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使过程控制更加灵活

2020年11月10日

数十年来，大规模自动化系统一直是生产线控制的核心。如今，由于消费者需求的变化驱动，一种替代的插头和生产模块化自动化方法正在出现。Ralf Jeske。

模块化将系统，植物，工艺和单元操作分解为标准的模块化组件，就像那些可以自由混合并自由匹配以制造许多不同作品的流行儿童建筑砖。该概念围绕特定和完整的操作“软件包”进行预制，其中包括控制它们的自动化。这种带来的容易使现场工作时间，复杂性和误差可能性降低导致大大减少。

作为一个概念，模块化自动化已经存在了一段时间，建筑和运输行业在早期采用方面领先。然而，直到最近，它的用法仅限于流程行业中的少数示例，没有大量的推出。

但是，由于控制机械工业设备的自动化技术的进步，模块化自动化变得更加容易集成到现有系统中，这意味着现在它开始在工业生产线中更广泛地使用。

这与数十年来一直处于生产线控制的核心的大规模“植物”自动化系统相比，这是一个很大的变化，旨在监督和控制整个生产工厂。

目的是将共同的单位操作模块化为包装，以允许自定义产品和生产量，从而在灵活性和上市时间方面具有主要的竞争优势。必威官方登陆该概念还允许快速变化生产资产的部署，在需要时和地点进行特定的产品类型和量。

纳美作为催化剂
纳穆尔（Namur）由德国建立了良好的国际用户协会（Namur）进行的工作，该工作重点是工艺行业的自动化技术和数字化。该小组成立于70年前，以支持化学工业，尽管现在还涵盖了其他工艺行业。

纳穆尔（Namur）领导了制定标准的基本努力，这是工业工厂中要建立的模块化自动化的基础。它认为，使用模块化的生产植物的灵活性越来越多，是满足快速变化市场需求的关键工具，尤其是对于化学物质和药品而言。

MTP作为基础
具体来说，几年前，Namur引入了模块类型软件包（MTP）标准，用于将模块化自动化功能构建到工艺模块（或PEA，工艺设备组件）中。PEA包括组合的机械设备和控制器，并使用MTP接口，该接口包含过程模块自动化的供应商中性和功能描述，并且可以由模块的工程工具生成。

通过简单地将MTP导入生产工厂的工艺控制工程，可以轻松地集成该模块。这是在德国开发的标准VDI-2658中描述的，但现在被采用为IEC 63280，用于过程行业模块化系统的自动化工程。

使用豌豆的关键好处是，部署生产线和设备需要更少的时间和现场工作。因此，随着自动化已经集成到机械生产设备中，作为豌豆中的MTP，实际部署以使其在现场运行的实际部署相对容易。

满足市场需求快速变化的灵活性一直是主要的驱动力，特别是对于制药和生物制药领域而言，制造非常少量的高度专业产品和药物的批量批量很少。必威官方登陆对于高度靶向的个体治疗，例如，对于癌症患者，批量大小甚至可以像一种特定的药物或配方一样小。

试验试验
一个很好的例子，说明了拜耳AG的应用程序可以看到什么 - 这家生活科学公司成功地基于ABB开发的MTP控制子系统和一个模块化配置工具进行了试点研究，并具有模块化的ABB运行能力系统800XA用于编排。

这是世界上第一个启用模块化的工艺自动化解决方案，拜耳公开表示，它将其视为从涵盖完整生产工厂的整体自动化系统到更灵活和面向市场的插头和生产解决方案的第一步。

因此，我们正在稳定地获得自信地建立各种豌豆流程块，以避免蒸发，分离，过滤，聚合等。我们现在可以将这些移动构件以正确的顺序和配置整合在一起，以精确满足市场需求无论我们想做什么。重要的是要注意，我们通常会谈论需求不断上升，但是在需求下降时，这可能同样相关且有价值，从而使能力非常容易地重新部署，并有效地进行了成本效益。

模块化自动化部门现在使用“编号”能力而不是“扩展”，这反映了用于满足需求的豌豆的数量。模块化，灵活的方法允许区域重新部署和特定产品重新部署。显然，使用大多数工业流程在当今建立的大型固定植物基础设施中，这比以往任何时候都具有更大的灵活性。

将来将在需要时真正分发出来的自动化，而不是大分布式控制系统（DC）。随着豌豆内置的控制，开始生产并不复杂。您添加以太网连接，加强电源并运行。

这个概念可以轻松地用于新的Greenfield线路，最初的重点是药品，精细的化学品和食品和饮料领域，这些领域将在灵活性和市场上都看到好处。

布朗菲尔德升级，特别是单位操作，也是潜在的应用领域。例如，如果在一个特定国家 /地区收紧有关水的环境法，OEM可能会有一个强大的业务案例，可以在容器中建造水处理豌豆模块，并配有MTP自动化，可以简单地将其插入该过程中易于且具有成本效益的合规性。

基于模块化的自动化为前所未有的敏捷性提供了对市场变化的迅速反应，同时将浪费和停机时间降至最低。对于一个快速发展的世界来说，这是一个有效的解决方案，需要实时对改变消费者习惯和需求进行实时反应。

Ralf Jeske是德国ABB Automation的全球产品经理。


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