□ 本刊記者 何世念

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

推進(jìn)生產(chǎn)運營的自動化、智能化是石油石化企業(yè)提高效率和運營管理水平的根本途徑。全球最大的工業(yè)自動化與信息公司羅克韋爾最近推出了新的自動化信息全程控制系統(tǒng)——PlantPAx，展示了石油石化行業(yè)生產(chǎn)運營智能化、信息化技術(shù)和管理發(fā)展的新方向。該系統(tǒng)集信息、自動控制、動力與安全于一體，是一個集自動控制技術(shù)和信息技術(shù)、軟硬件為一體的開放式集成架構(gòu)，企業(yè)借助于該系統(tǒng)解決方案，可以通過一個平臺對全廠的生產(chǎn)運營進(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)自動化發(fā)展的一個主要趨勢。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。著名的IBM公司過去主要是做計算機硬件的，如今已經(jīng)演變?yōu)橹饕峁┬畔⒒浖皯?yīng)用服務(wù)的公司；微軟如今也開始生產(chǎn)平板電腦；而蘋果則是一個典型的將硬件與軟件融為一體的企業(yè)。羅克韋爾的發(fā)展過程也表明了這一點。該公司過去主要是提供自動化設(shè)備技術(shù)的公司，本世紀(jì)以來不斷收購軟件及信息服務(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化信息化服務(wù)商，憑借集成架構(gòu)的優(yōu)勢，其自動化服務(wù)在全球中高端市場占據(jù)主導(dǎo)地位。

羅克韋爾開發(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)了這種開放式集成的特點。該公司亞太區(qū)油氣行業(yè)總監(jiān)Lee Wooi Kiat說：“PlantPAx解決方案集油氣生產(chǎn)中的信息化、常規(guī)控制、動力控制和安全管理為一體，涵蓋油氣生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)。通過對不同系統(tǒng)進(jìn)行整合，實時傳遞過程信息，能夠提高操作員的效率，減少設(shè)備維護(hù)和更換時間，提高資產(chǎn)管理效率和預(yù)測性。”

據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過經(jīng)濟(jì)高效的解決方案和內(nèi)嵌式工具簡化啟動和調(diào)試環(huán)節(jié)，降低維護(hù)和運營成本，從而降低項目整個生命周期的成本，可以加快油田投用時間和延長運營時間。最近，我國南海一座新建的海上石油平臺通過應(yīng)用PlantPAx系統(tǒng)，成功實現(xiàn)了“零”調(diào)試開車，使原本需要1至2個月的水上水下系統(tǒng)調(diào)試時間減少至2個小時，大大節(jié)省了項目的時間成本和運營成本。

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。運營這些復(fù)雜的設(shè)備需要投入大量的資金對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，設(shè)備的日常維護(hù)和升級、擴(kuò)展也比較復(fù)雜，并且成本不斷增加。

PlantPAx是一個集硬件與軟件為一體的全過程開放式集成系統(tǒng)，通過對生產(chǎn)過程不同硬件和軟件系統(tǒng)的解析整合，實現(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誤，減少設(shè)備維護(hù)和更換時間，提高資產(chǎn)管理效率，大大提高工廠生產(chǎn)營運的自動化、信息化、智能化水平。

該系統(tǒng)是一個以開放式通信標(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)平臺中，提升各系統(tǒng)的功能，避免投資浪費，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、泵、透平和風(fēng)扇等重要旋轉(zhuǎn)設(shè)備，可以將智能電機設(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、運營效率和能源管理，具有成本和資產(chǎn)管理功能。一個加拿大油砂公司依靠該系統(tǒng)解決方案提高了效率，延長了正常運行時間，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)。

開放式協(xié)作

最近，美國智能制造領(lǐng)袖聯(lián)盟（SMLC）斥資1000萬美元，著手開發(fā)美國首個開放的智能制造技術(shù)平臺，協(xié)作推進(jìn)信息化在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。SMLC是一個由GE、美國化學(xué)工程師學(xué)會、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)邦機關(guān)和政府實驗室組成的開放式協(xié)作組織，其目標(biāo)是構(gòu)建一個稱為“智能制造平臺”（SM平臺）的可伸縮式共享基礎(chǔ)設(shè)施，來掃除智能制造系統(tǒng)（SM系統(tǒng)）在開發(fā)和部署上面臨的障礙。

“我們將團(tuán)結(jié)一心，為制造商們提供實時的、全廠的工作流信息，使其競爭力實現(xiàn)顛覆性的飛躍，極大地提升工業(yè)生產(chǎn)效率，從而推動工業(yè)制造邁入新紀(jì)元。”SMLC主席兼美國通用動力公司高級副總裁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)境影響并減少對能源、水和原材料的消耗?！?/p>

SMLC項目在初期旨在設(shè)計和展示這種可以運用數(shù)據(jù)建模和仿真技術(shù)的通用平臺，通過高仿真建模和新型傳感器，能夠?qū)^程設(shè)備執(zhí)行實時控制和優(yōu)化，從而大幅削減能耗。計劃每年減少二氧化碳排放量6900萬噸和約等于美國總能耗1.3%的廢熱。

美國節(jié)能經(jīng)濟(jì)委員會研究室主任R. Neal Elliott說：“在過去的20年中，大部分美國制造商都是在被動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)行主動管理。隨著智能技術(shù)的不斷整合，我們可以主動地管理整個生產(chǎn)系統(tǒng)、工廠乃至供應(yīng)鏈的能源使用情況。這意味著在未來的20 年內(nèi)，我們可以使美國制造業(yè)的能源消耗強度降低一半以上。”

該項目由SMLC全體成員共同管理，并將在羅克韋爾自動化、艾默生過程管理、霍尼韋爾自動化與控制和英維思之間展開大量合作。因此，該智能制造平臺能與多種過程控制軟件系統(tǒng)和能源應(yīng)用程序相兼容。美國化學(xué)工程師學(xué)會和美國國家制造技術(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。這種以行業(yè)為導(dǎo)向的開放式平臺架構(gòu)、緊密配合的工作流程和運營設(shè)計，將由加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校與美國制造領(lǐng)域B2B云主機服務(wù)公司Nimbis Services聯(lián)合開發(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隨地有效獲取所需信息的制造方式。SMLC 帶來了必要的合作機制，使當(dāng)今的數(shù)字信息技術(shù)能在美國工廠中發(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，以及對過去無法想象的信息和市場的訪問，所有這些功能都得到了前所未有的融合。正如信息技術(shù)為日常生活帶來了翻天覆地的變革一樣，我們相信，智能制造平臺也將迸發(fā)出美國的創(chuàng)造力與工程實力，使工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍?！?/p>