不使用基于状态的控制实现自动化的代价是什么?

工业界的每个人都希望利用最新的技术进步来获得竞争优势. 基于状态的控制为您提供了这种优势. 为了更好地理解原因, 我们必须先问, “不采用基于状态的控制来实现自动化的成本是什么?“答案需要快速回顾一下历史,看看自动化的演变——也许更重要的是, 特别关注信息技术.

不断发展的系统架构

从20世纪80年代到现在,我们可以看到巨大的变化——从集中式系统到台式机和笔记本电脑,再到今天的环境,我们看到各种各样的智能互联设备(见图1)。. 相互通信的智能设备使IT行业的发展超越了最初的水平. 在我们如何处理工业自动化系统和流程方面,可以而且应该做出类似的巨大改变.

信息技术架构的演变

图1. 信息技术架构的演变

随着技术的发展,我们使用它们的方式也在发展. 在20世纪50年代,气动控制允许简单的基于回路的控制. 20世纪70年代, electronic controls opened the door for supervisory controls; hence, 分布式控制系统(DCS)和处理逻辑设备的竞争线——可编程逻辑控制器(PLC)的诞生. 在20世纪90年代, 这两种体系开始融合,现在它们的相似之处多于不同之处.

技术和隐性优势

基于状态的控制可以通过在操作程序中建立和给设备带来智能来满足协调回路和逻辑的需求. 基于状态的控制可以推动您的系统向前发展,以最大限度地利用当今的技术, 类似于交互式IT智能设备模型. 例如,它可以:

  • 像PLC一样处理顺序和供应逻辑
  • 通过在复杂的控制器方案中启用和禁用各种控制模式来管理高级调节控制
  • 与建模控件交互

但这仅仅是个开始! 令人兴奋的是,基于状态的控制可以做更多的事情:

  • 闹钟可以变得智能,这样它们只在有意义的时候才会被激活. 当你知道一个容器应该是空的,或者当真空泵应该关闭时,没有理由有一个低水平的警报.
  • 当他们的伴侣需要泵的时候,泵可以很容易地自动启动.
  • 用于启动和关闭的阀门排列可以自动完成.
  • 设备、单元和装置变得智能化. 他们可以在适当的时候相互沟通,并采取相应的行动. 当feed系统脱机时, 下游设备可自动进入再循环或再循环. Same for a downstream stoppage; by knowing the state of downstream equipment, 单位可以自动移动到一个允许它们在问题解决时闲置的状态.

通过了解过程的“状态”, 你的设备会变得智能, 知道当流程进入每个状态时该做什么. 这也使过程更加 可操作的. 因为操作程序本质上是内置在自动化系统中的, 它使操作更容易. 我们可能会取笑上世纪60年代的情景喜剧动画人物乔治·杰森(George Jetson),他的任务很简单,就是“按下按钮”,“但以一种非常真实的方式, 我们使操作符与过程的交互越简单, 操作员管理得越好.

有些进程可能几年都不会关闭. 在那段时间里, 作业人员已经对关井和启井的操作有了一定的经验, 自从上次这样做以来,许多人已经离开了. 通过将程序构建到自动化中, 我们不仅让它更容易被理解, 但我们也让意外偏离变得更加困难. 这一点非常重要,因为在关闭和启动作业期间损失的时间和金钱比其他任何时候都要多. 我们还可以加入安全系数,因为基于状态的控制已被证明可以大大提高安全性. 不仅在启动和关闭期间,而且在正常操作期间,当过程发生故障时.

也许基于状态的控制最隐蔽的优势在于资产利用率和可靠性. 通过使用智能警报和使设备智能化来“静音”工厂, 我们可以看到由于工艺故障造成的资产利用损失显著减少. 它还有助于减少污垢. 例如, 如果一个工艺装置每年停机一次,每半年进站一次,以清洁污染最严重的设备,那么这个时间将增加一倍,每两年停机一次,每年进站一次. 我们还可以看到资产利用率从85%提高到95%,因为我们可以更快地解决问题.

基于状态的控制可以大大减少常备报警次数和报警频率. 另外, 这个过程更加安静地运行,使操作人员能够专注于实际问题,而不必费力地浏览大量信息来找出什么是重要的. 而操作员有反应时间, 需要休息,容易分心, 控制系统立即行动, 总是积极观察吗.

基于状态的控制极大地提高了作业者的能力,使他们能够在需要时做出更明智的决策. 基于状态的控制将编程逻辑与所有先进的自动化形式集成在一起,使您的工厂运行更智能, 更有效地, 更可靠,更安全. 这些设备变得“智能”,允许它们知道在给定的工艺条件下该做什么.

每个人都把竞争的目光转向利用最新的技术进步, 考虑基于状态的控制如何通过将智能构建到单个设备中,然后使用状态对它们进行协调,从而反映当今的IT模型. 以这种方式, 在可操作性方面,显著降低了成本, 安全和资产管理. 当您将系统向前推进以最大限度地利用当今技术时, 你真的可以不使用基于状态的控制吗?