万物互联开启智慧生产新图景--2021NAMUR中国年会在沪成功举办

作者: 胡静 发布时间:2021-10-28
2020年10月20-21日,受疫情推迟的2020年NAMUR中国年会在上海拉开帷幕,菲尼克斯电气作为本届会议的唯一赞助商,与来自巴斯夫、科思创、拜耳等企业的NAMUR成员围绕“万物互联赋能智慧生产”这一主题,聚焦数字化、互联互通、数字孪生、5G、APL、MTP、NOA等热点话题,通过专业、深入的分享,为流程行业注入数字化新动能。

2021NAMUR中国年会现场

越来越多的新兴技术并已经融入到传统的流程工业生产当中,云计算、大数据、移动技术、物联网、人工智能等技术的发展为企业的数字化、智能化发展提供了加速引擎。新技术将如何赋能流程行业发展的影响?在本届大会上,NAMUR中国区核心组负责人、扬子石化-巴斯夫有限责任公司自动化职能中心首席经理戴小龙用5个词表达了他的看法:接受,尝试,推广,优化和创新。“我们要以开放的心态去接受和拥抱新兴技术,这样才有可能获得第二个时代机会,经过探索和尝试,挑选出对企业真正带来效益的新技术,并不断地在业内进行推广、总结和提升。”国际过程工业自动化用户协会NAMUR即是遵循着这样的实践思路,由拜耳、巴斯夫等7家公司于1949年在德国发起成立,如今约有170 家成员,几十年来,一直致力于在过程自动化领域推动经验交流、介入到标准制定中体现用户的利益,关注并引导新技术的引进,鼓励和支持青年人才的培养。

“新技术的优化往往不是纯粹由用户来独自实现,而是和技术供应商共同努力解决需求。作为NAMUR成员企业,我们很愿意和像菲尼克斯这样提供智能产品技术及数字化解决方案的厂商合作,通过创新技术的应用,携手并进实现万物互联,共同推进流程行业的智慧生产以及智能管理。”戴小龙说。

NAMUR中国区核心组负责人 戴小龙

 

NOA—开辟安全数据通道

2017年提出学术模型,在NOA开放架构羽翼逐渐丰满的几年里,NAMUR与来自各个技术领域的机构、组织展开合作,推动IT/OT的深度融合。“我们构建此开放架构,源于对用户的关注,藉由充分了解用户的需求,加强产业链上下游合作,向技术提供者明确用户需求及相关准则,帮助技术提供者可以更好地满足过程行业需求,以推动行业数字化变革进程。”NAMUR协会董事会主席 Felix HANISCH表示。

互联互通是数字化的关键,目前流程行业的用户主要是利用过程数据实现自动化,以达到更高水平的卓越运营。然而,各主要的现场总线组织认为,超过80%的工厂均未充分利用重要数据,数据的巨大的潜力仍然有待开发。NAMUR推出的NOA开放架构开辟了一条安全数据通道,将这些数据以标准化的方式提供给工厂使用,并且不影响工厂的核心过程,它既适用于现有工厂,也适用于新建工厂,为工厂运营带来全新的可能。NOA在不改动现有工业信息化、自动化金字塔结构的前提下,引入确实有效的IT技术,与OT技术深度融合,提升运行维护的优化能力。

具体来说,NOA附加的传感器实现监测和优化功能,通过网关、标准化信息模型、请求验证以及将建议回传到控制域的概念实现开放和安全访问,从而实现兼顾开放和安全。NAMUR WG 2.8自动化架构工作组组长、来自巴斯夫的Timo Himmelsbach介绍,“NOA帮助以结构化和标准化的方式获取工厂相关数据,以更低的成本对工厂进行优化管理、监测和维护,提高生产率。NOA是对现有结构的补充,可以轻松集成快速发展的IT组件,从现场到企业管理层面,NOA在现有标准基础上,以开放的综合性方式显著优化信息成本,激发了IT创新的潜力。”

 

以太网APL:现场通信技术的革新

NOA架构里,引入具有开放性和可靠性的IT基础架构是实现运维监控和优化的关键,设备之间的互联互通也格外重要。Felix HANISCH向观众们介绍了目前已经公布的八项NAMUR推荐性规范,并对两大重点技术领域:模块化自动化和现场连接以太网进行了专业与深入地阐述。

