研究方向:过程自动化系统

根据《控制工程》订户最近的月度研究,在升级过程自动化系统时,对工厂运营的影响是首要考虑因素。其他非常重要的考虑事项:制造成本压力、流程变更以及获得所需的错误修复。更多的研究、建议和最新的产品紧随其后。

皮特·克利夫兰为《控制工程》撰写 2008年3月6日
栏:
过程控制的大业务

过程自动化系统已经超越了传统的分布式控制系统,但是用户仍然关注许多熟悉的问题,例如可靠性、服务台支持和升级。为了衡量这个价值数十亿美元的产品行业的趋势,控制工程和Reed Research Group,都是Reed Business Information的一部分,通过电子邮件调查询问用户对过程自动化系统的看法和偏好。结果显示,更新的系统更可靠,37%的人希望在未来12个月内在过程自动化系统上花费更多,43%的人希望在这方面花费相同。

方法,受访者

本文给出的选择结果是基于2007年收到的193份完整的反馈,这些反馈来自于评估、指定、推荐、安装和/或购买过程自动化系统的用户。其中,73%的人是为了满足厂内需求,9%的人是为了OEM(转售),17%的人是为了满足厂内和OEM的需求。

过程自动化系统必须首先改善工厂操作,控制工程用户说。

在本调查中,过程自动化系统(或分布式控制系统,而不是单个控制器)被定义为在工厂中作为一个工作过程单元运行的集体传感器、逻辑和执行器。逻辑部分(软件和电路板)可以来自一个供应商,其他部分可能来自其他供应商。

59%的受访者表示,他们的工厂既做批量加工,也做连续加工,23%的人只做连续加工,18%的人只做批量加工。

大多数工厂都有一个以上的过程自动化系统;20%拥有2到4个这样的系统,23%拥有5到9个,18%拥有10到19个,31%拥有30个或更多的系统。每个工厂最新系统的年龄各不相同;一岁以下的占35%,一岁至五岁的占46%,六岁及以上的占20%。一小部分(2%)报告说,他们最新的系统已经使用了20年或更长时间。

另一方面,10%的受访者表示,他们拥有的最老的过程自动化系统不到6年(2%的受访者表示,他们最老的过程自动化系统不到1年),24%的人回答6至12年,30%的人回答13至19年,36%的人报告说,他们工厂中最老的系统至少有20年的历史。

当我们询问受访者他们对过程自动化系统的有用性的看法时,90%的人回答说他们最新的系统要么很好(38%)要么很好(51%),但是只有36%的人对他们旧系统的有用性感到满意,50%的人认为他们一般,15%的人认为他们很差。

当被问及一个相关的问题——评估他们的过程自动化系统的可靠性时,受访者普遍持肯定态度,尽管新系统的排名明显高于旧系统。66%的用户认为他们的旧系统的可靠性要么好(46%)要么好(20%),34%的用户认为他们的旧系统要么一般(25%)要么差(9%)。相比之下,受访者的最新系统获得了93%的好评,其中47%的人认为它们很好,46%的人认为它们很好。

使用功能

过程自动化系统通常拥有一长串的特性和功能,但并不是每个人都能使用所有的特性和功能。当被问及他们对这些过程自动化系统特性和功能的实现水平时,96%的人表示使用人机界面(HMI), 55%的人广泛使用,41%的人稍微使用。紧随其后的是商用现成的硬件和软件,使用率为95%——广泛使用53%,少量使用42%。93%的受访者表示利用了保留现有I/O连接的能力,40%的人广泛使用,53%的人稍微使用。

多厂商支持也被广泛使用,虽然63%的受访者使用了一些,但只有27%的人广泛使用。同样,尽管88%的人使用了集成系统架构,但只有35%的人回答他们广泛使用它,而53%的人使用它。

无线技术正在向前发展,但尚未占据主导地位。51%的受访者在系统级别至少使用了一些它,49%的受访者没有,更少的受访者在I/O级别使用它,53%的受访者没有在那里使用它。

在列表的“不太受欢迎的功能”端,67%的受访者表示没有使用语言支持(德语,法语等)。

最新系统的良好+优秀可靠性评级为93%,而旧系统的可靠性评级仅为66%。

为什么功能不使用

我们还询问了用户为什么他们不使用PAS中可用的所有功能。在许多情况下,它们根本不需要:一半的受访者表示可用的特性和功能超出了流程的需求,而39%的受访者表示这些特性和功能不适合流程。相当数量的受访者(32%)还表示,他们的现场员工太少,32%的受访者表示,他们的员工培训不足;15%的人认为特性和功能很难实现,10%的人认为一旦实现就很难维护。

升级计划

89%的受访者表示他们计划升级、迁移或替换他们的过程自动化系统。当被问及他们计划如何做到这一点时,64%的人说他们会在24个月以上的时间里分一小部分完成,13%的人会在12到24个月的时间里完成大部分,8%的人会在不到12个月的时间里完成大部分。只有极少数(4%)的公司计划一次性(在停工期间)完成所有工作。

