在过程中倾注思想
结合分布式智能的设计具有优势，但也可能包括传统思维领域之外的挑战。在世界范围内，成千上万的自动化和控制制造商对智能在自动化和控制系统设计中的位置倾注了大量的思考。
控制软件
嵌入式智能
网络与通信
过程控制与仪器仪表
机控制
人机界面
侧边栏:在信息体系结构中分布智能分布式智能随时随地激活分布式智能在线优化机器设计
结合分布式智能的设计具有优势，但也可能包括传统思维领域之外的挑战。在世界范围内，成千上万的自动化和控制制造商对智能在自动化和控制系统设计中的位置倾注了大量的思考。为了降低成本，提高自动化和控制的效率，分布式智能已经从沧海一粟变成了变革的海洋。
分发智能的能力影响信息体系结构的多个领域。查看影响的样本，从首页开始。
分布式智能允许传感器、执行器、人机界面或其他节点独立处理本地或网络生成的信息;决定如何对数据做出反应;并且能够与其他节点共享信息和决策，”Echelon(加利福尼亚州帕洛阿尔托)的主管迈克尔·r·田纳西斯(Michael R. Tennefoss)说。Echelon提供与LonWorks网络相关的产品和服务，该网络广泛分布于工厂，公用事业，家庭，建筑和运输市场。
ABB自动化(Rochester, N.Y.)工厂优化产品全球业务经理S. Zafar Kamal表示，分布式智能通过“消除平凡/重复的任务，提供数据过滤、数据组织、数据处理或生成可行/最佳替代方案或场景，从而支持人类做出决策，从而使人们能够集中精力做出正确的决策。”
卡迈勒博士继续说，自动化“使人力资源能够更多地关注决策，而不是数据收集。随后，最终用户应该期望智能系统能够管理和过滤警报，突出相关异常，预测故障，预测质量，接管日常任务，帮助优化容量，并产生最佳操作条件。”
通用电气发那科自动化公司(Charlottesville, Va)的simplicity产品经理Craig Thorsland表示，启用多用户软件可以让操作员更有能力在整个企业内共享信息。如今，作业者在解释收集和呈现的信息方面仍然发挥着关键作用。随着技术的进步，自动决策控制的水平也在不断提高。这将允许被授权的员工承担越来越高的责任，因为他们的知识和工具集将继续扩大。”
网关、现场智能
西门子能源与自动化公司(Alpharetta, Ga.)技术专家Camille Crouch说，在不同地点的现场设备中应用分布式智能架构技术可以降低成本并提高性能。设备种类包括以下几种:
多个网络网关通常是连接现有网络架构的嵌入式系统。该通信枢纽接收来自多个现场网络的数据，在不同的现场网络之间协调和交换数据，并通过一个已建立的网络(如以太网)将数据传输到更高级别的系统;
数据集中主机设备类似于网关，从联网的现场设备收集数据，执行数据管理和存储。存储的信息定期提供给主机，并提供热插拔设备、重新设置节点和其他任务的能力，以保持系统的健壮性;
PC上的软逻辑控制可以有效地使用智能现场设备，如智能阀门和传感器;和
随着复杂存储芯片(闪存技术)成本的降低和处理器芯片(分子芯片)的缩小，现场设备级的嵌入式控制智能得到了提高。
将决策植入设备还有其他好处。Echelon的Tennefoss先生说:“分布式处理允许节点处理输入、输出和复杂的算法，而不会给网络带来额外的流量负担，也不会在网络故障时运行。该网络提供了节点间通信、将新应用程序下载到智能设备、上传错误和历史统计数据以及通过电话或IP路由器远程查看系统活动的手段。”他补充说，通过消除单个故障点位置，分布式智能提高了可用性，简化了维护和升级，因为信息可以在多个位置获得，并扩展了工厂外的连接。
示例:I/O设备、网络
