物聯網與過程工業智能優化制造

★杭州和利時自動化有限公司 周義

物聯網與過程工業智能優化制造

★杭州和利時自動化有限公司 周義

物聯網技術的發展，必將推動工業自動化水平的提高，最終實現過程工業整體生產和運營效率的大幅提升。

在我國智能制造的浪潮中，物聯網作為智能制造解決方案中不可缺少的部分，在智能制造的浪潮中發揮著重要的作用。然而，相對常見的離散工業智能制造解決方案而言，我國傳統的過程工業領域的智能優化制造解決方案更加具有特殊性和挑戰性，其中的物聯網解決方案也同樣具備自己的特點。

1 基于物聯網的過程工業智能優化制造的特點

離散工業和過程工業智能化的目標和解決方案的差異，是由這兩類不同工業企業的生產過程的差異決定的：

概括地說，離散工業是將原材料加工成零件，再把零件組裝成部件，最后把部件組裝成產品的過程，這個過程其實是一個可拆分的物理過程，產品可以通過攜帶的二維碼、RFID等物聯網技術和生產設備之間進行通訊；而過程工業是將原材料經過發酵、燃燒等工藝實現物質轉換的過程，是一個不可拆分的物理化學反應，氣、液、固多相共存的連續的過程，產品大都無法攜帶二維碼、RFID等物聯網標識，因此，過程工業的物聯網就必須大力借助傳感器在產品和生產設施之間傳遞信息。

另一方面，不少專家學者認為：傳統的DCS等工業自動化領域其實是物聯網的一部分。而我國的過程工業自動化水平要比離散工業高很多，因此，在過程工業的物聯網解決方案中，需要考慮對原有DCS等工業自動化系統充分利用，將“分散控制，集中管理”轉變成“分散控制，集中優化管理”，從而實現過程工業的智能優化制造。

2 基于物聯網的過程工業智能優化制造解決方案

基于物聯網的過程工業智能優化制造解決方案由改進的DCS等工業自動化系統、安全物聯網網關、云服務平臺和工業大數據平臺四大部分組成，如圖1所示。

圖1 基于物聯網的過程工業智能優化制造解決方案

2.1 通過智能化的工業自動化系統打造物聯網的感知層：

眾所周知，要實現物聯網，第一步就是要將無處不在的末端設備和設施，通過各種無線和/或有線的長距離和/或短距離通訊網絡實現互聯互通（M2M）, 實現全面感知，讓“物”會“說話”，成為“智能物件”，對其進行識別或數據采集。

目前國內外先進的工業自動化廠商都在不斷發展自己的產品，以滿足智能化、物聯網的需求。國內的工業自動化廠商和利時的工業自動化產品經過多年的發展，各子部件都已實現智能化，各部件之間通過全數字信息進行協調控制，支持PROFIBUS/HART/ MODBUS/FF等國際上常用現場總線，可以方便地添加第三方設備，如智能儀表、PLC和變頻器等，并可以通過OPC/DDE/ODBC等軟件標準接口讓流程工業企業中的各種設備、設施變成具有感知能力的、會“說話”的智能設備、設施，形成了物聯網中的感知能力。

2.2 通過和利時“安全物聯網網關”實現物聯網的安全可靠傳輸：

傳統的DCS等工業自動化系統是不能連接到互聯網的，正是由于這個局限性，限制了DCS等工業自動化系統中的數據只能用于現場控制。

和利時的物聯網解決方案，通過自主研發的安全物聯網網關，物聯網網關對DCS中的傳感器、控制器、設備的身份進行識別、映射，并對傳輸的數據進行加密防護后，將DCS等工業自動化系統連接到信息系統網絡，在必要時可以接入互聯網和云平臺對接，打通感知層和智能計算層系統的數據通道，構建成物聯網的可靠網絡傳輸層。

2.3 通過云服務和大數據平臺打造物聯網的智能應用層

構建物聯網的目的是為了利用各種設備、設施對傳遞上來的數據進行開發應用。和利時通過部署在客戶端的工業軟件平臺和部署在云端的云服務平臺實現企業在生產調度、能源管理、優化控制等方面的智能化需求，具體如圖2所示。

圖2 工廠級工業實時互聯架構HOLLIAS）

和利時基于物聯網的過程工業智能化制造解決方案，幫助用戶打通了底層設備自動控制層到企業運營管理信息化層的通道，大大提高了日常運營所需生產數據的實時性、可靠性、安全性，并充分利用大數據技術對日常生產產生的海量數據進行分析，為企業實現生產工藝、管理流程的優化提供了有效的手段。

總之，物聯網技術的發展，必將推動工業自動化水平的提高，最終實現過程工業整體生產和運營效率的大幅提升。AP

周義，現任杭州和利時自動化有限公司信息化首席專家，歷任北京和利時信息化部總經理、和利時集團信息化總監，從事IT工作18年。曾參與《公共資源庫建立與維護——和利時網絡化制造示范工程》項目建設、《北京10號線PIS系統》等大型項目；主持實施了和利時ERP、門戶網站、和利時集團考勤系統等大型平臺；擔任信息管理中心領導期間，主持了和利時IT內控體系、和利時IT服務管理體系、兩化融合管理體系的建設，并帶領團隊對ERP、OA平臺進行了持續改進和升級。