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过程行业需要更灵活的模块化控制

来源:控制工程网2021.09.13阅读 454

  一种可替代大规模自动化系统的、更灵活的模块化自动化解决方案正在兴起。模块化是将系统、工厂、过程和装置的运行分解为标准的模块化组件,就像那些流行的儿童积木一样,可以自由混合和匹配以制造出不同组合。这种方式易于组装,可以大大减少现场施工时间,降低复杂性并减少出错的可能性。
  模块化自动化的概念已经出现一段时间了,建筑业和航运业都是这种概念的早期应用者。直到最近,在过程工业中仍仅有少数的应用案例,并没有获得大规模推广。
  随着机械工业设备领域自动化技术的进步,模块化的自动化系统更易于集成到现有系统中,从而扩大了在工业生产线中的使用范围。这是一个很大的变化,以前的大型全厂自动化系统旨在监视和控制整个生产工厂控制工程网版权所有,数十年来一直是生产线的核心。
  将通用装置的操作模块化,以允许定制所生产的产品及其数量,从而在灵活性和上市时间方面提供重要的竞争优势。该概念还允许对生产资产的部署进行快速更改,以在必要时在需要的地方定制产品和数量。
  作为一家专注于国际过程工业自动化技术和数字化的用户协会,NAMUR一直致力于模块化自动化的发展。该协会领导了标准制定的基础性工作,这些标准是在工厂中建立模块化自动化系统的基础。它认为模块化作为满足快速变化的市场需求的关键工具(尤其是化工和制药行业),可以提高生产工厂的灵活性。
  几年前,NAMUR引入了自动化模块类型包(MTP)标准www.cechina.cn,用于在过程模块或过程设备组件(PEA)中构建模块化自动控制功能。PEA包括组合的机械设备和控制器,并使用MTP接口www.cechina.cn,该接口包含与供应商无关的过程模块自动化描述,并且可以由模块的工程工具生成。
  通过简单步骤就可以将MTP导入到生产工厂的过程控制工程中,从而完成该模块的集成。德国开发的标准VDI-2658对此进行了描述,该标准已被IEC 63280采纳,用于过程工业中模块化系统的自动化工程。
  使用PEA部署生产线和设备所需花费的时间更少CONTROL ENGINEERING China版权所有,现场工作也较少。因为自动化已经集成到机械生产设备中,就像PEA中的MTP一样,部署以使其在现场运行并不困难。为适应市场需求的快速变化,就需要更高的灵活性,尤其是对于生物制药行业来说。
  在生物制药领域,小批量生产高度专业化的产品和药物非常普遍。对于针对性强的个体治疗,例如对于癌症患者,每批的大小甚至可以和某种特定的药物或配方一样小。
  生命科学公司拜耳就成功地进行了基于MTP控制子系统和模块化配置工具的试点研究控制工程网版权所有,该工具可与用于配置的模块化系统一起运行。该公司表示这是将其从全厂整体式自动化系统过渡到更灵活、面向市场的即插即用解决方案的第一步。
  模块化自动化解决方案既可以进行区域性的重新部署,也可以针对特定产品重新部署。显然,这提供了比当今大多数工业流程所使用的大型固定基础设施更大的灵活性。

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