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罗克韦尔自动化:PlantPAx推动制造业融合
  • 作者:文晓
  • 点击数:24691     发布时间:2020-11-12 15:51:00
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PlantPAx系统不仅是一个分布式过程控制系统,同时也是罗克韦尔自动化所倡导 的互联企业(the Connected Enterprise)解决方案的重要组成部分,将生产设 备、控制设备、人机交互设备以及信息层应用的数据链路打通,不仅提供稳定可靠 的控制,同时为过程行业用户落地智能制造提供了易于部署和扩展的系统化平台。
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罗克韦尔自动化(中国)有限公司软件与自动化控制事业部总经理梁琦

互联企业: PlantPAx助推流程工业数字化转型

自2009年发布PlantPAx DCS系统,罗克韦尔自动化在DCS领域已深耕十余年。PlantPAx系统基于罗克韦尔自动化技术核心集成架构的过程自动化能力和技术,并融合了智能仪表电气集成、批次管理与控制、过程安全与关键控制、资产管理、先进控制和过程优化以及虚拟化技术,提供了一个可扩展、开放式和高性价比的过程解决方案。PlantPAx系统不仅是一个分布式过程控制系统,同时也是罗克韦尔自动化所倡导的互联企业(the Connected Enterprise)解决方案的重要组成部分,将生产设备、控制设备、人机交互设备以及信息层应用的数据链路打通,不仅提供稳定可靠的控制,同时为过程行业用户落地智能制造提供易于部署和扩展的系统化平台。凭借“制造业融合”的领先技术理念和强大的集成架构解决方案,PlantPAx系统在国内油气、石化领域得到广泛应用,在冶金、市政、制药、食品饮料等行业也获得了众多认可。

罗克韦尔自动化(中国)有限公司软件与自动化控制事业部总经理梁琦表示:“2019年罗克韦尔自动化DCS业务销售额同比增长8.6%,在冶金、食品、生命科学以及市政行业应用表现突出,增幅较大;在石化、化工行业应用呈现上行趋势;在建材行业也保持稳定业绩。”

PlantPAx 5.0,生于创新,卓尔不群

据梁琦透露,罗克韦尔自动化将于2020年秋天发布新版DCS PlantPAx 5.0,这是一个革命性的新系统,彰显了罗克韦尔自动化致力打造现代化的DCS(Modern DCS)的决心和能力。

PlantPAx 5.0的革命性变化是配置了过程控制的专用控制器(P Controller),P Controller是罗克韦尔自动化最先进的控制器,它比PlantPAx原有控制器的性能有了大幅度的提升,并且自带全面内置于控制器固件的专用过程控制算法。内置于固件使得这些算法相对于老系统的自定义指令方式降低了对系统资源的占用,叠加更加强大的处理器,使得在DCS项目中控制器的数量得以大幅减少。更少量的控制器数量同样可以降低对DCS服务器的资源占用,从而降低大型项目中的服务器数量,使整个系统架构中的网络节点数量大幅减少,进一步简化整个架构的网络拓扑控制系统结构。如此一来,一个DCS系统架构的复杂程度降低了,用户用于网络连接的设备的投入也减少了,最重要的是,PlantPAx 5.0大大提升了完成大型或者超大型DCS的能力。试想一下,如果一个3万I/O点的DCS,无论是原有版本的PlantPAx系统还是其他的DCS厂商,可能都要配置十几个或者几十个控制器,再辅之以多个与控制器进行数据交换的服务器或者工作站,加上I/O站以及其他与DCS通讯的设备,整个系统的结构可能会相当复杂。如果采用了PlantPAx5.0,则相应的系统结构可能变成了几个控制器和一两个服务器或工作站,系统结构大大简化。

PlantPAx 5.0还丰富了其基于CPwE技术的工业以太网(Ethernet/IP)的拓扑结构和参考架构,以支持用户更加多样性的网络需求,无论是线型、星型、DLR还是PRP,都能够游刃有余。在PlantPAx的选型工具中配置了各种网络拓扑结构的参考架构,根据需求自由且方便的选择,随之产生的网络设备如交换机、路由器等既可以自动的匹配也可以按照特殊的功能和要求自由地修改,使得整个DCS的网络配置既快捷又灵活。

PlantPAx 5.0的另一个重要内容是使PlantPAx系统的参考架构得到了IEC62443-3-3国际标准的认证。IEC62443标准是针对工业自动化和工业安全的系列标准,指导系统集成商、产品提供商和服务提供商对他们的产品和服务进行安全性评估。IEC62443 3-3是该系列标准第三类的第三部分,描述了7个基本安全需求:标识与鉴别控制、用户控制、数据完整性、数据保密性、受限制的数据流、事件实时响应和资源可用性。得到了此标准的认证标志着PlantPAx系统在工业安全领域的成就,结合着罗克韦尔自动化在产品开发环境已获得的IEC62443-4-1认证,产品系列获得IEC62443-4-2关于工业安全产品认证,工程团队IEC62443-2-4关于系统交付工业安全认证,以及从产品到服务的一整套的多层级纵深防御(Defense-in-Depth)策略,罗克韦尔自动化打造了全方位的工业自动化安全体系,使用户在应用中高枕无忧。

躬行践履,做好IT/OT的融合

随着智能制造浪潮的到来,工业互联网、边缘计算等技术的发展对于DCS带来了新的机遇,同时对DCS的架构和功能也提出了新的需求。对于智能制造、工业大数据及工业物联网方面的创新,梁琦表示:“罗克韦尔自动化正和PTC充分合作,采用其万物互联与增强现实技术,结合罗克韦尔自动化在OT领域的强大能力,打造出全新的智能制造革新套件FactoryTalk InnovationSuite,可将DCS获取的工厂有关的生产、设备、自动化系统、人员操作等各种实时数据或者是历史数据,经过高级的自动化诊断和分析,将海量原始数据转化为具有实际价值或前瞻意义的信息,提高企业装置性能并减少停机影响。再结合人工智能技术可将分析过程化繁为简,让用户能够提前应对各种问题,避免严重故障的发生。PlantPAx 5.0可以将过程控制策略如泵的控制、储罐的液位控制或者反应器温度控制等设置为IIoT的模板,并可以以增强现实(AR)的方式实现,更高效、更有效地展现现实世界中的数字化信息,实现更具效果的培训、更广泛的知识共享以及对故障设备更高的修复率,让数字孪生和虚拟现实成为可能。”

市场环境的变化对于DCS厂商同样带来了机遇和挑战。疫情冲击下的世界正在发生深刻变化,正如梁琦所言:“这次疫情给社会,特别是工业领域的运行带来了很大的影响,企业面临更多不稳定不确定因素,而根本性痛点是人员流动的停滞,这也引发了行业对深度自动化和信息化,以及远程管理和服务的需求。在满足这个需求的过程中,有些决策可以直接由人工智能通过大数据来做出,不需要人的参与,这也是智能运维(Rockii)价值的重要体现。人的作用则体现在对跨界整合的把控上。”

梁琦认为智能制造要想真正落地,面临着巨大的跨界整合壁垒:“智能制造要求的是一个整体的转型,即如何有效地将IT、OT、行业创新、人才改进等元素有效地整合在一起,并找出落地场景,这是很难的。所以罗克韦尔自动化在中国设立了智能制造创新研究院,将IT、OT、行业以及精益生产等人才整合在一起,帮助客户更有效地在后疫情时代,顺利复工复产,降低人员流动停滞所带来的的挑战。企业只有具备跨界整合的能力,才能打造出IT/OT融合创新的解决方案,成为智能制造时代的引领者。”

摘自《自动化博览》2020年10月刊

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