在過程自動化領域，高效、可(ke)靠(kao)的(de)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)是(shi)確(que)保(bao)過(guo)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)經(jing)濟(ji)運(yun)行(xing)的(de)先(xian)決(jue)條(tiao)件(jian)。現(xian)代(dai)係(xi)統(tong)方(fang)案(an)不(bu)僅(jin)支(zhi)持(chi)高(gao)效(xiao)的(de)裝(zhuang)置(zhi)維(wei)護(hu)，而(er)且(qie)還(hai)能(neng)夠(gou)持(chi)續(xu)優(you)化(hua)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)。通(tong)過(guo)實(shi)施(shi) NOA、Ethernet-APL 和 MTP 等前沿技術，倍福能夠為現有及新建係統打造麵向未來的解決方案。工業 4.0 和(he)物(wu)聯(lian)網(wang)等(deng)方(fang)案(an)注(zhu)重(zhong)收(shou)集(ji)過(guo)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)的(de)所(suo)有(you)運(yun)行(xing)數(shu)據(ju)，並(bing)將(jiang)其(qi)提(ti)供(gong)給(gei)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)。分(fen)析(xi)工(gong)具(ju)會(hui)對(dui)這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)評(ping)估(gu)，例(li)如(ru)，可(ke)以(yi)及(ji)早(zao)識(shi)別(bie)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)的(de)故(gu)障(zhang)等(deng)。這(zhe)些(xie)數(shu)據(ju)還(hai)可(ke)用(yong)於(yu)優(you)化(hua)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)和(he)提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。
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通過 NOA 進行過程裝置監測和優化
AMUR 開放式架構（NOA）推薦性規範 NE 175 中描述的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，以監測現場設備和優化過程裝置（監測和優化 — M+O）。現(xian)場(chang)傳(chuan)輸(shu)的(de)數(shu)據(ju)類(lei)型(xing)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)和(he)具(ju)體(ti)的(de)分(fen)析(xi)工(gong)具(ju)。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)。
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NOA 邊緣設備
過程自動化領域涉及到的協議和通信技術種類非常多。倍福選擇使用 HART 協議初步實現了 NOA 方案。該協議的應用範圍非常廣泛，因此被不同製造商的很多現場設備所使用在實際的 4-20 mA 測量值上疊加數字信號，可以傳輸更多數據，例如現場設備的狀態信息此外，通過特殊的饋電隔離器（已成為很多過程裝置自動化結構的一部分），可以輕鬆打開第二個通道。這意味著與現場設備的連接被分為 4-20 mA 信號、HART 通信和電源電壓，因此，與過程控製係統的現有連接不會被中斷。相應的數據可通過第二通道接收，並用於 M+O。
結構緊湊且可拓展：NOA 邊緣設備
借助倍福的 EL3182 EtherCAT 模擬量輸入端子模塊可以在非常緊湊的安裝空間內通過 HART 協議連接兩台現場設備。嵌入式控製器（如 CX8110）和 TwinCAT 自動化軟件相結合，無需專門開發硬件，即可構建一個模塊化、可擴展的邊緣設備。
邊緣設備具有以下三個主要功能：
通過 HART 協議接收實時數據
轉換數據
為上一級分析工具提供信息
命令必須由邊緣設備發送，才能通過 HART 協議讀取實時數據。讀出的數據以及將這些數據存儲在現場設備中的命令取決於具體的設備類型（pH 值、氧氣、溫度等）和製造商。倍福為此開發了一個用於存儲讀取實時數據所需信息的數據庫。相應的文件會被讀入 TwinCAT，從而實現與數據庫中存儲的所有現場設備的通信。如果有一台現場設備連接到了邊緣設備，就會自動檢測到該設備，並發送相應的 HART 命令，然後使用存儲的轉換表和 TwinCAT 功能對接收到的數據進行轉換。
NAO 簡介