受访者给出了采用新的过程自动化系统的各种理由。在那些继续使用同一制造商的用户中,许多人回应说,他们的旧系统已经变得“不可靠”,“零件很难买到”,或者“不需要终止成千上万的I/O”,诸如此类。很多人希望提高能力,许多人对他们现有的供应商表示赞赏;其中一个提到“良好的客户服务”,另一个提到“重大改进”,还有一个简单地说“信任”。

其中一人表示,这一变化的原因是“被制造商强迫这样做,这引发了一项审查,可能也会抛弃他们。”

在那些倾向于更换制造商的人中,一个典型的原因是“成本、性能、能力、可靠性、客户服务水平”。一位用户简单地说“HELP DESK”。事实上,缺乏支持是更换过程自动化系统供应商最常见的原因之一。

用户建议:迁移,成本

受访者提供了关于过程自动化系统的特性、实现、采购、迁移或其他事项的建议。有人说,要把内部架构和系统需求弄清楚,并在投标前确定流程需求和增长许可。另一个警告说,“在评估新系统时,必须考虑到软件的内部可操作性和人员培训/支持需求。”还有一些人说,成本并不总是一个好的指标;正如有人所说,“在选择系统时,把成本作为主要决定因素有时是不明智的。”短期内可能省钱的做法,从长远来看可能代价更高。”也许最简单的建议是:“做你的家庭作业。”

新产品:过程自动化系统

控制工程订阅者通过提供的列表,将以下供应商确定为过程自动化系统的主要供应商:罗克韦尔自动化、西门子能源与自动化、霍尼韦尔过程解决方案、GE发那科、ABB、艾默生过程管理、施耐德电气(Modicon)、英维思过程系统(与三菱电机自动化合作)和横河电机。

欲了解更多厂家,请访问www.cesuppliersearch.com。同时访问公司网站列出的每个产品的说明。

增强型自动化控制器


罗克韦尔自动化增强版的Allen-Bradley ControlLogix L64可编程自动化控制器(PAC)具有16 MB内存,适用于数据密集型应用。这允许更有效地利用系统容量与报警和其他应用程序的集中化。FactoryTalk报警和事件报警控制现在由Logix PAC管理。控制器对报警状态和时间戳的管理提高了信息的准确性,并有助于操作员和维护人员的一致性。对于诸如批处理之类的信息密集型应用程序,该单元提供了更大的存储容量,以便在本地存储更多数据,使用户能够根据需要切换配方。ControlLogix V16冗余固件的未来版本将使控制器能够用于冗余应用程序。

www.ab.com/programmablecontrol/pac/controllogix/news_2xmemory.html

罗克韦尔自动化

过程自动化系统增强


Simatic PCS 7过程自动化系统集成了新的和现有的自动化系统(过程,批处理,离散和安全)和设备(仪表,分析,电机,驱动器和安全仪表功能)在一个平台内。该系统还具有用于工程、可视化、全厂资产和维护管理的通用工具。Version 7提供的新功能包括:配置/变更管理的新工具,包括安全性和访问控制、版本跟踪、版本管理和变更日志;高级控制函数库;具有安全通信的Profibus PA冗余;基金会现场总线集成;智能报警管理;工业/网络安全;以及工厂资产管理和状态监测。

www.sea.siemens.com/process

西门子能源与自动化

监视系统运行状况

霍尼韦尔(Honeywell)推出了一套技术服务,以帮助监控安全仪表系统(SISs)的健康和可靠性。监控系统状态可以减少不必要的维护和工程,并最大限度地减少故障。研究表明,如果SIS和相关的安全仪表功能(sif)得到适当的设计和维护,公司每年可以节省高达10万至100万美元。

www.honeywell.com/ps

霍尼韦尔过程解决方案

集成系统,过程自动化和控制

GE发那科自动化策略过程系统基于硬件和软件基础设施,结合了DCS和PLC/HMI系统的各个方面,PACSystems控制器处理过程、离散和运动控制。Proficy软件技术- HMI/SCADA和历史技术,加上批处理和生产管理套件-在整个企业中提供可见性,分析和连接。主要组件包括提供集成开发环境的工程工作站、操作员控制台和通用全局命名空间,该命名空间在控制器和操作员控制台之间使用广播技术。

www.gefanuc.com/process

GE发那科自动化

管理控制系统软件认证

ABB控制系统软件管理的ABB自动化哨兵项目将技术和在线支持与早期控制系统软件版本的最新一代功能的计划发展路径相结合。该公司还宣布,其System 800xA扩展自动化AC 800M控制器已获得Mu Security的工业控制(MUSIC)基础级认证和Achilles controller Level 1网络安全认证。

