基於 PC 的控製技術助力將 NOA
和 Ethernet-APL 集成到過程控製中
流程工業需要緊跟數字化轉型趨勢，但規模龐大的過程工程係統需要滿足一些特殊要求。NAMUR 開放式架構（NOA）和新的 Ethernet-APL 通信技術可用於快速高效地實施合適的解決方案。有了倍福 NOA 邊緣設備和 ELX6233 EtherCAT 端子模塊，現在就可以通過現有的控製技術實現這一目標。
工業 4.0 hewulianwangdengfangandejichushishoujiguochengzhuangzhidesuoyouyunxingshuju，bingjiangqitigonggeigezhongyingyong。fenxigongjuhuiduizhexieshujujinxingpinggu，liru，keyijizaoshibiexianchangshebeideguzhangdeng。zhexieshujuhaikeyongyuyouhuagongzuoliuchenghetigaoshengchanxiaolv。raner，zaixianyouzhuangzhizhongshishiwulianwangfanganyouqijuyoutiaozhanxing，yinweixianyoudezidonghuajiagouwufacaijixianchangshebeizhongdesuoxuxinxi。
通過 NAMUR 開放式架構（NOA），可以在不改變現有控製技術的情況下實現流程工業數字化轉型。
NAMUR 因此開發了 NAMUR 開放式架構（NOA）。該方案在不改變現有控製係統的情況下擴展自動化架構。因此，NOA 的核心任務是提供從現場層到更高層級應用的信息，以監測和優化過程裝置（M+O）。挑tiao戰zhan在zai於yu，現xian場chang設she備bei的de接jie口kou因yin製zhi造zao商shang和he類lei型xing的de不bu同tong而er各ge異yi。這zhe裏li的de重zhong點dian是shi需xu要yao循xun環huan讀du出chu的de參can數shu，這zhe些xie參can數shu包bao含han設she備bei狀zhuang態tai或huo過guo程cheng質zhi量liang信xin息xi。
01
針對 NOA 的邊緣設備
倍福專門開發了一款 NOA 邊緣設備，用於讀取更高層級的 M+O 的附加運行數據。它由一台緊湊型嵌入式控製器、具有 HART 功能的 EtherCAT 端子模塊以及相應的 TwinCAT 項目組成，可直接安裝在裝置中或控製室內。現場設備通過由信號隔離器的第二個通道與邊緣設備連接。通過 HART 協議，可以向現場設備發送所需的命令，並讀出附加數據。數據在邊緣設備內轉換、編譯和結構化。然後在 OPC UA 服務器上填寫存儲的信息模型。該模型通常基於 PA-DIM，但也可以定製。
NOA 方案尤其在已有項目方麵具有很大的潛力。現有過程裝置需要通過改造或升級來適應未來需求：隻zhi需xu對dui裝zhuang置zhi進jin行xing監jian測ce和he優you化hua，而er無wu需xu改gai變bian當dang前qian的de過guo程cheng控kong製zhi方fang法fa，就jiu能neng降jiang低di成cheng本ben，提ti高gao產chan出chu。如ru果guo除chu了le采cai集ji現xian有you現xian場chang設she備bei中zhong的de數shu據ju之zhi外wai，還hai需xu要yao通tong過guo額e外wai的de傳chuan感gan器qi獲huo取qu診zhen斷duan數shu據ju，例li如ru振zhen動dong或huo溫wen度du測ce量liang數shu據ju，則ze適shi合he使shi用yong可ke直zhi接jie安an裝zhuang在zai現xian場chang設she備bei上shang的de防fang護hu等deng級ji高gao達da IP67 的 EP 係列 I/O 端(duan)子(zi)盒(he)。一(yi)個(ge)模(mo)塊(kuai)可(ke)連(lian)接(jie)多(duo)個(ge)傳(chuan)感(gan)器(qi)，信(xin)號(hao)通(tong)過(guo)一(yi)根(gen)電(dian)纜(lan)集(ji)體(ti)傳(chuan)輸(shu)給(gei)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)。這(zhe)種(zhong)型(xing)號(hao)既(ji)能(neng)減(jian)少(shao)電(dian)纜(lan)布(bu)線(xian)的(de)工(gong)作(zuo)量(liang)，又(you)能(neng)節(jie)省(sheng)控(kong)製(zhi)櫃(gui)內(nei)的(de)安(an)裝(zhuang)空(kong)間(jian)。
Ethernet-APL 現場設備可以通過結構緊湊、具有雙通道通信接口的 ELX6233 端子模塊集成到控製架構中。
NOA 方案還可為新建項目帶來優勢：在過程裝置規劃階段就可以安裝更多監測傳感器，為監測和優化提供更多數據。Ethernet-APL 等新技術使這一目標更容易實現。Ethernet-APL 方案旨在基於以太網實現過程裝置的整個通信過程：從cong現xian場chang級ji到dao上shang位wei控kong製zhi係xi統tong。它ta不bu僅jin注zhu重zhong純chun過guo程cheng數shu據ju，而er且qie更geng注zhu重zhong現xian場chang設she備bei的de狀zhuang態tai信xin息xi。其qi傳chuan輸shu速su率lv比bi現xian場chang總zong線xian係xi統tong高gao，因yin此ci允yun許xu使shi用yong網wang絡luo服fu務wu器qi進jin行xing參can數shu設she置zhi或huo直zhi接jie從cong現xian場chang設she備bei下xia載zai數shu據ju表biao或huo證zheng書shu。
