數(shù)據(jù)及其傳輸是數(shù)字化轉型的重要基礎。由于流程工業(yè)的獨特要求,以太網(wǎng)的優(yōu)勢很難觸達現(xiàn)場層,這就讓現(xiàn)場儀表產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)只能變?yōu)槌了慕鸬V。借助Ethernet-APL技術,測量儀表可無縫集成進工廠以太網(wǎng),實現(xiàn)危險區(qū)域安全部署、長距離穩(wěn)定可靠傳輸,打通流程行業(yè)數(shù)字化的最后一塊拼圖。
4月16日,ABB攜手儀綜所成立的 Ethernet-APL + PROFINET應用技術聯(lián)合實驗室于北京正式揭牌。實驗室將聚焦兼容性測試、技術展示與培訓,推動Ethernet-APL技術在中國市場的標準化進程與規(guī)?;瘧?,為流程工業(yè)自動化控制與數(shù)字化轉型提供有力支持。儀綜所所長歐陽勁松、所長助理劉丹副總工、ABB能源工業(yè)亞太區(qū)總裁Anders Maltesen、ABB中國副總裁、能源工業(yè)中國業(yè)務負責人范驍鵬等出席揭牌儀式,并圍繞API技術的發(fā)展及應用接受采訪。
流程工業(yè)數(shù)字化轉型的基石
以太網(wǎng)在辦公場景以及自動化金字塔上層的數(shù)據(jù)通信中有很強的“統(tǒng)治力”,而石油、化工、冶金等流程行業(yè),長期以來仍由現(xiàn)場總線系統(tǒng)連接溫度計、壓力計、流量計等儀表?,F(xiàn)場總線可靠性高,但是孤島式的封閉網(wǎng)絡不具備本質安全、供電和高速通信能力,從而讓儀表變成分散、孤立的“啞設備”,只能通過控制系統(tǒng)間接讀取數(shù)據(jù),反應滯后、數(shù)據(jù)維度有限。
Ethernet-APL是基于IEEE 802.3標準的新型以太網(wǎng)物理層技術,可以實現(xiàn)在長距離上高速數(shù)據(jù)通信、通過單根電纜傳輸電力和通信,以及提供在危險區(qū)域安全使用的保護措施。通過APL,儀表可以直接連接至網(wǎng)絡中心,實現(xiàn)了“聯(lián)網(wǎng)設備”,數(shù)據(jù)實時上傳、集中分析,甚至可以對異常狀態(tài)自動發(fā)出預警,支持更復雜的算法和模型部署,如AI預測維護等功能。Ethernet-APL可以說是幾十年來工業(yè)通信最重要的一次結構性升級。
ABB能源工業(yè)亞太區(qū)總裁Anders Maltesen表示:“ Ethernet-APL的應用與普及標志著流程工業(yè)自動化和智能化發(fā)展的加速,將引領我們邁入自主化的新時代。在這個變革的過程中,自動化與自主化不僅提升生產(chǎn)效率,也與全球能源的綠色轉型密切相關。通過推動Ethernet-APL技術的廣泛應用,企業(yè)將能夠更好地應對現(xiàn)代工業(yè)面臨的挑戰(zhàn),實現(xiàn)更加可持續(xù)的未來。”
平臺+應用釋放Ethernet-APL潛力
Ethernet-APL由FCG、ODVA、OPC基金會和PI 四大組織機構開發(fā),不同組織在APL之上,提出了PROFINET、HART-IP、EtherNet/IP、Modbus TCP等不同的方案。這些方案在物理層和鏈路層上是完全統(tǒng)一的,可以使用同一個APL交換機進行數(shù)據(jù)傳輸。但在應用層協(xié)議上,不同方案各自定義了解析方式和數(shù)據(jù)結構,仍需要協(xié)議網(wǎng)關或轉換中間件來進行跨協(xié)議通信,就像不同手機品牌的數(shù)據(jù)線協(xié)議各異,但能使用同一個USB口充電。多種方案并存也成為APL技術落地過程中的一個核心議題。
ABB能源工業(yè)中國業(yè)務的負責人范驍鵬認為,APL技術的長遠發(fā)展不能只靠一兩家企業(yè)。ABB與儀綜所聯(lián)手打造Ethernet-APL +PROFINET應用技術聯(lián)合實驗室將成為穿透產(chǎn)業(yè)鏈上下游的連接器,平衡供給與需求的耦合器,通過積極構建開放生態(tài),共同推動全球工業(yè)通信技術的進步,為邁向自主化運營和綠色可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
“工業(yè)通信技術的標準化是驅動智能制造轉型升級的核心引擎。推動一項技術從實驗室走向市場不僅要建生態(tài)圈,還要構建規(guī)范。”儀綜所所長歐陽勁松表示,儀綜所與ABB的合作將為國內(nèi)企業(yè)提供一個標準化的測試與驗證平臺,并以平臺+應用釋放1+1>2的組合效應,幫助企業(yè)快速實現(xiàn)產(chǎn)品的技術升級和創(chuàng)新應用,筑牢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底座,推動中國新質生產(chǎn)力進程。
PROFINET建立在成熟的以太網(wǎng)協(xié)議基礎之上,具有針對流程自動化應用環(huán)境的冗余、在線組態(tài)能力、PA-Profile 和安全性(使用PROFISafe協(xié)議)等特性。
Ethernet-APL與 PROFINET結合將助力流程工業(yè)從“半自動化”邁向“智能工廠”的新階段。
加速APL在場景中落地
在ABB等自動化廠商和組織的推動下,目前Ethernet-APL已經(jīng)在化工、制藥等流程工業(yè)場景中落地。ABB將Ethernet-APL技術融入分布式控制系統(tǒng)ABB AbilityTM system 800xA之中,率先應用于巴斯夫廣東一體化基地項目。該基地作為巴斯夫最大投資項目及全球第三大生產(chǎn)設施,年產(chǎn)乙烯100萬噸,并配套下游工廠生產(chǎn)消費品。ABB 方案的引入將助力巴斯夫實現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制和管理,提升效率與安全性,減少環(huán)境影響,通過在運營端構建一個高效、精準的數(shù)據(jù)平臺,讓客戶在建設階段降低成本、縮短調(diào)試和開車時間。
范驍鵬認為,APL技術相比傳統(tǒng)自動化方案,其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在三個主要方面:降低投資成本、縮短調(diào)試周期、實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化與運維智能化。“APL技術的應用除了把現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)接入到控制系統(tǒng),還將現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)直接接入管理層系統(tǒng),打通信息孤島,這不僅實現(xiàn)了透明化工廠,也為未來打造智能化、無人化工廠奠定了堅實的數(shù)字基礎。”未來ABB也希望通過不斷的產(chǎn)品迭代、技術迭代把APL技術推廣到更多行業(yè)、更多場景之中。
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