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

開放與標(biāo)準(zhǔn)的PlantStruxure
中國工控網(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)域的先進技術(shù)和國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以提升用戶生產(chǎn)效率為宗旨的專業(yè)過程自動化控制系統(tǒng)。這個系統(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)。從項目應(yīng)用維度而言，PlantStruxure可以幫助用戶實現(xiàn)從企業(yè)級、工廠級、控制級、一直到現(xiàn)場級的透明管理。從用戶生命周期維度上講，PlantStruxure可以幫助用戶在整個項目的生命周期提升價值。
　　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。基于“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)等工廠級運行軟件，都可以通過開放接口和ERP系統(tǒng)在企業(yè)級實現(xiàn)信息整合，以幫助用戶全面掌握商業(yè)運行狀況。
　　此外，施耐德電氣所提供的協(xié)同自動化系統(tǒng)中不管是產(chǎn)品、系統(tǒng)還是相關(guān)的服務(wù)都及時遵循了ISA、IEC、IEEE等大量的國際標(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)在通訊層面進行整合，我們的通訊產(chǎn)品嚴(yán)格符合變電站自動化IEC60870標(biāo)準(zhǔn)。
系統(tǒng)級測試讓整合效果可視化
中國工控網(wǎng)：與其它廠商提出的類似系統(tǒng)相比，PlantStruxure有哪些特點和優(yōu)勢？
黑偉亮：首先施耐德電氣的協(xié)同自動化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，它的獨特優(yōu)勢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有的先進和開放技術(shù)。比如在以太網(wǎng)系統(tǒng)里，在設(shè)備級采用了工業(yè)以太網(wǎng)菊花鏈技術(shù)，幫助用戶節(jié)省了在交換機設(shè)備上的成本，用戶認可度非常高；采用施耐德電氣管理型交換機構(gòu)建的冗余環(huán)網(wǎng)，容錯性非常高，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，可以在整個系統(tǒng)存在10處斷線的情況下，仍然保證系統(tǒng)的運行狀況可以被操作人員及時的監(jiān)控。
　　此外，非常重要的一點是新增加了系統(tǒng)級測試。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)過整體性測試。施耐德電氣在美國波士頓、法國尼斯、德國法蘭克福、中國上海有四個非常大的研發(fā)中心，在推出全新的協(xié)同自動化控制系統(tǒng)以后，這四大測試中心將負責(zé)對相關(guān)產(chǎn)品的系統(tǒng)級性能進行測試，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)級測試是施耐德電氣和相關(guān)咨詢公司合作進行，這在業(yè)內(nèi)也屬于首創(chuàng)。在全球四個研發(fā)中心，施耐德電氣根據(jù)協(xié)同自動化的典型應(yīng)用由經(jīng)認證的工程師進行系統(tǒng)級測試，并根據(jù)測試提供用戶技術(shù)白皮書。系統(tǒng)級測試確保了產(chǎn)品在系統(tǒng)中的互聯(lián)性以及系統(tǒng)運行的可靠性。其中部分測試報告會通過ARC認證，最終由施耐德電氣和ARC共同公布。因此PlantStruxure對系統(tǒng)的整合優(yōu)化效果是看得見的。
全生命周期的價值增值
中國工控網(wǎng)：具體而言PlantStruxure在管理、開發(fā)、運行、生產(chǎn)、維護整個項目生命周期的各階段給客戶帶來哪些利益和價值增值？
黑偉亮：首先是整個生命周期管理的協(xié)同性。PlantStruxure系統(tǒng)關(guān)注整個項目生命周期的需求，以往在項目開發(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、優(yōu)化、改造過程帶來了非常大的不便。協(xié)同自動化控制系統(tǒng)在給用戶提供一個系統(tǒng)的同時，還提供了看待用戶項目的一種方法和視角：我們在項目的任何一個周期和生命階段都要考慮到后續(xù)用戶可能會有哪些的需求。
　　具體到項目生命周期的各個階段可以看到一些具體的價值，比如在開發(fā)階段不管是最終用戶的一個項目執(zhí)行團隊還是系統(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)級開發(fā)工具UAG，將開發(fā)流程標(biāo)準(zhǔn)化，縮短了項目投運時間。UAG可以幫助用戶基于對象庫的概念完成“上位機”SCADA和“下位機”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，保護行業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗。
　　在運行過程中，用戶最關(guān)心的是運行的持續(xù)性，他們不希望有任何停機發(fā)生。施耐德電氣協(xié)同自動化系統(tǒng)里不同的子系統(tǒng)都非常關(guān)注這一點：比如SCADA系統(tǒng)對整個系統(tǒng)運行嚴(yán)密監(jiān)控，某些報警管理幫助用戶對可能出現(xiàn)的停機情況進行預(yù)處理；硬件方面，Quantum系統(tǒng)支持在線配置修改，方便項目升級的同時避免了停機。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)濟危機使新建項目減少，用戶將更多精力放對在現(xiàn)有項目的維護和流程優(yōu)化上，最大限度的挖掘生產(chǎn)效率，協(xié)同自動化控制系統(tǒng)在這方面有著獨特優(yōu)勢。比如施耐德電氣制造執(zhí)行系統(tǒng)軟件Ampla提供的“停機診斷”模塊等，可以幫助用戶將從SCADA系統(tǒng)和歷史數(shù)據(jù)庫中得到的信息進行分析，讓用戶更好的了解工廠運行狀況。如果沒有達到預(yù)期，軟件會提醒為什么沒有達到、怎樣進行相關(guān)的維護和優(yōu)化，從人員、設(shè)備、生產(chǎn)等方面提出相應(yīng)建議。
　　最后在升級改造上，由于施耐德電氣在未來提供的產(chǎn)品都會經(jīng)過系統(tǒng)級的測試，所以保證了其具備對現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性。
助力能效管理
中國工控網(wǎng)：近兩年在中國，節(jié)能減排成為一大熱點，施耐德電氣也將自己定位為全球能效管理專家，這個系統(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。對于配電和工業(yè)自動化這個領(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)同自動化控制系統(tǒng)包括幾個方面，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)同自動化系統(tǒng)里的SCADA軟件Vijeo Citect，在中國已經(jīng)投運的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變頻器時實時監(jiān)測能耗。
　　除了EMS和變頻器的解決方案之外，在控制領(lǐng)域為了更好的節(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)的高級過程控制算法，現(xiàn)在提供給用戶的這些高級過程控制模塊都是從它們在國外很多非常成功的節(jié)能項目中演化而來的。
　　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)同自動化控制系統(tǒng)提高系統(tǒng)效率的協(xié)同性

協(xié)同自動化控制系統(tǒng)提高過程應(yīng)用的靈活性

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