www.abb.com

ABB

应用程序有助于优化控制系统回路调谐

艾默生过程管理公司推出了DeltaV InSight集成控制性能软件,作为DeltaV 9.3版本的一部分。DeltaV InSight用于监控、分析、诊断和改善控制回路性能。它包括其前身产品DeltaV Tune和DeltaV Inspect的所有基本监控和调谐功能,以及高级诊断和自适应调谐功能。它通过在控制器级运行的嵌入式学习算法自动学习用户的流程,并根据日常操作开发流程模型。这些模型有助于确定操作基准,诊断问题并计算整个控制系统的最佳环路调谐。

www.emersonprocess.com

艾默生过程管理

基于PLC的可编程安全控制器


施耐德电气推出了基于其高端PLC平台Telemecanique品牌Modicon Quantum PLC的可编程安全控制器。该产品通过TÜV莱茵集团的IEC 61508标准认证,适用于要求安全完整性等级(SIL)达到SIL2的应用。基于标准PLC结构,它实现了SIL2认证,因为PLC中的集成设计允许标准布线,布线和编程以及I/O级别和CPU级别的广泛内部诊断,不需要额外的硬件(如投票机和分离器硬件),也不需要额外的布线或逻辑。这个新产品只包含五个新的部件号:两个cpu和三个I/O模块。

www.us.schneider-electric.com

施耐德电气

迁移APACS系统,节省布线

英维思过程系统公司的Foxboro自动化部门推出了一系列新的外接式I/ a系列迁移卡,可以方便地从传统的Moore APACS ACM和ACM+控制系统升级到I/ a系列DCS和输液企业控制系统(ECS)技术。升级无需更换现有的现场布线,终端组件,系统外壳或电源即可完成。英维思用新的Foxboro I/A系列I/O模块取代了旧的APACS I/O模块,该模块可插入现有的系统机架。通过适当的前期规划、数据库转换和离线测试,系统切换可以在数小时内完成,几乎没有停机时间。此外,输液视图可以在新的I/A系列DCS组件上无缝分层,为实现完整的输液ECS提供熟悉的HMI和初始构建块。

www.foxboro.com/migration

英维思集团

新工艺平台

在2008年,三菱将开始推出iQ自动化,这是一个新的平台,通过集成机器人和CNC控制以及其他现有的Q系列功能来扩展Q系列的功能。iQ还将利用CC-Link IE千兆以太网控制器网络。三菱一直在稳步将其Q系列可编程控制器推向过程领域。几年前,该公司与几个过程工业系统集成商一起成立了一个名为“MP2”(MELSEC过程合作伙伴)的组织。然后在2007年,它宣布与英维思的Wonderware部门建立合作关系,为Wonderware InTouch等SCADA产品提供更高级别的集成。同样在2007年,它宣布了与ProLeiT AG合作开发的食品和饮料行业专用过程控制系统。

www.meau.com

三菱电机自动化

在线额外

横河电机公司提供过程和生产自动化系统。

https://www.yokogawa.com/dcs/dcs-index-en.htm

过程自动化系统的供应商都在控制工程买家指南

https://www2.kellysearch.com/ctl/results.asp?search-type=prodcat&search-location=us&search-text=process+automation

系统集成商兜售过程自动化专业知识。

https://resource.controleng.com/index.asp?layout=searchaigresults&method=select&Engineering=87

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产品研究,在控制工程资源中心,注册免费,网址为https://resource.controleng.com。

过程控制的大业务

过程自动化系统本身就是一个价值数十亿美元的行业,没有它,今天的过程工业就不可能存在。ARC咨询集团的“过程工业自动化系统全球展望”研究预测,全球过程自动化系统市场将从2006年的近300亿美元增长到2011年的470多亿美元,复合年增长率(CAGR)为9.6%。

该研究的主要作者希曼舒•沙阿(Himanshu Shah)表示,全球化是推动自动化使用增加的主要因素之一。

沙阿解释说:“由于全球化,制造商别无选择,只能提高工厂的性能。”“为了提高工厂的绩效……他们必须依赖自动化的一个主要方面。”还有什么在影响自动化设备市场?“信息交换是非常巨大的,”他说,“需要传输大量的信息”,这影响了网络技术,Shah继续说道。

他补充说:“这就是以太网走在前列的原因,因为它具有处理高速和大量数据的基本能力,这对于工厂和业务数据之间的持续集成非常重要。”

沙阿说,另一个重要影响是来自新兴市场的需求。虽然美国经济可能正在走软,但欧洲和日本的需求至少是强劲的,亚洲新兴市场的需求也在迅速增长。“这推动了很多产品和加工工业的发展,因为基础设施行业,对石油和电力的需求,以及现在在全球市场上竞争的日益增长的需求。”

他继续说,这些国家要想在全球市场上竞争,“它们的制造设施必须达到全球标准的水平。这……吸引了更多的过程自动化系统和越来越多的过程自动化。”