德国汉堡市北不远处Lägerdorf市的水泥生产厂是使用集成解决方案的核心试点厂

混凝土工程专业公司Holcim实现了利用主控系统软件完成工程项目设计之后，利用鼠标就可以实现数据处理，满足了流程设备工程技术人员和流程工艺工程师的愿望。目前，试验项目已经完成，该研发团队正忙于把这一技术用于整个工厂的工作。PROCESS杂志的记者曾亲临现场，对这一解决方案进行了仔细的了解，并作了相关的报道。

自动化的实现，可以让企业得到自己所需的原材料，研发设计自己的产品，并在全球范围内的企业网络中无限制地输送和接收数据和信息。Holcim（德国）公司Lägerdorf市工程和流程设备规划设计部门的负责人Karsten Becker先生非常热衷于自动化项目，并成功地促成了项目的实施。他与他的同事——在Lägerdorf市负责电气设计的Martin Wieczorek先生一起，带领了开发团队，从2010年起掀起了一个攻关高潮。攻关的主要目标是打破流程设备技术和电气技术之间的限制界线，实现双向畅通的数据交换。工程设计工具与西门子控制系统PCS 7之间的集成式解决方案使得成套的硬件设计经输出功能传送到PCS7，点击鼠标生成控制软件包。总之，Becker和Wieczorek先生认为这一方案已经在跨地域的信息系统、文件管理系统方面前进了一大步，使得企业的技术知识能够在不同地域的生产厂中实现共享。

图1 “总是有新的想法，因此在集成项目中要把相关的人员也纳入到项目之中。”
——Martin Wieczorek先生，Holcim公司电气设计专业组的负责人

应用最好的工具占领市场

距离易北河北部30km处是Lägerdorf市的工程技术部门，该部门是流程设备规划设计、制造、优化、维修及拆卸的中心。Holcim公司的水泥生产厂的一项重要任务就是提供价格低廉、品质优良的水泥产品，总公司已经搬迁到瑞士Rapperswil-Jon市，他们想捍卫自己在水泥市场中领军企业的地位。在Lägerdorf市日产4300t水泥的水泥厂也必须受到市场的支配。“我们可以在技术上进行优化，但最终决定价格的是市场，市场决定了一个企业的生存。”Becker 先生说道。说的更加明确一点，水泥生产设备应该有很高的技术水平，因为水泥生产设备的停机故障带来的是高额的经济损失。“由此，我们在技术上需要最好的工具。”工程技术部的负责人说。这些工具应保障设备设计的理念畅通无阻地进入到设备生产制造之中，每一个职工能够了解、掌握和使用其中的知识和技术，无论是流程设备设计师还是流程工艺师，流程控制技术人员或者流程设备的操作者，都能在统一的数据基础上进行工作。

标准的统一

该部门自去年利用这一数据库基础的规划设计工具Engineering Base以来积累了不少的经验，包括以前的Aucoplan（也包括Aucotec）应用中所积累的经验。在Holcim公司里，软件构成了整个电气技术安装设计的基础，第一步是作为基础资料的电缆管道和仪表配置方案示意图（研发流程图）；第二步是软件工程设计，包括与流程设备控制系统的接口设计。“我们在Engineering Base软件系统中完成整个流程设备电气的硬件设计，规定好具体的安装位置，完成电气柜的制作和布线。”Wieczorek先生说。这样，通过预先设定的工作表可以大大减轻明细表、订货表、布线表等的工作量；它们的任何修改都在第一时间内传送到数据库中，最后所有的数据都在电子表格中汇齐。所有的文字都汇总到“词库”中，而词库的作用就是保证所使用的概念始终一致。Holcim公司的词库是四种语言的词库，将来国际化的团队也可以使用Engineering Base软件。

在Holcim公司里，表示流程图的符号在整个集团公司内是统一的，按照地点和功能结构制定的企业标准代码表示了Holcim公司的设备代码。无论是电动机、传感器或者电缆束，这种被他们称之为HACode的企业代码帮助企业集团中70个企业的每一个职工理解流程工艺技术流程图，不论这位职工是在瑞士、西班牙还是中国。另外，这种标准化也是高标准软件工具的基础，例如Engineering Base软件的基础。因为只需把HACode放入数据库，其后所有的修改或者制定新的流程图都可以使用简单的拖放操作功能来完成。

图2 借助于Engineering系统畅通无阻的特性，每一个项目人员随时都可以登录总的数据库，和他的同事看到相同的图形显示

为了尽可能地降低成本费用，研发团队在一切可能的情况下都利用工具软件中已有的标准，但这不总是可行的。“我们已经完成了可视图文系统中使用的显示字符的图形形状的编辑。”Wieczorek先生说道。同样也完成了文件夹层次结构的编辑，并与Aucotec完成了匹配，从而“使我们具有按照HACode来查询文件的能力。”

标准化是保证软件查询标准模块尽可能小的关键。为了保证将来能够在PCS 7系统中利用这一软件实现流程设备的可视化控制，必须把所有的软件标准模块从Engineering Base中经数据接口输送到流程设备控制系统中。而创建所有的标准模块是一件非常复杂的工作，因为标准模块的复制是由一个变成多个的过程，必须保证不出现错误。但创建标准化模块是非常有价值的，Wieczorek先生认为：“当一个标准模块在程序中使用15次时，所节约的时间很容易就达到1小时。”

