工业界正在改造DCS

关于提议的开放过程自动化体系结构的新细节正在出现，这是大多数工业部门的制造商支持的一项兴趣——现在是一项倡议——努力为工业控制增加灵活性。开放的方法还将使他们的技术基础设施能够扩展和发展，同时避免供应商锁定。

同时讨论需要创建一个基于标准、开放和安全的互操作控制系统已经发生了一段时间了，去年开放过程自动化论坛正式形成。该小组将最终用户、供应商、学者和系统集成商聚集在一起，制定出未来系统应该是什么样的蓝图。为此，该团队需要一个“白板时刻”，意思是抹去当前的控制画面，重新设计DCS或PLC在一个联邦环境中的样子，在这个环境中，不同供应商的产品将协同工作。

当前设置的问题是，它植根于几十年的遗留系统，很难集成以满足当前的业务需求。但我们正在进入第四次工业革命，需要数字化的系统来支持今天的业务驱动力，包括速度、安全性、敏捷性和纳入物联网(IoT)技术的需求。

施耐德电气公司商业和创新副总裁彼得·马丁在大会上的演讲中说:“工业业务正在进入实时领域。ISA食品和制药工业部门(FPID)研讨会这个星期。作为商业动态本质的一个例子，马丁以每15分钟变化一次的能源价格为例。“因此(商业)需要控制技术。”

问题是，管理人员不知道如何处理实时控制，但工业工程师知道。马丁说:“我们是时候站出来了。”

这就是开放过程自动化论坛打算做的事情。

Dennis Brandl，创始人BR&L咨询他是定义下一代系统新要求的团队中的一员，他让我们一窥使用现代技术可能会是什么样子。现代技术包括CPU、内存和网络处理能力，这些技术比上世纪80年代可用的技术快了数千倍，而成本却只有20世纪80年代的一小部分。

“这个系统可以从任何设备、任何地点的任何历史来源获取任何信息，优化了态势感知能力，”Brandl在ISA大会上对一群与会者说。“它将能够处理我们甚至还没有想象到的事情。”

Brandl对这种系统的非官方名称是开放网络系统联邦自动化逻辑控制(FALCONS)，它基于分布式控制节点(DCN)，这是一个单通道I/O模块，既支持实时应用程序处理，也支持与其他网络协议的接口。“系统”是一组带I/O和不带I/O的DCN，以及一个连接到云的DCN，用于集中式应用程序。这种设置将提供一个可能有数万个节点的执行环境。

“模块化系统允许向任何新平台进行快速、在线、逐个组件的迁移，”Brandl说。他说:“每次你拿出一个DCN，再装上一个新的，你的力量、速度和能力就会更大。系统会自然发展，而不需要停机。”

DCN基础设施将包括:高速基于ip的有线和无线以太网交换机结构，支持第三层交换、vlan和QoS，以实现网络的灵活性和分段。而且，即使是最小的单点设备也至少有2GHz多核处理器、1GB内存、10MB到1GB网络支持和多协议支持。此外，实时虚拟机启用了影子模式，在软件补丁或更新激活之前检查它们，以确保它们不会破坏系统。

Brandl说，另一个大收获不是来自一个更好的PID循环。“我们非常擅长控制系统。”相反，它将来自更高层次的活动，包括数据收集、生产执行管理、调度、跟踪和性能分析。“它为所有不同层面的控制提供了一个环境，以闭合控制循环。”

这些系统也将负责通信，DCN可以在启动时从相邻的DCN获取配置。

交付时间分为两个阶段。首先，埃克森美孚一直在努力实现一种开放的、标准的控制方法，它与洛克希德·马丁公司签订了一份合同，要求在今年年底前使用现有技术进行概念验证。届时，新体系结构的规范将在2018/2019年推出。

虽然交付这样一个开放和安全的系统似乎是一个不可逾越的任务，但施耐德的马丁表示，在这个自动化不受限制的时代，这当然是可能的。

马丁说:“如果我们能找出问题所在，我们就有了解决问题的技术。”“我们可以以新的方式提供控制功能，创造难以置信的价值。所以技术不是限制。想象力是。”