羅克韋爾自動(dòng)化（中國）有限公司軟件與自動(dòng)化控制事業(yè)部總經(jīng)理梁琦

互聯(lián)企業(yè)： PlantPAx助推流程工業(yè)數字化轉型

自2009年發(fā)布PlantPAx DCS系統，羅克韋爾自動(dòng)化在DCS領(lǐng)域已深耕十余年。PlantPAx系統基于羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)核心集成架構的過(guò)程自動(dòng)化能力和技術(shù)，并融合了智能儀表電氣集成、批次管理與控制、過(guò)程安全與關(guān)鍵控制、資產(chǎn)管理、先進(jìn)控制和過(guò)程優(yōu)化以及虛擬化技術(shù)，提供了一個(gè)可擴展、開(kāi)放式和高性?xún)r(jià)比的過(guò)程解決方案。PlantPAx系統不僅是一個(gè)分布式過(guò)程控制系統，同時(shí)也是羅克韋爾自動(dòng)化所倡導的互聯(lián)企業(yè)（the Connected Enterprise）解決方案的重要組成部分，將生產(chǎn)設備、控制設備、人機交互設備以及信息層應用的數據鏈路打通，不僅提供穩定可靠的控制，同時(shí)為過(guò)程行業(yè)用戶(hù)落地智能制造提供易于部署和擴展的系統化平臺。憑借“制造業(yè)融合”的領(lǐng)先技術(shù)理念和強大的集成架構解決方案，PlantPAx系統在國內油氣、石化領(lǐng)域得到廣泛應用，在冶金、市政、制藥、食品飲料等行業(yè)也獲得了眾多認可。

羅克韋爾自動(dòng)化（中國）有限公司軟件與自動(dòng)化控制事業(yè)部總經(jīng)理梁琦表示：“2019年羅克韋爾自動(dòng)化DCS業(yè)務(wù)銷(xiāo)售額同比增長(cháng)8.6%，在冶金、食品、生命科學(xué)以及市政行業(yè)應用表現突出，增幅較大；在石化、化工行業(yè)應用呈現上行趨勢；在建材行業(yè)也保持穩定業(yè)績(jì)?！?/span>

PlantPAx 5.0，生于創(chuàng )新，卓爾不群

據梁琦透露，羅克韋爾自動(dòng)化將于2020年秋天發(fā)布新版DCS PlantPAx 5.0，這是一個(gè)革命性的新系統，彰顯了羅克韋爾自動(dòng)化致力打造現代化的DCS（Modern DCS）的決心和能力。

PlantPAx 5.0的革命性變化是配置了過(guò)程控制的專(zhuān)用控制器（P Controller），P Controller是羅克韋爾自動(dòng)化最先進(jìn)的控制器，它比PlantPAx原有控制器的性能有了大幅度的提升，并且自帶全面內置于控制器固件的專(zhuān)用過(guò)程控制算法。內置于固件使得這些算法相對于老系統的自定義指令方式降低了對系統資源的占用，疊加更加強大的處理器，使得在DCS項目中控制器的數量得以大幅減少。更少量的控制器數量同樣可以降低對DCS服務(wù)器的資源占用，從而降低大型項目中的服務(wù)器數量，使整個(gè)系統架構中的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量大幅減少，進(jìn)一步簡(jiǎn)化整個(gè)架構的網(wǎng)絡(luò )拓撲控制系統結構。如此一來(lái)，一個(gè)DCS系統架構的復雜程度降低了，用戶(hù)用于網(wǎng)絡(luò )連接的設備的投入也減少了，最重要的是，PlantPAx 5.0大大提升了完成大型或者超大型DCS的能力。試想一下，如果一個(gè)3萬(wàn)I/O點(diǎn)的DCS，無(wú)論是原有版本的PlantPAx系統還是其他的DCS廠(chǎng)商，可能都要配置十幾個(gè)或者幾十個(gè)控制器，再輔之以多個(gè)與控制器進(jìn)行數據交換的服務(wù)器或者工作站，加上I/O站以及其他與DCS通訊的設備，整個(gè)系統的結構可能會(huì )相當復雜。如果采用了PlantPAx5.0，則相應的系統結構可能變成了幾個(gè)控制器和一兩個(gè)服務(wù)器或工作站，系統結構大大簡(jiǎn)化。

PlantPAx 5.0還豐富了其基于CPwE技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)（Ethernet/IP）的拓撲結構和參考架構，以支持用戶(hù)更加多樣性的網(wǎng)絡(luò )需求，無(wú)論是線(xiàn)型、星型、DLR還是PRP，都能夠游刃有余。在PlantPAx的選型工具中配置了各種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構的參考架構，根據需求自由且方便的選擇，隨之產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò )設備如交換機、路由器等既可以自動(dòng)的匹配也可以按照特殊的功能和要求自由地修改，使得整個(gè)DCS的網(wǎng)絡(luò )配置既快捷又靈活。