quebaosuoyouguochengzhuangzhidounenggoushunchangdifangwenshujuyiranshiguochengzidonghualingyumianlindezuidatiaozhanzhiyi。suizheguochengzhuangzhideshuliangriyipangda，xingchenglecuozongfuzadehulianhutongxitongwangluo，xianchangshebeizhongdedaliangxinxiwangwangnanyifangwen。NAMUR 開放式架構的開發，旨在為來自現場的所有信息提供一個標準化的接口，以便快速、便捷地訪問數據。我們推出的結構緊湊且可擴展的 NOA 邊緣設備能夠優化升級舊係統，並且確保在未來持續高效運行。”
—— Lennart Winkler，倍福流程工業部門
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Ethernet-APL 助力實現數據全采集
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 等新技術簡化了實施過程。
這種嶄新的通信技術基於 10BASE-T1L 以太網標準，允許電纜最長可以達到 1000 米，傳輸速率為 10 Mbit/s。有了 Ethernet-APL，就可以通過一對線纜（單根以太網）進行供電和傳輸數據。整個防爆危險區域的電源限製由 IEC 60079-47（2-WISE）規範規定。為了簡化安裝工作並提高所在用設備的連接性，項目組還在 TS10186 技術標準中定義了端口規範：除了連接和網段等級信息之外，端口配置文件中還包含了各個設備接口的防爆認證。
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
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)。
但在實施過程中，用戶也難免會遇到一些困難和挑戰：需要配備支持 APL 的de現xian場chang設she備bei，才cai能neng立li即ji全quan麵mian地di獲huo取qu上shang述shu優you勢shi。然ran而er，由you於yu這zhe項xiang技ji術shu仍reng處chu於yu早zao期qi階jie段duan，市shi場chang上shang還hai沒mei有you大da量liang這zhe樣yang的de產chan品pin。現xian有you的de過guo程cheng裝zhuang置zhi中zhong也ye缺que少shao空kong間jian再zai安an裝zhuang交jiao換huan機ji等deng其qi它ta基ji礎chu組zu件jian。如ru果guo要yao將jiang基ji於yu以yi太tai網wang的de通tong信xin技ji術shu應ying用yong到dao現xian場chang層ceng，還hai需xu要yao針zhen對dui IT 和 OT 安全製定新的功能和策略。
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
Ethernet-APL 為用戶帶來了無限可能。如果要快速實施這項技術，就必須能夠將其集成到現有的設備中，而 ELX6233 EtherCAT 端子模塊為用戶提供了實現這一目標所需的靈活性、模塊化、可擴展性和安全性。”
—— Sebastian Böse，倍福流程工業部門
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TwinCAT MTP 助力實現
一致性、模塊化的係統
liuchenggongyedexuduolingyu，liruzhiyaoye，zhengmianlinzheyigexindetiaozhan，jishichangdebodongxingyuelaiyueda。qiyebixusuoduanchanpinyanfazhouqi，jiakuaixinchanpinshangshishijian，bingqiejubeixiaopiliangjingjidijinxingdingzhihuashengchandenengli。
倍福的 TwinCAT 自動化軟件將不斷提升流程工業領域的裝置模塊化程序
模(mo)塊(kuai)化(hua)過(guo)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)日(ri)益(yi)受(shou)到(dao)青(qing)睞(lai)，其(qi)優(you)勢(shi)在(zai)於(yu)能(neng)夠(gou)靈(ling)活(huo)地(di)將(jiang)模(mo)塊(kuai)重(zhong)複(fu)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)應(ying)用(yong)目(mu)的(de)。它(ta)涉(she)及(ji)到(dao)將(jiang)設(she)備(bei)的(de)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng)分(fen)解(jie)為(wei)各(ge)個(ge)子(zi)過(guo)程(cheng)，並(bing)使(shi)用(yong)模(mo)塊(kuai)進(jin)行(xing)映(ying)射(she)。通(tong)過(guo)為(wei)每(mei)個(ge)模(mo)塊(kuai)配(pei)備(bei)獨(du)立(li)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)控(kong)製(zhi)器(qi)，實(shi)現(xian)完(wan)全(quan)的(de)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)。