罗克韦尔自动化公司(Cleveland, O.)的FlexLogix产品经理Stan York表示，网络标准和网络成本的持续降低在传播分布式智能方面发挥了重要作用。“然而，同样重要的是控制平台之间的标准化发展，它简化了处理各种控制学科和控制'盒子'，因为用户将只有一个编程环境和一个人机界面[HMI]。”这大大减少了学习曲线，使设置和配置变得简单。”一种实现是当供应商转向基于一种执行引擎的编程环境时，这种执行引擎可以在分布式、运动、过程或驱动应用程序中使用。
一家嵌入式网络芯片制造商提供了几个应用实例。NETsilicon公司(Waltham, Mass.)工程副总裁兼首席技术官William Peisel说:“今天的变速电机几乎没有人机界面层面的可视性;因此，添加新的控制功能是困难的或不可能的。有了分布式智能——通过微处理器启用并通过以太网上的HTTP控制——这个问题就解决了。另一个例子是在I/O级别添加智能，这将是一种简单而低成本的方式来改善对端点的访问。”
查尔斯·派珀，福克斯伯勒(福克斯伯勒，马萨诸塞州)I/A系列系统产品线经理表示同意，他说:“I/O和伺服设备是很好的例子。使用智能远程I/O解决方案，仅电线购买成本的节省就可能大于I/O产品的购买成本。当设备需要相当数量的CPU能力来执行其基本功能时，分配智能的经济效益是最大的。在这种情况下，为嵌入式自动化智能(如控制功能、伺服功能或增加的诊断功能)添加额外的代码，其成本增加可以忽略不计。”
Cutler-Hammer公司自动化产品线经理Brian Brickhouse说，逻辑和智能将根据客户需求从集中式到混合式再到分布式。目前现场设备智能的位置包括电机启动器，传感器，IO模块，驱动器和用户界面产品。他说，现在，智能电机启动器可以监测和交流相电流、控制电压、接地故障和相位不平衡情况。即将到来:更多的预测性诊断信息和在现场设备中执行逻辑的能力。
控制回路——感知、决定、驱动——保持不变，但分布式智能的浪潮颠覆了产品的形式和功能，以经济有效地满足用户的需求。
跨信息体系结构分发智能
智能——基于收集到的数据做出决策的能力——可以分布在更接近整个过程的地方。不断变化的技术和趋势影响着信息架构以及控制和自动化系统设计的思维方式。
决定位置
新特性:决策更容易发生在多个位置，在中央控制系统和各种工作站中，以及嵌入在单个机器、分布式集线器或I/O块、设备甚至传感器中。系统设计更注重功能，而不是产品类型。产品在定义和功能上组合和模糊。软件几乎无处不在。
传统:决策发生在较少的位置，如可编程逻辑控制器，循环或批处理控制器，或分布式控制系统。升级通常以产品为中心;硬件更为突出。
数据流
新功能:在整个企业中使用几种或一种数字网络类型的能力降低了网络硬件成本。网络软件可能会变化，但信息流动更容易。为了确保可靠性，一些工厂级的网络仍然是分开的。
传统:数字网络，如果使用的话，是专有的，需要专用的硬件和软件。网络之间的数据传输需要更多的设备和支持，并且可能不是最可用的形式。
高级通信
新:有关该过程任何部分的信息可从工厂系统内外的多个点获得。趋势是通过多个位置在工厂和企业系统之间双向交换信息。
传统:在工厂内，数据馈送决策仍然是孤立的或不可用的。如果存在从工厂到企业系统的电子连接，则数据通常仅通过单个点向上流动。
编程环境
新:简化的编程发生在一个单一的环境，可以扩展，分布到多个层或位置，几乎没有额外的努力。开发更容易获得的商业语言的程序员需要了解工业环境的需求。
传统:支持和修改多个编程环境的成本更高。培训可能也是一个更大的问题。多种形式的信息需要在多个位置进行更新。
硅与软件
新特性:基于商业解决方案的更经济的芯片和软件有助于在平台内部和跨平台分发智能。工业计算在多种形式和位置集成了更快的商用芯片和电路板。更频繁的升级旨在保护现有投资，但如果巨大的回报超过每五年或更短时间安装新技术的合理性，则可能不需要升级。考虑了代码重用和生命周期成本。
传统:传统:专有硅和软件，通常非常适合长期点解决方案，通常不太经济地重新配置，维护和适应其他供应商的设备。即使设计寿命可能超过15年，购买决策也可能只考虑资本成本。
