施耐德電氣工業事業部協同自動化系統與架構高級市場工程師黑偉亮先生

開放與標準的PlantStruxure
中國工控網：什么是PlantStruxure? PlantStruxure如何能夠做到將大量的施耐德電氣自身和第三方軟硬件產品與客戶的現有系統無縫集成？
黑偉亮：PlantStruxure是基于現代工業領域的先進技術和國際相關標準，以提升用戶生產效率為宗旨的專業過程自動化控制系統。這個系統是施耐德電氣整合其以往不斷革新的產品于今年推出的新系統。從項目應用維度而言，PlantStruxure可以幫助用戶實現從企業級、工廠級、控制級、一直到現場級的透明管理。從用戶生命周期維度上講，PlantStruxure可以幫助用戶在整個項目的生命周期提升價值。
　　為了使PlantStruxure各子系統之間以及和第三方的軟硬件能夠協同工作，PlantStruxure提供了最大程度的開放性。基于“透明就緒”以太網解決方案和主流總線技術的網絡架構，保證了任何采用工業以太網和主流總線技術的硬件產品之間可以進行互聯。軟件層面，PlantStruxure的各種軟件系統都采用了開放的接口，比如SCADA軟件提供了開放的COM口，而企業歷史數據庫、制造執行系統以及批量控制系統等工廠級運行軟件，都可以通過開放接口和ERP系統在企業級實現信息整合，以幫助用戶全面掌握商業運行狀況。
　　此外，施耐德電氣所提供的協同自動化系統中不管是產品、系統還是相關的服務都及時遵循了ISA、IEC、IEEE等大量的國際標準。比如PlantStruxure的系統工具UAG是基于ISA88標準開發的；功能性安全Quantum解決方案從設計角度而言遵循了IEC61508和IEC61511相關標準；除此之外，為了更好的和配電系統在通訊層面進行整合，我們的通訊產品嚴格符合變電站自動化IEC60870標準。
系統級測試讓整合效果可視化
中國工控網：與其它廠商提出的類似系統相比，PlantStruxure有哪些特點和優勢？
黑偉亮：首先施耐德電氣的協同自動化PlantStruxure系統是施耐德電氣整體能源解決方案（EcoStruxureTM）構架的一部分，它的獨特優勢在于與配電解決方案緊密結合，很好的整合了工業自動化和配電應用，更接近客戶的需求。
　　其次，PlantStruxure整合了施耐德電氣獨有的先進和開放技術。比如在以太網系統里，在設備級采用了工業以太網菊花鏈技術，幫助用戶節省了在交換機設備上的成本，用戶認可度非常高；采用施耐德電氣管理型交換機構建的冗余環網，容錯性非常高，當從PAC、網絡到SCADA都采用了這樣冗余的以太網技術時，可以在整個系統存在10處斷線的情況下，仍然保證系統的運行狀況可以被操作人員及時的監控。
　　此外，非常重要的一點是新增加了系統級測試。在保證整合的效果方面，施耐德電氣所有新產品包括新版本都要經過整體性測試。施耐德電氣在美國波士頓、法國尼斯、德國法蘭克福、中國上海有四個非常大的研發中心，在推出全新的協同自動化控制系統以后，這四大測試中心將負責對相關產品的系統級性能進行測試，保證其可以幫助用戶提升系統整體性能。
　　研發過程中的系統級測試是施耐德電氣和相關咨詢公司合作進行，這在業內也屬于首創。在全球四個研發中心，施耐德電氣根據協同自動化的典型應用由經認證的工程師進行系統級測試，并根據測試提供用戶技術白皮書。系統級測試確保了產品在系統中的互聯性以及系統運行的可靠性。其中部分測試報告會通過ARC認證，最終由施耐德電氣和ARC共同公布。因此PlantStruxure對系統的整合優化效果是看得見的。
全生命周期的價值增值
中國工控網：具體而言PlantStruxure在管理、開發、運行、生產、維護整個項目生命周期的各階段給客戶帶來哪些利益和價值增值？
