□ 本刊記者 何世念

□ 最近在北京國(guó)際展覽中心舉辦的羅克韋爾自動(dòng)化論壇現(xiàn)場(chǎng)。 何適 供圖

推進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化、智能化是石油石化企業(yè)提高效率和運(yùn)營(yíng)管理水平的根本途徑。全球最大的工業(yè)自動(dòng)化與信息公司羅克韋爾最近推出了新的自動(dòng)化信息全程控制系統(tǒng)——PlantPAx，展示了石油石化行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)智能化、信息化技術(shù)和管理發(fā)展的新方向。該系統(tǒng)集信息、自動(dòng)控制、動(dòng)力與安全于一體，是一個(gè)集自動(dòng)控制技術(shù)和信息技術(shù)、軟硬件為一體的開(kāi)放式集成架構(gòu)，企業(yè)借助于該系統(tǒng)解決方案，可以通過(guò)一個(gè)平臺(tái)對(duì)全廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行有效控制、優(yōu)化和管理。這是該公司推出的智能化工廠管理模式。

軟硬“三結(jié)合”

硬件與軟件、自動(dòng)化與信息化、產(chǎn)品與服務(wù)的“三結(jié)合”，是目前工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)主要趨勢(shì)。從當(dāng)今智能信息化領(lǐng)域的一些公司業(yè)務(wù)的交叉演變就可以明顯看出這一點(diǎn)。著名的IBM公司過(guò)去主要是做計(jì)算機(jī)硬件的，如今已經(jīng)演變?yōu)橹饕峁┬畔⒒浖皯?yīng)用服務(wù)的公司；微軟如今也開(kāi)始生產(chǎn)平板電腦；而蘋果則是一個(gè)典型的將硬件與軟件融為一體的企業(yè)。羅克韋爾的發(fā)展過(guò)程也表明了這一點(diǎn)。該公司過(guò)去主要是提供自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)的公司，本世紀(jì)以來(lái)不斷收購(gòu)軟件及信息服務(wù)公司，現(xiàn)在發(fā)展成為集硬件和軟件為一體的綜合性自動(dòng)化信息化服務(wù)商，憑借集成架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，其自動(dòng)化服務(wù)在全球中高端市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。

羅克韋爾開(kāi)發(fā)的主要應(yīng)用于石油石化企業(yè)的智能信息化系統(tǒng)PlantPAx也體現(xiàn)了這種開(kāi)放式集成的特點(diǎn)。該公司亞太區(qū)油氣行業(yè)總監(jiān)Lee Wooi Kiat說(shuō)：“PlantPAx解決方案集油氣生產(chǎn)中的信息化、常規(guī)控制、動(dòng)力控制和安全管理為一體，涵蓋油氣生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)不同系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)時(shí)傳遞過(guò)程信息，能夠提高操作員的效率，減少設(shè)備維護(hù)和更換時(shí)間，提高資產(chǎn)管理效率和預(yù)測(cè)性。”

據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過(guò)經(jīng)濟(jì)高效的解決方案和內(nèi)嵌式工具簡(jiǎn)化啟動(dòng)和調(diào)試環(huán)節(jié)，降低維護(hù)和運(yùn)營(yíng)成本，從而降低項(xiàng)目整個(gè)生命周期的成本，可以加快油田投用時(shí)間和延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)時(shí)間。最近，我國(guó)南海一座新建的海上石油平臺(tái)通過(guò)應(yīng)用PlantPAx系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)了“零”調(diào)試開(kāi)車，使原本需要1至2個(gè)月的水上水下系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間減少至2個(gè)小時(shí)，大大節(jié)省了項(xiàng)目的時(shí)間成本和運(yùn)營(yíng)成本。

基于歷史的原因，目前石油石化企業(yè)中的自控系統(tǒng)和電氣設(shè)備往往來(lái)自不同廠商，由于設(shè)備協(xié)議不同，致使系統(tǒng)之間信息交互形成瓶頸，必須進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。運(yùn)營(yíng)這些復(fù)雜的設(shè)備需要投入大量的資金對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，設(shè)備的日常維護(hù)和升級(jí)、擴(kuò)展也比較復(fù)雜，并且成本不斷增加。

PlantPAx是一個(gè)集硬件與軟件為一體的全過(guò)程開(kāi)放式集成系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程不同硬件和軟件系統(tǒng)的解析整合，實(shí)現(xiàn)了不同系統(tǒng)之間的信息傳遞和共享，能提高操作員的效率，最大限度地減少人工錯(cuò)誤，減少設(shè)備維護(hù)和更換時(shí)間，提高資產(chǎn)管理效率，大大提高工廠生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)的自動(dòng)化、信息化、智能化水平。

該系統(tǒng)是一個(gè)以開(kāi)放式通信標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的可擴(kuò)展性的系統(tǒng)架構(gòu)，具有DCS的核心功能，可以將煉化企業(yè)原有的DCS、其他設(shè)備和控制系統(tǒng)移植整合到新的系統(tǒng)平臺(tái)中，提升各系統(tǒng)的功能，避免投資浪費(fèi)，消除信息孤島。此外，系統(tǒng)還集成了馬達(dá)控制中心以及壓縮機(jī)、泵、透平和風(fēng)扇等重要旋轉(zhuǎn)設(shè)備，可以將智能電機(jī)設(shè)備整合到系統(tǒng)的統(tǒng)一控制架構(gòu)中，有效把握資產(chǎn)可用性、運(yùn)營(yíng)效率和能源管理，具有成本和資產(chǎn)管理功能。一個(gè)加拿大油砂公司依靠該系統(tǒng)解決方案提高了效率，延長(zhǎng)了正常運(yùn)行時(shí)間，降低了原油提煉成本。