在传统的过程自动化应用场景中,要用以太网APL代替4-20 mA电流的总线网络或现场总线通信,则需要向传感器和执行器提供电源和数据,所以现场级设备和控制系统之间的物理距离一直被限制为100 m。基于对自动化应用设备的需求,以太网APL实现了高带宽以太网连接,实现了跨信息技术(IT)和运营技术(OT)域的以太网网络。以太网APL 定义了适用于要求苛刻的过程自动化应用的两线本质安全物理层,其优点包括显著提高了通信速度、危险区域的覆盖范围、现场设备的供电和较长的电缆运行。

菲尼克斯电气展出以太网APL演示装置

 

近日,随着 APL 项目规范、工程指南和一致性测试计划的发布,用户期待使用来自领先供应商的组件。本届NAMUR大会上,菲尼克斯电气展出了以太网APL演示装置,吸引了众多参会听众的驻足了解。演示装置由现场仪表和总线传输系统组成。数据传输系统包括仪表电缆、APL现场交换机、网线和机柜室管理型交换机,现场仪表物理层支持APL,链路层和应用层支持PROFINET,它们通过符合IEC61158-2 TYPE A的双绞线电缆接入APL现场交换机。据了解,现场仪表和交换机之间采用APL方式连接,不仅可以解决传统现场总线数据传输速度低的痛点,还可使上位机及管理信息系统直接访问仪表数据,实现真正意义的数据“一网到底”。

 

赋能生产现场

作为2021 NAMUR中国年会唯一的赞助商, “开放和连接” 是菲尼克斯电气与NAMUR的完美契合点。目前,菲尼克斯电气已经与NAMUR成员公司合作,基于PLCnext,NOA以及MTP模块化理念共同开发了实际应用以解决当前工厂面临的难题,已经在工厂成功实施,本届会议上,来自菲尼克斯的多位技术专家就应用成果进行了分享。

迄今为止,大多数大型流程设备使用的是集中式控制的主控系统,在快速适应市场需求方面存在不足,不是真正的"即插即用"。MTP模块类型包使流程设备模块能够很方便地连接到中央控制系统中,为自动化控制工程师提供了更多的自由度。2012年NAMUR成立专业工作组定义了自动化模块这一概念后,相关的标准、推荐及解决方案陆续出台,MTP模块类型包技术的帮助下,用户可以方便地将子系统从成套流程设备中分离出来菲尼克斯在会议期间展出了PLCnext控制器支持MTP(模块类型包)接口标准,无需大量工程工作,可通过点击鼠标自行创建模块,或从过程工程工具自动导入模块向控制系统添加新的功能,并由编程工程师输入到流程设备主控系统中,从而灵活应对化工、制药行业的市场需求。

为了进行控制、分析、优化和预测,数据的实时采集和状态感知是关键。对于过程工业所关注的故障诊断、维护保养等需求基于菲尼克斯HART技术的软件和硬件,可将仪表信息以电子形式整理起来,数据以标准化形式呈现,确保数字工厂的透明度。菲尼克斯电气还可协助持续监控工厂内旋转设备的状态,降低能源成本,使系统在最佳的操作点运行,及早检测并预防由气蚀、堵塞、轴承损坏等引发的损坏。

开启数字工业新征程

菲尼克斯电气集团CEO Frank Stührenberg先生在本届NAMUR年会媒体专访环节里表示:"‘赋能全电气社会’指引着菲尼克斯电气未来十年的发展方向:基于全电气社会愿景,支持可持续发展。"在全电气社会中,可再生能源将成为世界的主要能源形式,从可再生能源发电到将电能转换成能源载体,通过储运、分配,最终实现全电气社会,助力碳中和的目标。

菲尼克斯电气中国公司总裁 顾建党

“这份新的愿景起源于菲尼克斯电气的社会责任,作为以技术创新为引领的公司,我们将此作为立身之本,即企业要为社会创造价值。凭借产品、解决方案和数字化专业知识,赋能工业和全社会,加速向可持续发展模式的转型。” 菲尼克斯电气中国公司总裁顾建党表示:“菲尼克斯电气将通过打造由战略与数字化商业模式、技术与数字化运营体系以及人才与数字化组织能力这个铁三角持续推进企业的数字化转型,从而更好地赋能产业的发展和未来全电气社会的建设。我们不仅仅是智能工厂的践行者,也是智能技术的创造者,更是走向未来智能制造和工业4.0的赋能者。”

智能制造、万物互联给过程自动化行业带来了新机遇,快速迭代的创新技术驱动着产业升级,在流程行业,用户需求和技术引领者的多频互动,精准高效地推动着智能制造的发展,万物互联的时代由此展开。


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