施耐德電氣工業(yè)事業(yè)部協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)與架構(gòu)高級(jí)市場(chǎng)工程師黑偉亮先生

開放與標(biāo)準(zhǔn)的PlantStruxure
中國(guó)工控網(wǎng)：什么是PlantStruxure? PlantStruxure如何能夠做到將大量的施耐德電氣自身和第三方軟硬件產(chǎn)品與客戶的現(xiàn)有系統(tǒng)無縫集成？
黑偉亮：PlantStruxure是基于現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)和國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以提升用戶生產(chǎn)效率為宗旨的專業(yè)過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是施耐德電氣整合其以往不斷革新的產(chǎn)品于今年推出的新系統(tǒng)。從項(xiàng)目應(yīng)用維度而言，PlantStruxure可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)從企業(yè)級(jí)、工廠級(jí)、控制級(jí)、一直到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的透明管理。從用戶生命周期維度上講，PlantStruxure可以幫助用戶在整個(gè)項(xiàng)目的生命周期提升價(jià)值。
　　為了使PlantStruxure各子系統(tǒng)之間以及和第三方的軟硬件能夠協(xié)同工作，PlantStruxure提供了最大程度的開放性?；?ldquo;透明就緒”以太網(wǎng)解決方案和主流總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，保證了任何采用工業(yè)以太網(wǎng)和主流總線技術(shù)的硬件產(chǎn)品之間可以進(jìn)行互聯(lián)。軟件層面，PlantStruxure的各種軟件系統(tǒng)都采用了開放的接口，比如SCADA軟件提供了開放的COM口，而企業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫、制造執(zhí)行系統(tǒng)以及批量控制系統(tǒng)等工廠級(jí)運(yùn)行軟件，都可以通過開放接口和ERP系統(tǒng)在企業(yè)級(jí)實(shí)現(xiàn)信息整合，以幫助用戶全面掌握商業(yè)運(yùn)行狀況。
　　此外，施耐德電氣所提供的協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)中不管是產(chǎn)品、系統(tǒng)還是相關(guān)的服務(wù)都及時(shí)遵循了ISA、IEC、IEEE等大量的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。比如PlantStruxure的系統(tǒng)工具UAG是基于ISA88標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的；功能性安全Quantum解決方案從設(shè)計(jì)角度而言遵循了IEC61508和IEC61511相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；除此之外，為了更好的和配電系統(tǒng)在通訊層面進(jìn)行整合，我們的通訊產(chǎn)品嚴(yán)格符合變電站自動(dòng)化IEC60870標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)級(jí)測(cè)試讓整合效果可視化
中國(guó)工控網(wǎng)：與其它廠商提出的類似系統(tǒng)相比，PlantStruxure有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)？
黑偉亮：首先施耐德電氣的協(xié)同自動(dòng)化PlantStruxure系統(tǒng)是施耐德電氣整體能源解決方案（EcoStruxureTM）構(gòu)架的一部分，它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于與配電解決方案緊密結(jié)合，很好的整合了工業(yè)自動(dòng)化和配電應(yīng)用，更接近客戶的需求。