與現(xiàn)在的智能信息化公司一樣，羅克韋爾提供不只是一套技術(shù)產(chǎn)品，而且包括在應(yīng)用方面的服務(wù)。

開(kāi)放式協(xié)作

最近，美國(guó)智能制造領(lǐng)袖聯(lián)盟（SMLC）斥資1000萬(wàn)美元，著手開(kāi)發(fā)美國(guó)首個(gè)開(kāi)放的智能制造技術(shù)平臺(tái)，協(xié)作推進(jìn)信息化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。SMLC是一個(gè)由GE、美國(guó)化學(xué)工程師學(xué)會(huì)、羅克韋爾、霍尼韋爾等制造商、供應(yīng)商、技術(shù)公司、大學(xué)、聯(lián)邦機(jī)關(guān)和政府實(shí)驗(yàn)室組成的開(kāi)放式協(xié)作組織，其目標(biāo)是構(gòu)建一個(gè)稱為“智能制造平臺(tái)”（SM平臺(tái)）的可伸縮式共享基礎(chǔ)設(shè)施，來(lái)掃除智能制造系統(tǒng)（SM系統(tǒng)）在開(kāi)發(fā)和部署上面臨的障礙。

“我們將團(tuán)結(jié)一心，為制造商們提供實(shí)時(shí)的、全廠的工作流信息，使其競(jìng)爭(zhēng)力實(shí)現(xiàn)顛覆性的飛躍，極大地提升工業(yè)生產(chǎn)效率，從而推動(dòng)工業(yè)制造邁入新紀(jì)元?！盨MLC主席兼美國(guó)通用動(dòng)力公司高級(jí)副總裁Dean Bartles表示，“借助智能制造的基礎(chǔ)架構(gòu)和方法，經(jīng)營(yíng)者能夠從先進(jìn)工廠中獲得‘海量數(shù)據(jù)流’，從而提高安全水平、降低環(huán)境影響并減少對(duì)能源、水和原材料的消耗?！?/p>

SMLC項(xiàng)目在初期旨在設(shè)計(jì)和展示這種可以運(yùn)用數(shù)據(jù)建模和仿真技術(shù)的通用平臺(tái)，通過(guò)高仿真建模和新型傳感器，能夠?qū)^(guò)程設(shè)備執(zhí)行實(shí)時(shí)控制和優(yōu)化，從而大幅削減能耗。計(jì)劃每年減少二氧化碳排放量6900萬(wàn)噸和約等于美國(guó)總能耗1.3%的廢熱。

美國(guó)節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會(huì)研究室主任R. Neal Elliott說(shuō)：“在過(guò)去的20年中，大部分美國(guó)制造商都是在被動(dòng)地管理其工廠的能源效率，而不是將其看成生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分進(jìn)行主動(dòng)管理。隨著智能技術(shù)的不斷整合，我們可以主動(dòng)地管理整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)、工廠乃至供應(yīng)鏈的能源使用情況。這意味著在未來(lái)的20 年內(nèi)，我們可以使美國(guó)制造業(yè)的能源消耗強(qiáng)度降低一半以上。”

該項(xiàng)目由SMLC全體成員共同管理，并將在羅克韋爾自動(dòng)化、艾默生過(guò)程管理、霍尼韋爾自動(dòng)化與控制和英維思之間展開(kāi)大量合作。因此，該智能制造平臺(tái)能與多種過(guò)程控制軟件系統(tǒng)和能源應(yīng)用程序相兼容。美國(guó)化學(xué)工程師學(xué)會(huì)和美國(guó)國(guó)家制造技術(shù)中心將制定能源生產(chǎn)率應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，促進(jìn)大中小型制造商使用該平臺(tái)。這種以行業(yè)為導(dǎo)向的開(kāi)放式平臺(tái)架構(gòu)、緊密配合的工作流程和運(yùn)營(yíng)設(shè)計(jì)，將由加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校與美國(guó)制造領(lǐng)域B2B云主機(jī)服務(wù)公司Nimbis Services聯(lián)合開(kāi)發(fā)。

SMLC首席執(zhí)行官Denise Swink表示：“21世紀(jì)的智能制造是一種能夠隨時(shí)隨地有效獲取所需信息的制造方式。SMLC 帶來(lái)了必要的合作機(jī)制，使當(dāng)今的數(shù)字信息技術(shù)能在美國(guó)工廠中發(fā)揮出巨大潛能。海量數(shù)據(jù)的處理，高仿真度的模擬、建模和預(yù)測(cè)，以及對(duì)過(guò)去無(wú)法想象的信息和市場(chǎng)的訪問(wèn)，所有這些功能都得到了前所未有的融合。正如信息技術(shù)為日常生活帶來(lái)了翻天覆地的變革一樣，我們相信，智能制造平臺(tái)也將迸發(fā)出美國(guó)的創(chuàng)造力與工程實(shí)力，使工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。”