自动化系统的模块化

炼油厂

过程行业自动化系统的模块化

快速响应,灵活调整,轻松满足各种市场需求。

相比其他产品,疫苗的上市时间显得尤为重要。流感季开始前,疫苗接种单位通常需要大量疫苗备货,厂家必须在短短几周内提供足量的疫苗。因此,复杂的化学产品必须迅速从实验室投入生产。厂家必须能够根据市场需求灵活调节产能,并在竞争对手之前将疫苗生产出来。

现有系统的挑战是什么?

过程行业的模块化设计和分布式自动化  

过程行业的模块化设计和分布式自动化

目前,多数过程行业系统采用集中自动化控制方式。对于全球系统,集中自动化控制是目前最高效最可行的生产方式。所有执行器和传感器都直连中央控制系统。然而,集中自动化控制方式并不适于精细化工和制药行业,因为这些行业必须根据市场需求迅速调整生产配方。

对于香味添加剂、活性成分、着色剂和酶等成分,厂家也必须根据新的市场需求迅速做出调整。只有这样,才能不断满足终端用户的新需求,迅速开发和生产出新产品。一旦新配方涉及系统管路改动,则系统软硬件都需要作出相应的调整。如需加装具独立功能的复杂分离器或过滤器等新设备,且需集成此类设备到整个生产过程中,系统的软硬件调整通常需要耗时几周。

解决方案:工业4.0或NAMUR推荐性规范NE 148

过程分析中心  

过程分析中心

通过数字化改造设备和增值链缩短产品上市时间属于工业4.0的范畴,因而NE 148可视为工业4.0的应用案例:

NAMUR推荐性规范“NE 148”规定了上级工程和控制系统可读取的模块化系统标准模块功能描述。
德国电子电气制造商协会(ZVEI)根据该标准发布了NE 148实施计划:利用模块类型封装(MTP)作为模块驱动程序,类似办公打印机。MTP定义了模块类型、模块提供的服务以及模块在现场和远程的运作方式。
如果系统模块均通过MTP描述,控制设备只需读取MTP,那么之前耗时几周的系统模块集成,如今只需简单设置新的配方参数即可完成。

这意味着,厂家可加快产品上市,充分发挥潜在竞争优势。

 

MTP还可使全球系统获益

即使核心过程是中央自动化的,次级过程(压实工具、压缩机、水处理装置等)也长期靠分布式自动化装置实现。目前,此操作的复杂程度类似于集成的复杂程度。若采用MTP对系统模块功能和服务进行描述,可充分发挥模块化生产的优势,实现端到端的工程设计。

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