但用戶在實施過程中也會遇到一些困難和挑戰：需要有支持 APL dexianchangshebei，cainenglijiquanmianhuoqushangshuyoushi。raner，youyuzhexiangjishurengchuyuzaoqijieduan，shichangshanghaimeiyoudaliangzheyangdechanpin。xianyoudeguochengzhuangzhizhongyequeshaokongjianzaianzhuangjiaohuanjidengqitajichuzujian。ruguoyaojiangjiyuyitaiwangdetongxinjishuyingyongdaoxianchangceng，haixuyaozhendui IT 和 OT 安全製定新的功能和策略。
01
通過 EtherCAT 端子模塊
無縫集成 Ethernet-APL
用戶如何才能將 Ethernet-APL 集成到其過程裝置中？並從其目前提供的眾多優勢中獲益？一種解決方案是將新技術與 HART 協議等成熟標準相結合。通過這種方式，可以借助新的 APL 設備逐步實現現有的過程裝置的數字化轉型，消除完全轉換的障礙。倍福因此將 Ethernet-APL 技術集成到端子模塊中：ELX6233 EtherCAT 端子模塊為 Ethernet-APL 提供了一個雙通道通信接口。與傳統的現場交換機方案相反，它為集成 APL 現場設備提供了另一種選擇。模塊化係統讓用戶能夠在控製櫃中安裝所需數量的 Ethernet-APL 通道，從而節省寶貴的空間，並實現應用的靈活擴展。
ELX6233 的可擴展性為在小型測試裝置和大型過程裝置中集成 Ethernet-APL 現場設備提供了高效的解決方案。作為 EtherCAT 端子模塊係統的一部分，ELX6233 可以與其它數字量和模擬量 I/O 結合使用，因此除了 Ethernet-APL 之外，還可以集成標準電氣信號或通信協議。在數字化轉型方麵，尤其是與 CX 嵌入式控製器的直接連接還可帶來一係列優勢：例如，網關應用可以處理來自現場設備的數據，並在過濾完這些數據後進行進一步共享。
與倍福產品係列中的很多 EtherCAT 端子模塊一樣，ELX6233 也可以安裝在防爆區 2 區，並允許連接防爆區 0 區的 Ethernet-APL 現場設備。接口符合 IEC 60079-47 標準，並遵循 SPAA 端口規範。
如上所述，Ethernet-APL 還會在 IT 和 OT 安全方麵帶來進一步挑戰。與許多 PROFINET 架構不同，控製器直接位於 EtherCAT duanzimokuaizhong，erbushishangweikongzhiqizhong。youyugegeduankouhexieyifenli，qishujuanquanxingyeyuanyuangaoyuchuantongdejiaohuanshiwangluo。ciwai，yuqitaxianchangzongxianxiangbi，EtherCAT 可以讓過程映像的數據大小變得更緊湊，因此能夠顯著縮短周期時間，提升設備性能。
Ethernet-APL 為用戶帶來了很多可能性。若要快速實施這項技術，就必須將其集成到已安裝的設備中。ELX6233 EtherCAT 端子模塊可為用戶提供所需的靈活性、模塊化設計、可擴展性以及安全性。
關於德國倍福
倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於 1980 年(nian)，總(zong)部(bu)位(wei)於(yu)德(de)國(guo)威(wei)爾(er)市(shi)。作(zuo)為(wei)全(quan)球(qiu)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)驅(qu)動(dong)者(zhe)，倍(bei)福(fu)定(ding)義(yi)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)領(ling)域(yu)的(de)許(xu)多(duo)標(biao)準(zhun)，是(shi)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)的(de)製(zhi)定(ding)者(zhe)和(he)推(tui)動(dong)者(zhe)。公(gong)司(si)所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)工(gong)業(ye) PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT 自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。經過 40 年的發展和努力，倍福已在世界各地設立 30 多家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及 70 多個國家和地區。
倍福於 1997 年進入中國市場，中國區總部落戶於上海市北高新產業園區，現有員工 300 人，辦事處遍及國內 30 座大中城市。創新產品和解決方案廣泛應用於風力發電、半導體、光伏太陽能、電子製造、金屬加工、包裝機械、印刷機械、塑料加工、輪胎加工、木材加工、玻璃機械、物流輸送以及樓宇自動化等眾多領域。
公司傾力推廣的 EtherCAT 實時工業以太網於 2014 年成為中國國家推薦性標準，並已入編工信部的《國家智能製造標準體係建設指南》。作為一家技術驅動型公司，倍福一直注重在技術上尋求突破創新，在業內享有“創新引擎”的美譽。倍福基於 PC 的控製技術具有良好的開放性，它支持所有主流的工業通信協議，將 IT 技術、互聯網和自動化技術完美融合在一起，為實現工業 4.0 和智能製造奠定了堅實的技術基礎。
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