　　其次，PlantStruxure整合了施耐德電氣獨(dú)有的先進(jìn)和開放技術(shù)。比如在以太網(wǎng)系統(tǒng)里，在設(shè)備級(jí)采用了工業(yè)以太網(wǎng)菊花鏈技術(shù)，幫助用戶節(jié)省了在交換機(jī)設(shè)備上的成本，用戶認(rèn)可度非常高；采用施耐德電氣管理型交換機(jī)構(gòu)建的冗余環(huán)網(wǎng)，容錯(cuò)性非常高，當(dāng)從PAC、網(wǎng)絡(luò)到SCADA都采用了這樣冗余的以太網(wǎng)技術(shù)時(shí)，可以在整個(gè)系統(tǒng)存在10處斷線的情況下，仍然保證系統(tǒng)的運(yùn)行狀況可以被操作人員及時(shí)的監(jiān)控。
　　此外，非常重要的一點(diǎn)是新增加了系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。在保證整合的效果方面，施耐德電氣所有新產(chǎn)品包括新版本都要經(jīng)過整體性測(cè)試。施耐德電氣在美國(guó)波士頓、法國(guó)尼斯、德國(guó)法蘭克福、中國(guó)上海有四個(gè)非常大的研發(fā)中心，在推出全新的協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)以后，這四大測(cè)試中心將負(fù)責(zé)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的系統(tǒng)級(jí)性能進(jìn)行測(cè)試，保證其可以幫助用戶提升系統(tǒng)整體性能。
　　研發(fā)過程中的系統(tǒng)級(jí)測(cè)試是施耐德電氣和相關(guān)咨詢公司合作進(jìn)行，這在業(yè)內(nèi)也屬于首創(chuàng)。在全球四個(gè)研發(fā)中心，施耐德電氣根據(jù)協(xié)同自動(dòng)化的典型應(yīng)用由經(jīng)認(rèn)證的工程師進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試提供用戶技術(shù)白皮書。系統(tǒng)級(jí)測(cè)試確保了產(chǎn)品在系統(tǒng)中的互聯(lián)性以及系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。其中部分測(cè)試報(bào)告會(huì)通過ARC認(rèn)證，最終由施耐德電氣和ARC共同公布。因此PlantStruxure對(duì)系統(tǒng)的整合優(yōu)化效果是看得見的。
全生命周期的價(jià)值增值
中國(guó)工控網(wǎng)：具體而言PlantStruxure在管理、開發(fā)、運(yùn)行、生產(chǎn)、維護(hù)整個(gè)項(xiàng)目生命周期的各階段給客戶帶來哪些利益和價(jià)值增值？
黑偉亮：首先是整個(gè)生命周期管理的協(xié)同性。PlantStruxure系統(tǒng)關(guān)注整個(gè)項(xiàng)目生命周期的需求，以往在項(xiàng)目開發(fā)過程中我們只是考慮本階段的需求，比較“短視”，給后期使用中的維護(hù)、優(yōu)化、改造過程帶來了非常大的不便。協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)在給用戶提供一個(gè)系統(tǒng)的同時(shí)，還提供了看待用戶項(xiàng)目的一種方法和視角：我們?cè)陧?xiàng)目的任何一個(gè)周期和生命階段都要考慮到后續(xù)用戶可能會(huì)有哪些的需求。
　　具體到項(xiàng)目生命周期的各個(gè)階段可以看到一些具體的價(jià)值，比如在開發(fā)階段不管是最終用戶的一個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行團(tuán)隊(duì)還是系統(tǒng)集成商，他們最關(guān)注的是如何能夠用最短的時(shí)間、用最少的投入開發(fā)出最安全可靠的系統(tǒng)。施耐德電氣的系統(tǒng)級(jí)開發(fā)工具UAG，將開發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)化，縮短了項(xiàng)目投運(yùn)時(shí)間。UAG可以幫助用戶基于對(duì)象庫的概念完成“上位機(jī)”SCADA和“下位機(jī)”PAC 70%-80%的程序開發(fā)；統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)功能塊等可以讓用戶開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，而且在這個(gè)過程用戶可以將行業(yè)Know-how非常好的封裝在定制庫里，保護(hù)行業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。