供应商
新:有限的用户人员依赖于系统集成商或供应商的“家族”，这些供应商提供支持，使用最好的、兼容的解决方案，结合分布式智能，这可能需要调整，以配置和操作预期。
传统:从单一供应商处购买提供了单一的联系点。更多的用户选择帮助推进了分布式智能技术，即使用户选择从一个或很少的供应商购买。
标准
新:用户和供应商为了价格优势而转向基于市场的标准，但仍然依赖于团体和组织来制定指导方针以鼓励互操作性，为将决策点移动到最有意义的地方创造选择。
传统:基于委员会的工作创造了稳定性，但是限制了分布式体系结构决策中的变化和创新。电子邮件有助于减少时间。
优化和维护
新:整个系统的智能化意味着在故障发生前检查各个点，因此可以计划维护并及时交付零件。故障排除和优化甚至可以从工厂外部通过web浏览器进行，深入到设备级，几乎没有或最小的中断。
传统:有时生产线或流程会在没有计划的情况下停止几个小时，直到问题被定位、诊断和纠正。
来源:Control Engineering
随时待命，掌握着分散的情报
斯坦福大学(Stanford University, california)依靠“分布式智能”全天候为关键任务研究提供蒸汽和电力。
卡迪纳尔·科根(Cardinal Cogen)的服务区包括斯坦福大学的医疗设施，它拥有并运营着现场发电厂，这是一台49兆瓦的天然气涡轮发电机，提供蒸汽和电力。
“目前，斯坦福大学及其医疗中心的电力可靠性是我们最关心的问题，”Cardinal Cogen的运营经理吉姆•苏特(Jim Soutter)说。
“然而，鉴于放松管制，我们在公用事业市场上成为具有成本效益的生产商的能力日益重要。这给控制操作和维护成本以及提高系统性能带来了压力。这个具有分布式智能的系统使我们能够满足这两个目标，”苏特先生说。
GE发那科自动化(Charlottesville, Va)的产品有助于解决这一问题。该工厂使用GE集成控制系统(ICS)、simplicity HMI软件、90-70系列plc、Genius I/O和Field Control I/O。
PLC卡架中的Genius总线控制器与适当的Genius或Field Control I/O块进行远程通信，该块直接连接到传感器或执行器。每个块都有自己的微处理器用于通信、监视和控制。例如，一个Genius块具有读取热电偶输入的特定I/O功能。同样，输入可以来自多达八个现场控制I/O模块，这些模块位于一个称为现场控制站的垂直机架中。当I/O块通过Genius总线与plc通信时，服务器通过以太网LAN接收数据。
整个设施的监测和控制站为工厂操作员提供了快速响应的便利。“我们可以在几个方便的地点监控和调整控制，而不必去每一个街区，”苏特补充说。
分布式智能优化机器设计
结合分布式控制，使带磨削和抛光机的领导者简化和集中安排操作员站。
Löser(发音为LO-zer) GmbH(德国施佩尔)生产加工金属、陶瓷、塑料、玻璃、木材和纸张的机器。
图为系统由四个研磨工位和两个抛光工位组成，用于处理镀铬前后的钢棒。镀铬后，另外三个研磨站和四个抛光站紧随其后，在这些站之间有一个额外的超精加工单元，两个头位于这些站之间。
分布式I/O设计——使用Profibus、西门子Simatic ET 200M和现场开开柜——提供了灵活性，可以将单独的操作面板整合到一个中央的基于微软Windows ce的Simatic MP270多面板中。m
紧急关闭等安全功能保留传统设计。根据客户的要求，Löser还在mp270上替换了以前用于显示研磨电机电流消耗的单独数字显示器，因此可以更快地检测磨损的研磨带。
在线
通过一组工业计算机电路板制造商的技术总监的评论，了解芯片上的系统如何帮助塑造分布式智能。
您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。