黑偉亮：首先是整個生命周期管理的協同性。PlantStruxure系統關注整個項目生命周期的需求，以往在項目開發過程中我們只是考慮本階段的需求，比較“短視”，給后期使用中的維護、優化、改造過程帶來了非常大的不便。協同自動化控制系統在給用戶提供一個系統的同時，還提供了看待用戶項目的一種方法和視角：我們在項目的任何一個周期和生命階段都要考慮到后續用戶可能會有哪些的需求。
　　具體到項目生命周期的各個階段可以看到一些具體的價值，比如在開發階段不管是最終用戶的一個項目執行團隊還是系統集成商，他們最關注的是如何能夠用最短的時間、用最少的投入開發出最安全可靠的系統。施耐德電氣的系統級開發工具UAG，將開發流程標準化，縮短了項目投運時間。UAG可以幫助用戶基于對象庫的概念完成“上位機”SCADA和“下位機”PAC 70%-80%的程序開發；統一的數據庫、標準的相關功能塊等可以讓用戶開發出標準的產品，而且在這個過程用戶可以將行業Know-how非常好的封裝在定制庫里，保護行業技術和經驗。
　　在運行過程中，用戶最關心的是運行的持續性，他們不希望有任何停機發生。施耐德電氣協同自動化系統里不同的子系統都非常關注這一點：比如SCADA系統對整個系統運行嚴密監控，某些報警管理幫助用戶對可能出現的停機情況進行預處理；硬件方面，Quantum系統支持在線配置修改，方便項目升級的同時避免了停機。此外，網絡、控制器、SCADA系統都支持冗余的熱備構架。
　　經濟危機使新建項目減少，用戶將更多精力放對在現有項目的維護和流程優化上，最大限度的挖掘生產效率，協同自動化控制系統在這方面有著獨特優勢。比如施耐德電氣制造執行系統軟件Ampla提供的“停機診斷”模塊等，可以幫助用戶將從SCADA系統和歷史數據庫中得到的信息進行分析，讓用戶更好的了解工廠運行狀況。如果沒有達到預期，軟件會提醒為什么沒有達到、怎樣進行相關的維護和優化，從人員、設備、生產等方面提出相應建議。
　　最后在升級改造上，由于施耐德電氣在未來提供的產品都會經過系統級的測試，所以保證了其具備對現有系統的兼容性。
助力能效管理
中國工控網：近兩年在中國，節能減排成為一大熱點，施耐德電氣也將自己定位為全球能效管理專家，這個系統在節能減排方面有哪些特色？
黑偉亮：施耐德電氣在2009年發布了全新的戰略，其愿景是成為“能效管理專家”，并通過從五個維度——“安全、多產、可靠、高效和綠色”，全面提升用戶能源效率。對于配電和工業自動化這個領域來說我們關注的是“多產”，也就是用盡量少的能源去生產盡量多的產品。具體到協同自動化控制系統包括幾個方面，如現在很多的鋼鐵廠都在上馬的能源管理系統EMS。施耐德電氣協同自動化系統里的SCADA軟件Vijeo Citect，在中國已經投運的EMS系統中應用率占50%以上，如寶鋼第一鋼廠、寧波鋼鐵廠、馬鞍山鋼鐵廠都有應用，幫助用戶全面掌握了鋼廠里的水、電、煤、氣等方面能耗，提高了鋼廠的能效。
在中壓變頻器方面，現在很多項目改造更多使用中壓變頻來降低傳統的低壓變頻在使用過程中所帶來的能耗。2008年施耐德電氣的中壓變頻器在遼河油田和鞍鋼等得到成功應用。為了能夠使用戶在節能方面的指標更加可視化，施耐德電氣的變頻器市場部專門開發一套軟件Eco8以幫助用戶在使用ATV21/61變頻器時實時監測能耗。
　　除了EMS和變頻器的解決方案之外，在控制領域為了更好的節省原材料，充分提升控制效率，施耐德電氣的PAC都支持相關的高級過程控制算法，現在提供給用戶的這些高級過程控制模塊都是從它們在國外很多非常成功的節能項目中演化而來的。
　　通過這些不同節能因素的整合，PlantStruxure幫助用戶達到更加“多產”的目的，從而提升在節能減排方面的表現。

協同自動化控制系統提高系統效率的協同性

協同自動化控制系統提高過程應用的靈活性

協同自動化控制系統降低系統構架風險的整合性