　　在運(yùn)行過程中，用戶最關(guān)心的是運(yùn)行的持續(xù)性，他們不希望有任何停機(jī)發(fā)生。施耐德電氣協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)里不同的子系統(tǒng)都非常關(guān)注這一點(diǎn)：比如SCADA系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行嚴(yán)密監(jiān)控，某些報(bào)警管理幫助用戶對(duì)可能出現(xiàn)的停機(jī)情況進(jìn)行預(yù)處理；硬件方面，Quantum系統(tǒng)支持在線配置修改，方便項(xiàng)目升級(jí)的同時(shí)避免了停機(jī)。此外，網(wǎng)絡(luò)、控制器、SCADA系統(tǒng)都支持冗余的熱備構(gòu)架。
　　經(jīng)濟(jì)危機(jī)使新建項(xiàng)目減少，用戶將更多精力放對(duì)在現(xiàn)有項(xiàng)目的維護(hù)和流程優(yōu)化上，最大限度的挖掘生產(chǎn)效率，協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)在這方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。比如施耐德電氣制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件Ampla提供的“停機(jī)診斷”模塊等，可以幫助用戶將從SCADA系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)庫中得到的信息進(jìn)行分析，讓用戶更好的了解工廠運(yùn)行狀況。如果沒有達(dá)到預(yù)期，軟件會(huì)提醒為什么沒有達(dá)到、怎樣進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)和優(yōu)化，從人員、設(shè)備、生產(chǎn)等方面提出相應(yīng)建議。
　　最后在升級(jí)改造上，由于施耐德電氣在未來提供的產(chǎn)品都會(huì)經(jīng)過系統(tǒng)級(jí)的測(cè)試，所以保證了其具備對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。
助力能效管理
中國(guó)工控網(wǎng)：近兩年在中國(guó)，節(jié)能減排成為一大熱點(diǎn)，施耐德電氣也將自己定位為全球能效管理專家，這個(gè)系統(tǒng)在節(jié)能減排方面有哪些特色？
黑偉亮：施耐德電氣在2009年發(fā)布了全新的戰(zhàn)略，其愿景是成為“能效管理專家”，并通過從五個(gè)維度——“安全、多產(chǎn)、可靠、高效和綠色”，全面提升用戶能源效率。對(duì)于配電和工業(yè)自動(dòng)化這個(gè)領(lǐng)域來說我們關(guān)注的是“多產(chǎn)”，也就是用盡量少的能源去生產(chǎn)盡量多的產(chǎn)品。具體到協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括幾個(gè)方面，如現(xiàn)在很多的鋼鐵廠都在上馬的能源管理系統(tǒng)EMS。施耐德電氣協(xié)同自動(dòng)化系統(tǒng)里的SCADA軟件Vijeo Citect，在中國(guó)已經(jīng)投運(yùn)的EMS系統(tǒng)中應(yīng)用率占50%以上，如寶鋼第一鋼廠、寧波鋼鐵廠、馬鞍山鋼鐵廠都有應(yīng)用，幫助用戶全面掌握了鋼廠里的水、電、煤、氣等方面能耗，提高了鋼廠的能效。
在中壓變頻器方面，現(xiàn)在很多項(xiàng)目改造更多使用中壓變頻來降低傳統(tǒng)的低壓變頻在使用過程中所帶來的能耗。2008年施耐德電氣的中壓變頻器在遼河油田和鞍鋼等得到成功應(yīng)用。為了能夠使用戶在節(jié)能方面的指標(biāo)更加可視化，施耐德電氣的變頻器市場(chǎng)部專門開發(fā)一套軟件Eco8以幫助用戶在使用ATV21/61變頻器時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能耗。
　　除了EMS和變頻器的解決方案之外，在控制領(lǐng)域?yàn)榱烁玫墓?jié)省原材料，充分提升控制效率，施耐德電氣的PAC都支持相關(guān)的高級(jí)過程控制算法，現(xiàn)在提供給用戶的這些高級(jí)過程控制模塊都是從它們?cè)趪?guó)外很多非常成功的節(jié)能項(xiàng)目中演化而來的。
　　通過這些不同節(jié)能因素的整合，PlantStruxure幫助用戶達(dá)到更加“多產(chǎn)”的目的，從而提升在節(jié)能減排方面的表現(xiàn)。

協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)提高系統(tǒng)效率的協(xié)同性

協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)提高過程應(yīng)用的靈活性

協(xié)同自動(dòng)化控制系統(tǒng)降低系統(tǒng)構(gòu)架風(fēng)險(xiǎn)的整合性