在规划设计工具中编写程序

流程设备的功能描述一般都是在流程控制系统中进行，现在也可以在Engineering Base软件工具中完成。“Engineering Base软件工具中有功能描述的所有信息，例如文件夹层次结构，图片文件夹结构，提供了一般情况下PCS 7数据维护所需的一切信息。”Wieczorek先生说。这样减少了将来在流程设备主控系统中的编程工作量，减少了出错的根源，可以节约几周的时间。编程人员可以直接在EB模块中编程，他所使用的数据基础与流程工艺工程师所使用的数据基础是相同的。“在项目结束时，在编辑FAT文件配置表之前整个设计都传送给PLT。在那里，完成所有层次结构、文件组、图片与数据的链接。最后，编程人员所完成的是跨组跨类的功能。”Wiezcorek先生说。他所描述的程序听起来非常简单，因为Aucotec为程序的移植研发了基于Engineering Base基础的导入和导出向导。

在这一水泥生产厂中，标准化占有非常重要的位置，这一项目由Holchim公司与西门子公司在水泥研发中心里共同负责。“CEMAT作为水泥生产企业中的一个标准，让Holchim公司能够提出又快又好的解决方案。”Sales公司负责流程技术自动化的经理Olaf Streif先生说道，他因为拥有Aucotec应用方面的经验而参与了项目的全过程。

图3 “这一系统非常的开放、灵活。迄今为止我们还没有遇到限制性障碍。”
——Karsten Becker先生，Holcim公司工程和设备设计的负责人

在Lägerdorf市的项目中分了若干个层次，除了重要的技术层次之外，还有人性化的层次。最终，软件集成明显地改善了使用者的工作方法。“在一个集成项目中，把有关人员都纳入到项目组中是非常重要的。”Wieczorek先生说道。据Becker先生介绍，在技术培训的准备工作期间，简单的系统操作和数据一致性很快就征服了人们，尤其是它的Windows操作界面，是人们在日常工作中非常熟悉的操作界面，使得这一系统的使用更加便捷。

未来的计划

2010年1月， Zementofen 1的试点项目已经完成，在总经理会上发出了“go”的指令之后，在11号水泥窑炉的后续项目马上全面铺开。这一决定的出台表示决策者对这一工具和集成解决方案充满了信心和信任。

对于即将开始的工作，不包括编写一本400多页的教材，Wieczorek先生估计需要大约1年的时间。在此期间，这一四个人的团队将负责4000个具体任务，这一窑炉的所有功能部件都要转换成流程图，给予具体的功能描述。就Becker先生的看法，这一解决方案的决定性优点在于节约设备调试的时间。“在调试阶段中能够把所有的问题都暴露出来。”另外，他还估计集成化解决方案能够把设备调试的速度提高35%左右，而且能够更快地排除故障。“之前我们是凭着感觉在现场更换电缆，不能保证电缆全部安全可靠，现在我们不需要靠运气了。”

这一项目还远远没有结束，Becker先生说：“我们的目标是在4年的时间里把全厂转换到PCS 7 V7.1系统中，所有的文件记录和信息都在Engineering Base系统中完成。到那时，在我们全厂中就有了一个畅通无阻的数据平台。”若Becker先生真的做到了这些，自动化技术的“星星之火”将会燃遍Holchim集团公司在世界各地的工厂。

软件概述

Engineering Base是Aucotec软件家族在流程工艺设计和EMR技术领域中新的ECAE系统。这一系统利用后台的数据库进行工作，并在其层次结构中生成全部的设备模型，可以实现数字处理和图像处理。所有显示的对象都相互准确、一致地链接起来。这样，保证了文件记录中所有的说明都能及时地得到更新，用户可以方便地从一个显示方式中转入到另一种显示方式中。图形显示采用的是EB Microsoft Office Visio 。Engineering Base拥有一个含2000多组图形的数据库和其他符合BS/EN 6061标准和其他国际标准的图形数据库。在虚拟设备模块中使用的仪器设备“知道”哪一种图形是自己适用的图形符号，从而也大大地简化了图形文件的制定。除了图形文件以外，也可以随时显示仪器设备相关的表格式文件。而且这种表格式文件也是可以实际操作使用的，可以按照任意一种选择方式进行筛选和分类。只需点击鼠标，表格文件就可以打印成纸面文件、或者生成Excel格式的文档。

设计的灵活性

Engineering Base与PCS7的集成是Holcim公司和其用户一起完成的项目，是一种标准化的解决方案。Aucotec公司自动化技术的负责人Olaf Streit先生强调指出：它保障了可持续的研发设计。

PROCESS：Streit先生，研发中心Zement在Holcim公司的项目中发挥着什么样的作用？

Olaf Streit：在研发中心里，西门子公司与水泥生产厂一起进行PCS7中软件模块的标准化集成工作。Holcim公司在这里主要起到了推动力的作用，并成功地参与了许多标准模块的制定，为标准模块化奠定了一个坚实的基础。

PROCESS：您如何保证在快速发展的IT领域中这一解决方案的适应性？

Olaf Streit：灵活性是这一项目的一个重要标准。尽管在Holcim公司和Aucotec公司之间的理解有所不同。Holcim公司希望的是一个快速的、能够适用于未来的解决方案。我们，作为一家软件供应商则不想只是为了一个用户，而是为了一个行业领域的解决方案，一个能够在市场中站住脚，拥有更多用户的解决方案。只有这样的解决方案才能保证长期稳定的发展。

PROCESS：您能进一步说明吗？

Olaf Streit：我们的技术多年来一直得到PCS 7的支持。这就是所谓的导入导出导向。因为我们的Engineering Base支持类似电子表格的中间格式的文件。简单点说就是，我们在PCS7和EB之间架起了一座与程序语言有关的桥梁，不受软件版本限制，又能满足用户要求。利用这种方法我们不需要编程人员进行软件的匹配，就能够根据用户的要求配置与PCS 7的接口。