是由旋轉設備故障導致的，15%的故障是由MCR技術引起的。目前，菲尼克斯電氣已經與NAMUR成員公司合作，基于PLCnext，NOA以及MTP模塊化理念共同開發(fā)了實際應用以解決當前工廠面臨的難題，已經在工廠成功實施。助力過程行業(yè)用戶全面提升面向未來數字化世界和智能制造領域的競爭力。
連接過程行業(yè)的更多可能
長期以來，由于過程行業(yè)工藝復雜，安全性要求高等特點，新技術在過程行業(yè)的應用和普及程度稍滯后于離散行業(yè)。而隨著APL，NOA等技術的發(fā)展，數據通訊的高速公路已經鋪設到了流程行業(yè)的底層，這讓設備遠程維護監(jiān)控、預測性維護、基于數據的邊緣計算、VR應用及數字孿生等都能輕松地在流程行業(yè)里部署。2020年，菲尼克斯電氣推出了全球第一款工業(yè)級5G路由器，這讓未來流程設備都能輕易接入5G專網，解鎖更多數據潛力，成為可能。
正如菲尼克斯(中國)投資有限公司總裁顧建黨在演講中提到，“這個世界沒有標準答案，每個人必須躬身入局，跳進去創(chuàng)造答案?！?/P>
作者：李敏
（原創(chuàng)）