PlantPAx 5.0的另一個(gè)重要內容是使PlantPAx系統的參考架構得到了IEC62443-3-3國際標準的認證。IEC62443標準是針對工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)安全的系列標準，指導系統集成商、產(chǎn)品提供商和服務(wù)提供商對他們的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行安全性評估。IEC62443 3-3是該系列標準第三類(lèi)的第三部分，描述了7個(gè)基本安全需求：標識與鑒別控制、用戶(hù)控制、數據完整性、數據保密性、受限制的數據流、事件實(shí)時(shí)響應和資源可用性。得到了此標準的認證標志著(zhù)PlantPAx系統在工業(yè)安全領(lǐng)域的成就，結合著(zhù)羅克韋爾自動(dòng)化在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境已獲得的IEC62443-4-1認證，產(chǎn)品系列獲得IEC62443-4-2關(guān)于工業(yè)安全產(chǎn)品認證，工程團隊I(yíng)EC62443-2-4關(guān)于系統交付工業(yè)安全認證，以及從產(chǎn)品到服務(wù)的一整套的多層級縱深防御（Defense-in-Depth）策略，羅克韋爾自動(dòng)化打造了全方位的工業(yè)自動(dòng)化安全體系，使用戶(hù)在應用中高枕無(wú)憂(yōu)。

躬行踐履，做好IT/OT的融合

隨著(zhù)智能制造浪潮的到來(lái)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算等技術(shù)的發(fā)展對于DCS帶來(lái)了新的機遇，同時(shí)對DCS的架構和功能也提出了新的需求。對于智能制造、工業(yè)大數據及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面的創(chuàng )新，梁琦表示：“羅克韋爾自動(dòng)化正和PTC充分合作，采用其萬(wàn)物互聯(lián)與增強現實(shí)技術(shù)，結合羅克韋爾自動(dòng)化在OT領(lǐng)域的強大能力，打造出全新的智能制造革新套件FactoryTalk InnovationSuite，可將DCS獲取的工廠(chǎng)有關(guān)的生產(chǎn)、設備、自動(dòng)化系統、人員操作等各種實(shí)時(shí)數據或者是歷史數據，經(jīng)過(guò)高級的自動(dòng)化診斷和分析，將海量原始數據轉化為具有實(shí)際價(jià)值或前瞻意義的信息，提高企業(yè)裝置性能并減少停機影響。再結合人工智能技術(shù)可將分析過(guò)程化繁為簡(jiǎn)，讓用戶(hù)能夠提前應對各種問(wèn)題，避免嚴重故障的發(fā)生。PlantPAx 5.0可以將過(guò)程控制策略如泵的控制、儲罐的液位控制或者反應器溫度控制等設置為IIoT的模板，并可以以增強現實(shí)（AR）的方式實(shí)現，更高效、更有效地展現現實(shí)世界中的數字化信息，實(shí)現更具效果的培訓、更廣泛的知識共享以及對故障設備更高的修復率，讓數字孿生和虛擬現實(shí)成為可能?！?/span>

市場(chǎng)環(huán)境的變化對于DCS廠(chǎng)商同樣帶來(lái)了機遇和挑戰。疫情沖擊下的世界正在發(fā)生深刻變化，正如梁琦所言：“這次疫情給社會(huì )，特別是工業(yè)領(lǐng)域的運行帶來(lái)了很大的影響，企業(yè)面臨更多不穩定不確定因素，而根本性痛點(diǎn)是人員流動(dòng)的停滯，這也引發(fā)了行業(yè)對深度自動(dòng)化和信息化，以及遠程管理和服務(wù)的需求。在滿(mǎn)足這個(gè)需求的過(guò)程中，有些決策可以直接由人工智能通過(guò)大數據來(lái)做出，不需要人的參與，這也是智能運維（Rockii）價(jià)值的重要體現。人的作用則體現在對跨界整合的把控上?！?/span>

梁琦認為智能制造要想真正落地，面臨著(zhù)巨大的跨界整合壁壘：“智能制造要求的是一個(gè)整體的轉型，即如何有效地將IT、OT、行業(yè)創(chuàng )新、人才改進(jìn)等元素有效地整合在一起，并找出落地場(chǎng)景，這是很難的。所以羅克韋爾自動(dòng)化在中國設立了智能制造創(chuàng )新研究院，將IT、OT、行業(yè)以及精益生產(chǎn)等人才整合在一起，幫助客戶(hù)更有效地在后疫情時(shí)代，順利復工復產(chǎn)，降低人員流動(dòng)停滯所帶來(lái)的的挑戰。企業(yè)只有具備跨界整合的能力，才能打造出IT/OT融合創(chuàng )新的解決方案，成為智能制造時(shí)代的引領(lǐng)者?！?/span>

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年10月刊