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技术干货丨如来方略柜助力过程控制迈向智能化之路
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技术干货丨如来方略柜助力过程控制迈向智能化之路

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【摘要】:在产业智能化转型浪潮的推动下,信息化、智能化和各类创新型技术越来越多的应用在传统工业企业和各类工业现场。

在经历数十年的发展,过程控制已日渐成熟,其中以DCS、SCADA为代表的工业自动化控制系统,在帮助工业企业实现自动化生产和提高生产效率上成绩斐然,它们是目前工业现场最为常见的自动化元素。

 

但由传统工控思路孕育而成的它们,在灵活性、可扩展性上,都有提升和优化的空间。

 

如来方略柜是智物联自主研发的工业现场智能控制与调度产品。面向工业现场,如来方略柜通过四步(驱动、容纳、融合、融汇),能够实现与传统过程控制或自动化系统有机整合,助力其迈向智能化之路。

 

一、驱动

在工厂级工业现场,如来方略柜可以充当此处的驱动层,是硬件层(工业设备、控制器、PLC等)与软件层(ERP、MES、DCS等)相互连接沟通的桥梁。

如来柜

由于如来方略柜内置了智慧工业核心引擎MixIOT,具有高度规范的数据处理能力和数据转化标准,能够解决不同工业设备数据标准不一互不兼容、设备老旧扩展性差等问题,这就为工厂这一生产层级提供了通用性、跨领域、跨平台的驱动工具。

 

二、容纳

如来方略柜在工业现场也可以充当现场的数据中台和控制调度中台,实现将各类控制器和控制系统安装集成在柜子中,控制器和控制系统产生的数据可实时存储在如来方略柜中。

如来柜

▲ 如来方略柜扩展示意图

 

硬件层的设备物联、数据采集、数据统计计算、自动化生产的优化调度、反向控制等等都由如来方略柜直接或间接完成,软件层需要的数据是从如来方略柜中获取,上层应用软件对下层设备和自动化设施进行的操作也通过如来方略柜来实现。

 

三、融合

传统过程控制系统的运行参数设定依靠人工,这对人提出了很高的技术和经验要求。再者,以过程控制具有代表性的PID控制技术为例,为了保证其系统稳定,简单化一级控制和非线性控制逻辑成为其最为显著的特点。

 

在工业现场,尤其是在较为复杂的流程工业现场,如热电领域:从煤燃烧把水加热成蒸汽,推动汽轮机发电,乏汽通过管道输送给末端蒸汽用户。或者像饲料加工领域:原料通过粉碎、配料、混合、膨化等等一系列工艺流程,最终才制成为成品。

如来柜

▲ 如来方略柜在饲料工厂参与控制和组网

 

此类场景下的生产过程是一个大延迟、多参数强耦合、非线性的过程,这使得传统的PID控制很难发挥出优势。

 

其次,这些生产过程工况是动态变化的,当动态的过程用一个静态的控制系统控制,难以取得良好的效果或者说有一个较大的优化空间。

 

如来方略柜可以帮助过程控制系统处理其不擅长的问题,两者有机融合。在复杂现场,需要大量数据才能计算出结果的场景,如来方略柜中内置的MixIOT可以对此类数据和问题进行快速而准确的计算,将最终结果(受控值)和最佳控制点和下发给控制系统,控制系统以此进行控制或调整。

 

四、融汇

单单上述三步还是不够,未来,如来方略柜将在更多的应用场景下,将会与传统过程控制系统进一步的融汇贯通,真正做到你中有我,我中有你。

 

上面我们讲到,传统工业控制和自动化体系的特点之一是线性控制,但在万物互联的今天,传统的线性控制逻辑,似乎大有掉队趋势,所以非线性的整体策略优化和调度控制,势必是传统过程控制迈向智能化的必经之路,而这之中“数学”将起到决定性的作用,这个时代需要“数学家”,工业控制的未来更需要“数学的能力”。

另一方面,传统过程控制的“自成一体,封闭无比”的自动化控制模式拥有较大的局限性和边界限制。

 

在今天,随着数据库系统、工业智能等发展,尤其是知识库系统(KBS)和专家系统(ES)的应用,如自学习与控制、远程诊断和工业现场最优解等,人工智能将会在工控系统各级实现。

 

这之中过程控制的“互联互通”将是关键所在。过程控制之间能否相互连接呢?甚至更近一步的,与互联、智能的新技术和新世界相连接呢?

如来柜

▲ 如来方略柜参与控制示意图

 

如来方略柜将是过程控制“互联”的重要助力,借助数据的互通,如来方略柜可以与各类过程控制系统有机融合,在连接各级控制单元和受控对象的同时,还能为它们提供“向外”连接的桥梁。

 

那么由如来方略柜、过程控制系统、自动化控制仪器、受控对象、企业内网组成的有机体将拥有极强的灵活性和面向未来无限可能!

 

未来的工业自动化和控制系统,何必有“边界限制”呢?

 

诚然,我们知道互联世界势必会带来更多信息安全的风险和不确定因素,但因此而故步自封,停止不前,一定不是我们想要看到的结果。

 

在未来,计算、响应和智能的元素必然会去到工业控制和自动化的每一个角落,到那时,工业智能化的未来将无比璀璨。

智物联
如来方略柜是智物联,完全自主知识产权,为复杂工业现场应运而生的一个数据中台,提供各种不同类型设备的数据采集逻辑关系定义、数据存储、实时计算、数据分析、反向实时控制等功能。
ixIOT是智物联研发的“智慧工业核心引擎”,相当于“工业互联网的安卓”,为各工业垂直领域、场景提供一致的工业互联网基础平台,承担工业互联网的底层最基础最重要的工作,包括物联网数据接收、指令下发、数据存储、数据处理及数据应用接口。MixIOT支持大规模、高并发数据处理,支持多服务器级联;支持管理和配置各种复杂数据映射规则、计算方法和数据处理方法;支持云端独立部署,支持本地服务器部署。
Fidis是智物联通过与软硬件开发商、设备制造商、电信运营商等其他有关各方结成深层次的合伙伴关系,建立的标准化开放的工业互联网软件平台,是一个开放式的工业互联网生态系统。设备制造商和方案商等合作伙伴基于Fidis平台,快速开发出各种个性化的垂直行业工业互联网方案和产品,服务于垂直行业终端用户,推动行业高质量发展。