之(zhi)後(hou)，通(tong)過(guo)將(jiang)這(zhe)些(xie)模(mo)塊(kuai)集(ji)成(cheng)到(dao)更(geng)高(gao)級(ji)別(bie)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)（如 DCS）zhong，jiukeyizhongxinyingshezhenggeshengchanguocheng。yinci，kaifagongzuodezhongdiankeyicongyiguochengzhuangzhiweizhongxinzhuanyidaoyimokuaiweizhongxin，congerkeyigenjudangqiandeyingyongxuqiuqingsong、靈(ling)活(huo)地(di)對(dui)裝(zhuang)置(zhi)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)在(zai)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)添(tian)加(jia)額(e)外(wai)的(de)模(mo)塊(kuai)，並(bing)根(gen)據(ju)需(xu)要(yao)重(zhong)新(xin)排(pai)列(lie)或(huo)刪(shan)除(chu)現(xian)有(you)模(mo)塊(kuai)。在(zai)進(jin)行(xing)類(lei)似(si)修(xiu)改(gai)時(shi)，不(bu)再(zai)需(xu)要(yao)完(wan)全(quan)重(zhong)新(xin)編(bian)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)，因(yin)為(wei)大(da)部(bu)分(fen)邏(luo)輯(ji)都(dou)存(cun)在(zai)於(yu)各(ge)個(ge)模(mo)塊(kuai)中(zhong)。上(shang)一(yi)級(ji)控(kong)製(zhi)器(qi)隻(zhi)是(shi)協(xie)調(tiao)模(mo)塊(kuai)及(ji)它(ta)們(men)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)服(fu)務(wu)，這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)它(ta)被(bei)描(miao)述(shu)為(wei)流(liu)程(cheng)編(bian)製(zhi)層(ceng)（POL）。
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
MTP（模塊類型包）方案的模塊化設計徹底革新了過程裝置的構造方式，具有上市速度快、靈活性更強、小批量經濟生產等優勢。MTP 的標準化接口極大地簡化了專用模塊到流程編製層的即插即用集成過程，確保了各模塊間的無縫協同工作。TwinCAT MTP 提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)通(tong)過(guo)自(zi)動(dong)生(sheng)成(cheng)代(dai)碼(ma)來(lai)輕(qing)鬆(song)開(kai)發(fa)模(mo)塊(kuai)的(de)環(huan)境(jing)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)極(ji)大(da)地(di)降(jiang)低(di)了(le)對(dui)深(shen)入(ru)掌(zhang)握(wo)規(gui)範(fan)細(xi)節(jie)的(de)依(yi)賴(lai)。在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)，它(ta)簡(jian)化(hua)了(le)模(mo)塊(kuai)開(kai)發(fa)工(gong)作(zuo)，並(bing)使(shi)流(liu)程(cheng)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu)中(zhong)的(de)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)高(gao)效(xiao)、便捷地利用模塊設計化帶來的優勢。”
—— Laurids Beckhoff，倍福流程工業部門
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總結
借助 NAMUR 開放式架構和 PA-DIM 技ji術shu，流liu程cheng工gong業ye為wei在zai上shang一yi級ji分fen析xi工gong具ju中zhong實shi現xian對dui不bu同tong係xi統tong結jie構gou的de標biao準zhun化hua和he結jie構gou化hua映ying射she奠dian定ding了le堅jian實shi的de基ji礎chu。這zhe意yi味wei著zhe現xian有you過guo程cheng裝zhuang置zhi能neng夠gou立li即ji實shi現xian數shu字zi化hua轉zhuan型xing，享xiang受shou包bao括kuo顯xian著zhu降jiang低di維wei護hu成cheng本ben在zai內nei的de諸zhu多duo好hao處chu。獨du立li於yu NOA 構建如 PA-DIM zheyangdebiaozhunhuashujumoxingwuyiyejiangchengweiweilaiyigejijuxiyinlideyiti。liru，xitongdebutongbufenkeyizhenghezaiwangguanyingyongchengxuzhong，bingyidingyihaodexinximoxingfangshichuanshugei DCS。因此，DCS 將不再受限於傳感器的過程數據，使得現場設備能夠在不同的製造商之間無縫交換。此外，通過分布式部署控製回路，可以有效減輕 DCS 的負荷，並顯著降低數據通信量。
