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如果您不熟悉基于狀態(tài)的控制，那么它是一種過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，它實(shí)質(zhì)上定義了所有過(guò)程設(shè)施都應(yīng)在公認(rèn)的，可定義的狀態(tài)下運(yùn)行，并具有先前定義的正常和異常條件，并為每個(gè)條件定義動(dòng)作。基于狀態(tài)的控制旨在使幾乎所有過(guò)程行業(yè)的公司都可以大大減少人為錯(cuò)誤和不一致的因素，從而顯著提高所有過(guò)程的效率。

在此博客文章中，我們介紹了一家大型化學(xué)品制造商如何使用OPC UA遷移到基于狀態(tài)的控制，以及如何提高其效率，生產(chǎn)水平和盈利能力。

100多年來(lái)，一家大型化學(xué)品生產(chǎn)商領(lǐng)導(dǎo)了氣體，技術(shù)和相關(guān)服務(wù)的創(chuàng)新，這些氣體，技術(shù)和相關(guān)服務(wù)被世界上許多其他加工行業(yè)所使用。與世界上許多其他企業(yè)一樣，每日的關(guān)鍵目標(biāo)是在最高效率下運(yùn)行，并減少停機(jī)時(shí)間，以最大程度地提高產(chǎn)量和利潤(rùn)率。

幾十年來(lái)，這家制造商一直采用一種更為傳統(tǒng)的方法來(lái)控制其工藝。例如，啟動(dòng)簡(jiǎn)單泵的基本過(guò)程通常需要按特定順序應(yīng)用20多個(gè)單獨(dú)的操作員動(dòng)作。而且該過(guò)程通常有不同的程序，具體取決于哪個(gè)特定的操作員正在執(zhí)行該班次，其中一個(gè)程序有時(shí)比其他程序更有效-不一致。

基于狀態(tài)的控制如何改善流程？

因此，這導(dǎo)致該公司的工程團(tuán)隊(duì)與他們值得信賴的集成合作伙伴之一一起探索如何從傳統(tǒng)的控制方法遷移到基于狀態(tài)的控制系統(tǒng)。如果您不熟悉基于狀態(tài)的控制，那么它基本上是一種基于以下概念的過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)：所有過(guò)程設(shè)施都應(yīng)在公認(rèn)的，可定義的“過(guò)程狀態(tài)”下運(yùn)行，這些狀態(tài)代表該過(guò)程的各種正常和異常情況，應(yīng)基于特定狀態(tài)采取的措施。

基于狀態(tài)的控制使制造商能夠在所有操作員中為每個(gè)過(guò)程確定最佳過(guò)程，并有可能改進(jìn)該過(guò)程。一旦為每個(gè)過(guò)程定義了標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程，則可以將這些過(guò)程轉(zhuǎn)換為基于狀態(tài)的控制方法，其中可以在過(guò)程控制器中自動(dòng)執(zhí)行每個(gè)過(guò)程中的大多數(shù)步驟或動(dòng)作。這樣，基于狀態(tài)的控制將使制造商能夠大大減少人為錯(cuò)誤和不一致的因素，從而顯著提高所有過(guò)程的效率。

為此，相關(guān)工程師決定使用DeltaV的PK控制器系統(tǒng)對(duì)這些過(guò)程進(jìn)行基于狀態(tài)的自動(dòng)化。PK（PUMA）控制器包括一個(gè)板載OPC UA服務(wù)器，可使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與其他系統(tǒng)進(jìn)行可靠，完全安全的集成。然而，伴隨著這一選擇，另一個(gè)挑戰(zhàn)是-他們還需要將PK控制器集成到他們現(xiàn)有的Foxboro DCS系統(tǒng)中。

僅可通過(guò)AIM AT OPC服務(wù)器與Foxboro DCS控制器進(jìn)行通信。但是，AIM服務(wù)器僅支持OPC DA。因此，工程師們需要一種有效的方法，以無(wú)縫方式結(jié)合OPC UA和OPC DA服務(wù)器技術(shù)。

通過(guò)Cogent DataHub OPC網(wǎng)關(guān)啟用基于狀態(tài)的控制

在研究了將兩個(gè)系統(tǒng)集成的選項(xiàng)之后，工程團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了Cogent DataHub。由于Cogent DataHub可以充當(dāng)OPC網(wǎng)關(guān)，同時(shí)支持OPC UA客戶端/服務(wù)器和OPC DA客戶端/服務(wù)器接口，因此DataHub可以輕松地直接連接到PK控制器和通過(guò)AIM AT OPC DA服務(wù)器連接到Foxboro DCS控制器。

Cogent DataHub進(jìn)一步支持系統(tǒng)的OPC UA和OPC DA側(cè)的無(wú)縫集成，還包括完全可配置的雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)橋接，允許兩個(gè)系統(tǒng)在發(fā)生數(shù)據(jù)更改時(shí)自動(dòng)共享它們。此外，借助集成的腳本引擎，DataHub還使工程師能夠根據(jù)當(dāng)前連接狀態(tài)對(duì)與OPC UA和OPC DA系統(tǒng)的連接實(shí)施智能控制。

因此，對(duì)于此項(xiàng)目，不同的層如下：

• AIM AT OPC DA服務(wù)器連接到Foxboro DCS控制器
• 作為OPC DA客戶端的Cogent DataHub連接到AIM AT OPC DA服務(wù)器
• 作為OPC UA客戶端的Cogent DataHub通過(guò)其嵌入式OPC UA服務(wù)器接口連接到新的DeltaV PK控制器
• 然后，Cogent DataHub使用已配置的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)橋與DCS共享PK控制器的數(shù)據(jù)，反之亦然

在將實(shí)施后的生產(chǎn)量與同期的歷史生產(chǎn)量進(jìn)行比較時(shí)，該生產(chǎn)者在實(shí)施這種新的系統(tǒng)和方法后已經(jīng)看到了工廠性能的大幅提高。例如，與上年同期相比，一家煤氣廠額外生產(chǎn)了530噸液氧。

然而，除了增加產(chǎn)量和減少停機(jī)時(shí)間之外，這種新的混合系統(tǒng)結(jié)合了OPC UA和OPC DA進(jìn)行基于狀態(tài)的控制，還通過(guò)減少人為錯(cuò)誤因素提高了生產(chǎn)廠過(guò)程的整體安全性。并且具有覆蓋兩個(gè)系統(tǒng)的單個(gè)應(yīng)用程序還提供了其他增量?jī)?yōu)勢(shì)，包括更少的集成點(diǎn)，更少的風(fēng)險(xiǎn)，更小的網(wǎng)絡(luò)安全攻擊面以及更少的需要維護(hù)的應(yīng)用程序帶來(lái)的效率。

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