MTP fanganzhongyecaiyongleleisidefangfa，qizhong，guochengzhuangzhicaiyongmokuaihuajiegou。meigemokuaidoupeibeilezijidekongzhiqi，tatongguobiaozhunhuadejiekoumiaoshujichengdaozidonghuajiagouzhong。zheshide MTP 能夠依據市場需求的變化改變所使用的模塊，靈活調整生產流程。當係統發生故障時，也可以快速、輕鬆地更換單個模塊，從而減少設備停機時間。
在將 Ethernet-APL 集成到倍福產品係列中時，也繼續采用了模塊化方法。我們摒棄了傳統的大型現場交換機，而是采用緊湊型 EtherCAT 端子模塊集成 APL 現xian場chang設she備bei。這zhe些xie端duan子zi模mo塊kuai可ke與yu其qi它ta端duan子zi模mo塊kuai靈ling活huo組zu合he，例li如ru用yong於yu與yu數shu字zi傳chuan感gan器qi通tong信xin。與yu控kong製zhi器qi的de直zhi接jie集ji成cheng也ye為wei網wang關guan或huo邊bian緣yuan應ying用yong開kai辟pi了le更geng多duo可ke能neng性xing。在zai倍bei福fu的de支zhi持chi下xia，Ethernet-APL 和 NOA 已成功實現了無縫融合。
提升過程裝置的可靠性、效(xiao)率(lv)與(yu)靈(ling)活(huo)性(xing)是(shi)實(shi)現(xian)裝(zhuang)置(zhi)最(zui)優(you)化(hua)運(yun)行(xing)的(de)關(guan)鍵(jian)。這(zhe)需(xu)要(yao)創(chuang)新(xin)的(de)數(shu)字(zi)技(ji)術(shu)。即(ji)便(bian)是(shi)在(zai)錯(cuo)綜(zong)複(fu)雜(za)的(de)過(guo)程(cheng)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)，現(xian)場(chang)設(she)備(bei)數(shu)據(ju)也(ye)必(bi)須(xu)快(kuai)速(su)且(qie)完(wan)整(zheng)地(di)傳(chuan)輸(shu)，確(que)保(bao)實(shi)現(xian)無(wu)縫(feng)監(jian)控(kong)和(he)持(chi)續(xu)的(de)過(guo)程(cheng)優(you)化(hua)。係(xi)統(tong)還(hai)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)，以(yi)便(bian)企(qi)業(ye)能(neng)夠(gou)靈(ling)活(huo)應(ying)對(dui)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)。通(tong)過(guo)倍(bei)福(fu)基(ji)於(yu) PC 的控製技術以及我們針對 NOA、Ethernet-APL 和 MTP 精心打造的產品和解決方案，您不僅能夠輕鬆應對各項要求，還能實現過程裝置的自動化，確保其在未來發展中保持領先地位。”
—— Franziska Rostan，倍福流程工業部門
關於德國倍福（BECKHOFF）
倍福（Beckhoff）是一家專注於自動化新技術的德資企業，創立於1980nian，zongbuweiyudeguoweiershi。zuoweiquanqiuzidonghuajishudequdongzhe，beifudingyilezidonghualingyudexuduobiaozhun，shiguojibiaozhundezhidingzhehetuidongzhe。gongsisuoshengchandegongye PC、I/O 和現場總線組件、驅動技術、自動化軟件、wukongzhiguijiejuefanganyijigongyetuxiangjiejuefanganjikezuoweidulidezujianshiyong，yekejiangtamenjichengdaoyigewanzhengdekongzhixitongzhong，shiyongyugegexingyelingyu。jingguo40多年的發展和努力，倍福已在世界各地設立40家分支機構，加上全球的合作夥伴，業務遍及75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350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半導體、光伏太陽能、風力發電、鋰電池製造、電子製造、汽車製造、機器人、數控機床、包裝機械、煙草機械、塑料加工、物流輸送、流程工業以及智能建築等眾多領域。
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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